計算的綠色化是創(chuàng)造社會價值的關(guān)鍵手段，也是未來算力發(fā)展的重要支撐之一
北京2023年4月20日 /美通社/ -- 近年來，我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展駛?cè)肓丝燔嚨?，深入影響著人們的日常生產(chǎn)生活。算力已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代最核心的生產(chǎn)力，據(jù)IDC、浪潮信息、清華大學(xué)全球產(chǎn)業(yè)研究院聯(lián)合發(fā)布的《2021-2022全球計算力指數(shù)評估報告》顯示，計算力指數(shù)平均每提高1個百分點(diǎn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP將分別增長3.5‰和1.8‰。
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)大潮推動下，全球各地掀起了建設(shè)數(shù)據(jù)中心的熱潮。算力基建化正當(dāng)時，數(shù)據(jù)中心的發(fā)展方興未艾，每年仍在以20%以上的增速快速增長。而與此同時，作為耗電大戶，數(shù)據(jù)中心的規(guī)?；l(fā)展也帶來了節(jié)能降碳的挑戰(zhàn)。目前全世界數(shù)據(jù)中心的規(guī)模已經(jīng)積累到一定階段，但也可以看到，計算力的潛力還沒有被完全挖掘出來，以承載元宇宙、自動駕駛業(yè)務(wù)等為代表的智算中心在快速建設(shè)之中，未來計算的規(guī)模將會上升到新的階段。
在此階段，如果融入綠色因子，提前布局，必然能使算力基礎(chǔ)更加堅實(shí)，達(dá)到效益與生態(tài)的兼顧，提前仔細(xì)規(guī)劃，審慎選擇是高質(zhì)量發(fā)展的有效方式。不積跬步無以至千里，任何事情均不會畢其功于一役。計算的綠色化也是如此。圍繞著計算這一生產(chǎn)要素，以數(shù)據(jù)中心為實(shí)體，聚集了數(shù)據(jù)中心設(shè)施生產(chǎn)企業(yè)和計算的應(yīng)用使用者。在這其中，綠色計算所承載的就是不斷優(yōu)化升級數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)，提升算力從產(chǎn)生、傳輸?shù)綉?yīng)用的效率。一方面，盡量減少算力產(chǎn)生對環(huán)境造成的破壞，而另一方面則是使產(chǎn)生的算力盡可能的施加到應(yīng)用層面，減少額外的損耗。
浪潮信息一直是綠色計算的先行者和積極推動者，圍繞綠色技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)，綠色標(biāo)準(zhǔn)及評價方法等方面構(gòu)建了堅實(shí)的綠色積累。
從部件、整機(jī)到方案，全棧布局綠色降碳技術(shù)
在減少計算對環(huán)境施加影響方面，主要手段就是不斷革新技術(shù)及工藝，并將其應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心當(dāng)中。這其中需要重點(diǎn)考慮的是新技術(shù)引入所產(chǎn)生的價值與投入該技術(shù)所產(chǎn)生的支出的比值，而不是盲目引進(jìn)新的節(jié)能技術(shù)。這一切發(fā)生在計算相關(guān)的設(shè)備生產(chǎn)、建設(shè)、使用過程中。其中在使用環(huán)節(jié)，各種能源的節(jié)約是重要方面，包含電能、水能等。節(jié)約電能主要為減少各環(huán)節(jié)的電能損耗，提升電能轉(zhuǎn)化為算力的效率。目前除IT設(shè)備本身用電外，最大的損耗為制冷環(huán)節(jié)所產(chǎn)生，因而制冷新技術(shù)的應(yīng)用將極大改善電能損耗，進(jìn)而降低碳排放。在制冷技術(shù)發(fā)展趨勢中，液冷技術(shù)憑借能夠解決高功耗、高密度散熱問題；有效利用自然冷源冷卻，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心PUE低至1.1；有效提高大型IDC空間利用率，并降低數(shù)據(jù)中心環(huán)境依賴性等優(yōu)勢逐步成為新型數(shù)據(jù)中心的重要選擇。引入液冷系統(tǒng)增加10%的初始投入，而它帶來的電能節(jié)省使其1.5年即可回收成本。
隨著算力需求的快速增長，對數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳的要求變得極為迫切。浪潮信息從部件級節(jié)能、整機(jī)級節(jié)能再到數(shù)據(jù)中心級節(jié)能，進(jìn)行了全棧布局，創(chuàng)新綠色節(jié)能技術(shù)，踐行綠色發(fā)展。
