隨著全球大數(shù)據(jù)的發(fā)展,很多公司都設(shè)立了自己的數(shù)據(jù)中心,用于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)信息的傳遞、計算、存儲等等。一般來說,企業(yè)都會把數(shù)據(jù)中心放在安全可靠的地方,方便隨時監(jiān)管運(yùn)轉(zhuǎn)情況。而微軟卻打算把自己的數(shù)據(jù)中心沉入海底,這到底是為什么呢?
盡管,大多數(shù)人認(rèn)為云計算存在于網(wǎng)絡(luò)空間,但是實際上它有個物理存在的家,即位于全世界各地的數(shù)據(jù)中心,里面都充滿了鏈接服務(wù)器。這些數(shù)據(jù)中心使用很多能量,產(chǎn)生很多熱量。如果接近人口稠密地區(qū)的話,他們會有很大作用。已經(jīng)有一些創(chuàng)造性的方案,來滿足這些需求,但是,微軟最近宣稱做了另外一些嘗試。它將一個無人控制的數(shù)據(jù)中心放在了海底。
這個項目,讓我驚喜的發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象,事實上人們是愿意住的離海近一點(diǎn),所以我們覺得把數(shù)據(jù)中心放到大城市周邊臨海的地方,可以滿足比如混合現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實這種低時延要求應(yīng)用的需求,而且,很快5G技術(shù)也會商業(yè)化部署。
到底制冷所消耗的能源有多花錢呢?我們先來看一下服務(wù)器機(jī)架的總擁有成本(TCO)。TCO可以幫助我們了解服務(wù)器在購買和使用中整體的使用成本,有助于了解整體的花銷,而不是僅僅購買時的短暫的肉痛。TCO包括三個構(gòu)成:投資成本、運(yùn)營成本和能源成本。因為機(jī)架里面的服務(wù)器價格大不相同,我們刨去這部分的成本。據(jù)IDC統(tǒng)計,數(shù)據(jù)中心的平均使用年限為9年。然而Gartner的數(shù)據(jù)顯示任何運(yùn)營超過7年的設(shè)施都趨于陳舊。為了簡化,假定使用年限為10年。一個典型的數(shù)據(jù)中心的TCO構(gòu)成為:
可以看出,電力能耗成本占據(jù)所有成本的20%!是數(shù)據(jù)中心主要的成本。這些電能都去哪里了呢?一個典型的服務(wù)器機(jī)架,能源消耗構(gòu)成如下圖:
能源消耗大約只有47%的部分進(jìn)入了服務(wù)器(紅框部分),這才是有效的能耗。而41%的部分被散熱消耗掉了!
一個典型的數(shù)據(jù)中心能源和散熱構(gòu)成如下:
散熱部分包括機(jī)架風(fēng)扇,空調(diào)、泵機(jī)和散熱塔。這些部分消耗的能源占據(jù)數(shù)據(jù)中心能源消耗的很大一部分,也在TCO中占據(jù)的很大的比重。這里要提一下PUE。電能使用效率(PUE)是評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo),它的計算很簡單:
PUE=總體能耗/IT設(shè)備能耗我們可以看出,PUE值越接近于1,數(shù)據(jù)中心的能源效率越高。我們一起來計算一下上個例子中PUE的值。PUE=1/0.47=2.12這個數(shù)據(jù)怎么樣呢?我們來看一下2011到2014美國平均PUE是多少:
這個是廠家自己報告的,實際上UptimeInstitute于2012年對全美1,100家數(shù)據(jù)中心和其運(yùn)營主管所做的調(diào)查顯示,數(shù)據(jù)中心PUE平均值為1.8-1.89。而其中,仍有高達(dá)34%的數(shù)據(jù)中心超過2.0,技術(shù)不發(fā)達(dá)國家的數(shù)據(jù)中心的效率只會更低。我們這個2.12的數(shù)據(jù)代表了平均水平。在這里Google做的比較好,它的PUE值相當(dāng)?shù)停?/p>
它在2012年P(guān)UE值就已經(jīng)相當(dāng)?shù)土?,這與它持續(xù)不斷的優(yōu)化是分不開的,這也是Google為了自己錢包考慮的必然之舉,詳情見參考資料1。Facebook則宣稱在美國佛斯特及瑞典呂勒奧數(shù)據(jù)中心的PUE等級達(dá)到了1.06-1.08。PUE總體評級如下:
在我國,按照《“十三五”國家信息化規(guī)劃》,到2018年,新建大型云計算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.5;到2020年,形成具有國際競爭力的云計算和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系,新建大型云計算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.4。所以制冷消耗的電力占據(jù)服務(wù)器電力消耗相當(dāng)大的比重,進(jìn)而也在數(shù)據(jù)中心TCO中占據(jù)很大部分。而微軟將數(shù)據(jù)中心沉入海底,無疑會極大的降低制冷消耗的電力,降低PUE,從而為微軟以及購買微軟云服務(wù)等的客戶節(jié)約金錢。