目前什么最火?毫無疑問是新基建。社會熱點、娛樂明星、影視綜藝……熱點都只是一時的,只有新基建這樣關(guān)系到國計民生的超級大事,才是貫穿全年的熱點事件。
在新基建推進的眾多項目中,最知名的無疑是5G,最不知名的大概就是數(shù)據(jù)中心了。這兩者雖然都屬于新基建中“信息基礎(chǔ)設(shè)施”的類別,但除了在邊緣計算、數(shù)據(jù)存儲方面略有相關(guān),兩者之間的關(guān)系并不是十分密切。不過近日,這兩個新基建雙雄再一次被放在了一起,起因是“費電”。
在最近的一次行業(yè)會議上,國家電網(wǎng)能源研究院高級研究員高洪達表示,2019年我國5G基站耗電量在全社會用電量的占比約為0.05%。而到2026年,4G基站全部升級為5G后,5G基站的整體用電量將略高于數(shù)據(jù)中心的耗電量水平。
數(shù)據(jù)中心耗電量是多少呢?據(jù)工信部網(wǎng)站數(shù)據(jù),截至2017年底,我國各類在用數(shù)據(jù)中心總量達到28.5萬個,全年耗電量超過1200億千瓦時,約占我國全社會用電量2%。因此,有部分媒體將這個數(shù)據(jù)解讀為“2026年5G耗電量將達到全社會用電量的2.1%”。
姑且不論這種補充對與不對,5G和數(shù)據(jù)中心是耗電大戶的事實都是存在的。而且隨著新基建的迅速發(fā)展,5G和數(shù)據(jù)中心建設(shè)都加速,2%的耗電量對兩者來說只能算“起步”。
用掉的電才是有用的電
首先,要明確一點,無論5G還是數(shù)據(jù)中心,都是數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施。它們用掉的電力并不是憑空消耗掉了,而是變成了現(xiàn)代人生活中必不可少的各種應(yīng)用。比如網(wǎng)絡(luò),比如存儲,比如算力。
互聯(lián)網(wǎng)歷來被視為綠色產(chǎn)業(yè),我們很少去計算APP耗電多少,不會去說影視行業(yè)是高能耗產(chǎn)業(yè),但實際上,無論是看新聞、打游戲又或看視頻,都需要消耗網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù),同樣的也就在消耗5G基站和數(shù)據(jù)中心的電力。反過來說,是5G與數(shù)據(jù)中心的高能耗,支撐著更高層次的“綠色產(chǎn)業(yè)”。
隨著新基建的推進,數(shù)字化經(jīng)濟的發(fā)展,社會對網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施的需求一樣會水漲船高。為了應(yīng)對這一需求,5G和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)也必然不會止步,能源的消耗只是在這些發(fā)展中必須付出的“投入”。
當然,綠色環(huán)保、節(jié)能減排是可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,涸澤而漁是在斷送國家乃至人類的未來。雖然5G與數(shù)據(jù)中心耗電最后轉(zhuǎn)化為全數(shù)字產(chǎn)業(yè)的動力,但在產(chǎn)業(yè)耗能最大的環(huán)節(jié)節(jié)能也是應(yīng)有之義。下面總結(jié)幾種常見的5G與數(shù)據(jù)中心節(jié)能方式,供讀者參考。
5G節(jié)能辦法
節(jié)能休眠
5G提供了無用戶接入的情況下,激活節(jié)能睡眠模式的功能。針對不同的射頻單元設(shè)備(AAU),也有不同的休眠方案。一般來說,第一級包括在適當?shù)臅r候關(guān)閉功率放大器,可以節(jié)省20%的能源消耗。在第2級和第3級,射頻級的某些部分和天線的數(shù)字部分可以進入休眠狀態(tài),據(jù)說這可以節(jié)省達到50%。
共享與復(fù)用
如今,共建共享已經(jīng)成為運營商建設(shè)5G基站的重要方式之一。根據(jù)中國鐵塔披露的消息,目前中國鐵塔建設(shè)的5G基站97%是共享或復(fù)用的。鐵塔公司會通過對主設(shè)備耗電精準計量;通過運用優(yōu)化降低電力使用;大規(guī)模采購高效率開關(guān)電源,提升電能轉(zhuǎn)化效率;采用鋰電池進行削峰填谷等方式降低能耗,同時這些能耗降低也將惠及共享基站的運營商。
優(yōu)化設(shè)備
ICT融合的一個意義,就是通過IT技術(shù)促進CT技術(shù)的演進,這其中也包括IT行業(yè)的節(jié)能技術(shù)。優(yōu)化通信配件的能耗指標,將是未來5G等通信技術(shù)節(jié)能減排的重要路徑之一。
數(shù)據(jù)中心節(jié)能
優(yōu)化散熱
無論是液冷技術(shù)、自然冷卻,還是深化現(xiàn)有的散熱模式,在散熱方向上節(jié)能已經(jīng)達到了十分優(yōu)異的成績。即使在比較炎熱的地區(qū),數(shù)據(jù)中心PUE達到1.3甚至更低已經(jīng)成為了很多新數(shù)據(jù)中心的設(shè)計目標。此外,大規(guī)?;⒛K化、預(yù)制化等建設(shè)方式,將更加有利于數(shù)據(jù)中心對能源的利用。
智能運維
智能運維不僅僅是為了節(jié)省人力,更重要的是在很多細致、繁瑣的調(diào)整方面,智能手段能起到比人力更加敏捷、準確的效果。智能系統(tǒng)可以實時感知服務(wù)器的運行情況,從而調(diào)整電力、散熱等資源的供給,最大化的減少能源的浪費。
設(shè)備節(jié)能
從根源上,數(shù)據(jù)中心就是通過服務(wù)器將電力轉(zhuǎn)化為算力供給給上層的應(yīng)用。隨著算力的增加,IT設(shè)備的耗電量也在不斷增長。優(yōu)化供電體系(UPS)以及用電設(shè)備(服務(wù)器等),雙管齊下,可以為數(shù)據(jù)中心節(jié)省大量的電力。
以上內(nèi)容只是5G和數(shù)據(jù)中心節(jié)能方面的簡要介紹。實際上,隨著技術(shù)的進步,無論5G還是數(shù)據(jù)中心用電的“性價比”都會越來越高。以5G為例,雖然整體耗電量會超越4G很多。有數(shù)據(jù)表明同樣的信號覆蓋下,5G耗電將達到4G接近10倍。相比之下,5G能夠提供的網(wǎng)絡(luò)流量也遠非數(shù)據(jù)可比,數(shù)據(jù)顯示5G網(wǎng)絡(luò)每千兆比特傳輸?shù)哪芰肯膶⑹?G網(wǎng)絡(luò)的十分之一。
因此,繼續(xù)加快建設(shè)5G及數(shù)據(jù)中心的建設(shè),雖然在能源整體應(yīng)用上或許會表現(xiàn)的很驚人,但在能源利用效率上,則必然會帶來足夠的“驚喜”。