在部件層面，采用硬盤固件優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)磁盤深度睡眠，節(jié)省約70%的硬盤電能消耗。在服務(wù)器散熱中采用全新的虹吸散熱技術(shù)，使CPU等芯片散熱效率提升15%，服務(wù)器單節(jié)點(diǎn)功耗下降10%。同時，服務(wù)器結(jié)合浪潮信息自研服務(wù)器管理軟件實(shí)現(xiàn)硬盤上下電、智能調(diào)速、功耗封頂?shù)裙?jié)能措施，使服務(wù)器整體功耗再下降16%。
在整機(jī)層面，通用服務(wù)器、高密度服務(wù)器、整機(jī)柜服務(wù)器和AI服務(wù)器均支持冷板式液冷，實(shí)現(xiàn)液冷數(shù)據(jù)中心PUE降至1.15，助力數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展。同時浪潮信息建成了亞洲最大液冷數(shù)據(jù)中心研發(fā)生產(chǎn)基地"天池"，是踐行碳中和的又一重磅舉措。
在方案層面，浪潮信息具有從室外液冷一次側(cè)循環(huán)冷源到室內(nèi)CDU、集液器、液冷二次側(cè)循環(huán)、液冷服務(wù)器等全線布局，為用戶全方位打造綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心交鑰匙工程。同時，浪潮信息還可根據(jù)客戶所處地理環(huán)境的特點(diǎn)，幫助客戶采用自然冷源、綠電直供等方式，最大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳。
建設(shè)高效算力資源調(diào)度系統(tǒng)，提升資源利用效率
在算力盡可能施加到應(yīng)用的角度上，讓算力分布更好的匹配業(yè)務(wù)場景，同時在算力應(yīng)用低谷，關(guān)閉不必須的設(shè)備，將極大提升算力輸出效率，這就催生出軟件層面上更加匹配客戶應(yīng)用的計算調(diào)度與管理系統(tǒng)。這個層面可以分為兩個維度去考慮：首先是數(shù)據(jù)中心的布局與實(shí)際需求吻合，避免數(shù)據(jù)中心的盲目建設(shè)與需求不匹配問題；其次是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的算力調(diào)度建設(shè)。目前數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢為往大型、樞紐型方向發(fā)展，而邊緣數(shù)據(jù)中心則作為并存補(bǔ)充，對于前者，調(diào)度系統(tǒng)尤其重要。
為實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，提升資源使用效率，浪潮信息積極布局，推動區(qū)域之間、云邊之間、多云之間的算力高效調(diào)度，促進(jìn)全國算力資源一體化協(xié)同發(fā)展。
浪潮信息智算操作系統(tǒng)可將多個數(shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一管理與調(diào)度。浪潮信息智算操作系統(tǒng)具有算力感知功能，可實(shí)現(xiàn)算力資源的自動識別，根據(jù)對算力的需求匹配最佳的算力資源。在算力調(diào)度層面，可實(shí)現(xiàn)東西部之間、云和邊之間、多云之間算力資源的連通與調(diào)度，構(gòu)建算力資源池，實(shí)現(xiàn)算力資源的智能調(diào)度。同時，浪潮信息智算操作系統(tǒng)具有智能管理與運(yùn)維的功能，在智能管理上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行情況的智能分析、資源供給的遠(yuǎn)程調(diào)度等功能；在智能運(yùn)維上，具有自動巡檢、智能預(yù)警和智能修復(fù)等功能。浪潮信息智算操作系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)算力資源的高效釋放。
推進(jìn)綠色技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，建立完善的綠色評價體系
計算的綠色化是一項(xiàng)需要長期堅持的工作，新的技術(shù)還在不斷迭代、進(jìn)化，需要將其中具有高潛力的技術(shù)不斷植入。
那么這就會產(chǎn)生兩個問題：如何判別此項(xiàng)技術(shù)具有較大潛力，如何使該項(xiàng)技術(shù)以較小的代價和較快的迭代速度應(yīng)用在計算領(lǐng)域里。
識別出高效的節(jié)能技術(shù)進(jìn)而快速應(yīng)用，需要行業(yè)形成比較統(tǒng)一的共識。這里面包含兩方面的工作：第一，制定行之有效的綠色評價方法。該方法旨在鼓勵采用節(jié)能的技術(shù)及方法以創(chuàng)造較好的社會效益。第二，制定出業(yè)界能夠達(dá)成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以有效的減少因?yàn)橛嬎闫骷患嫒莶黄ヅ涠斐傻纳a(chǎn)資源浪費(fèi)問題。
為使綠色技術(shù)更好更快的應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心里，浪潮信息積極布局綠色標(biāo)準(zhǔn)及評價體系建設(shè)。目前，浪潮信息已參與制定與發(fā)布10余項(xiàng)冷板式液冷、浸沒式液冷相關(guān)設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由浪潮信息牽頭的國內(nèi)首批冷板式液冷數(shù)據(jù)中心核心部件標(biāo)準(zhǔn)已通過項(xiàng)目評審和論證，在開放計算標(biāo)準(zhǔn)工作委員會（OCTC）獲批立項(xiàng)，涵蓋冷板、連接系統(tǒng)、冷量分配單元、監(jiān)控系統(tǒng)等部件，其中冷板部件標(biāo)準(zhǔn)已于今年正式發(fā)布。4個重量級冷板式液冷數(shù)據(jù)中心核心器件技術(shù)規(guī)范的立項(xiàng)有利于部件廠商更快的掌握液冷關(guān)鍵部件設(shè)計、加工與生產(chǎn)環(huán)節(jié)，促進(jìn)良性競爭與液冷部件產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展；有利于為服務(wù)器和存儲設(shè)備廠商液冷部件選型提供技術(shù)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)整機(jī)成本優(yōu)化；有利于終端用戶在液冷數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)及設(shè)備選型階段更加精準(zhǔn)與便捷地決策，減少方案對比的冗雜度。將進(jìn)一步推動液冷產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展及液冷技術(shù)的大規(guī)模普及。
開放計算是當(dāng)前乃至未來數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新主力，以整機(jī)柜、液冷為代表的開放計算技術(shù)，能夠大幅降低數(shù)據(jù)中心能耗，推動數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展。
浪潮信息持續(xù)推進(jìn)基于綠色、開放標(biāo)準(zhǔn)的開放計算服務(wù)器、整機(jī)柜服務(wù)器技術(shù)創(chuàng)新，采用集中供電、集中散熱和集中管理的設(shè)計架構(gòu)，具有更高的電源轉(zhuǎn)化效率，更加高效節(jié)能。據(jù)某大型數(shù)據(jù)中心實(shí)際測試顯示，使用浪潮信息整機(jī)柜，電源轉(zhuǎn)化效率提升5%，數(shù)據(jù)中心電力節(jié)約30%，系統(tǒng)故障率降低90%，并且運(yùn)維效率提升3倍以上，交付速度提升10倍以上。參與Rack & Power項(xiàng)目子課題，研究采用不同的液冷方式大幅降低數(shù)據(jù)中心的PUE，采用集中供電的技術(shù)提高數(shù)據(jù)中心電源的轉(zhuǎn)化效率，并參與Hardware Management項(xiàng)目子課題，推進(jìn)OpenBMC開源架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心智能節(jié)能的管理，促進(jìn)節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，助力綠色低碳的開放數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新實(shí)踐。 此外，浪潮信息參與制定服務(wù)器領(lǐng)域各類標(biāo)準(zhǔn)60余項(xiàng)，獲得2022年"中國標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新貢獻(xiàn)獎"二等獎。
未來，浪潮信息將繼續(xù)攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴，依托自身在綠色數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域強(qiáng)大的研發(fā)儲備、豐富的產(chǎn)品體系、出色的液冷智造供應(yīng)與交付能力以及構(gòu)建完善生態(tài)的產(chǎn)業(yè)格局，助推數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，讓數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。
