不可輕視數(shù)據(jù)中心高能耗問(wèn)題

CPU利用效率低造成了社會(huì)資源的巨大浪費(fèi)。高耗能是數(shù)據(jù)中心最受關(guān)注的負(fù)面標(biāo)簽,我國(guó)數(shù)據(jù)中心2020年用電量超過(guò)2000億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量的2.7%。預(yù)計(jì)到2025年數(shù)據(jù)中心用電量將突破4000億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量4.1%,是十足的“吃電”大戶,低效率運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心更加重了這種用能負(fù)擔(dān)。

本文來(lái)自微信公眾號(hào)“經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)”,作者/王軼辰。

想象一下,如果一種“先進(jìn)”設(shè)備每年要浪費(fèi)上千億千瓦時(shí)電,你會(huì)認(rèn)為大量采購(gòu)該設(shè)備是一種高質(zhì)量的投資嗎?這種情況在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的熱潮中并不鮮見(jiàn)。在全國(guó)各地新一輪數(shù)字新基建,以及“東數(shù)西算”國(guó)家戰(zhàn)略工程投資建設(shè)中,不乏“服務(wù)器CPU利用率低于5%”的現(xiàn)象,大量空轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)中心正在抵消數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的乘數(shù)效應(yīng)。若放任這種粗放式的新基建模式發(fā)展,不僅數(shù)據(jù)中心實(shí)際能耗節(jié)節(jié)攀升,數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展質(zhì)量也將大打折扣。

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數(shù)據(jù)顯示,2021年中國(guó)服務(wù)器廠商出貨量已達(dá)391萬(wàn)臺(tái)/年,僅按每臺(tái)服務(wù)器的綜合硬件和建設(shè)成本10萬(wàn)元計(jì)算,相當(dāng)于全社會(huì)采購(gòu)成本已達(dá)3900億元。同時(shí),大量數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的CPU平均利用率僅為5%至10%,絕大多數(shù)時(shí)間處于低效的“空轉(zhuǎn)”狀態(tài)。一些地方甚至還沒(méi)搞清楚數(shù)據(jù)中心的原理,就盲目扎堆上項(xiàng)目。

CPU利用效率低造成了社會(huì)資源的巨大浪費(fèi)。高耗能是數(shù)據(jù)中心最受關(guān)注的負(fù)面標(biāo)簽,我國(guó)數(shù)據(jù)中心2020年用電量超過(guò)2000億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量的2.7%。預(yù)計(jì)到2025年數(shù)據(jù)中心用電量將突破4000億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量4.1%,是十足的“吃電”大戶,低效率運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心更加重了這種用能負(fù)擔(dān)。

有關(guān)部門一直致力于引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展。目前,我國(guó)主要通過(guò)PUE(數(shù)據(jù)中心全部用電量/服務(wù)器用電總量)指標(biāo)考核數(shù)據(jù)中心是否節(jié)能環(huán)保。該指標(biāo)對(duì)于打造綠色數(shù)據(jù)中心發(fā)揮了重要作用,但也存在不足。PUE考核下,數(shù)據(jù)中心服務(wù)器實(shí)際利用率往往被各方忽視。事實(shí)上,服務(wù)器空閑狀態(tài)和在高負(fù)荷計(jì)算時(shí)能耗非常接近,一臺(tái)CPU40%至50%負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的服務(wù)器,比一臺(tái)待機(jī)空轉(zhuǎn)(CPU不足1%)的服務(wù)器,總用電量?jī)H僅增加10%左右。這也意味著,利用率越低,能源浪費(fèi)越嚴(yán)重。

PUE導(dǎo)向下的數(shù)據(jù)中心建設(shè),不考慮CPU是否真實(shí)使用、產(chǎn)生價(jià)值,只考慮如何優(yōu)化制冷系統(tǒng),如何通過(guò)降低供電系統(tǒng)因?yàn)榫€路設(shè)計(jì)不科學(xué)產(chǎn)生的損耗,以及優(yōu)化智能照明系統(tǒng),甚至花大價(jià)錢購(gòu)買國(guó)外的“一體化供電設(shè)備”,以此實(shí)現(xiàn)所謂的“綠色節(jié)能”,而這個(gè)過(guò)程中大量能源被浪費(fèi)掉了。簡(jiǎn)言之,我們身邊的一些綠色數(shù)據(jù)中心,其實(shí)并不“綠色”。

國(guó)外大型云廠商普遍更看重CPU效率指標(biāo)。美國(guó)政府大量采購(gòu)的某頭部廠商的官方網(wǎng)站顯示,CPU效率低于40%是需要提示客戶進(jìn)行優(yōu)化的一條基準(zhǔn)線,這一數(shù)字已遠(yuǎn)超我國(guó)大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心計(jì)算效率的8倍,相當(dāng)于我國(guó)做同樣的計(jì)算任務(wù),需要用美國(guó)8倍的電能,且這個(gè)差距正隨著我國(guó)繼續(xù)推進(jìn)私有云的建設(shè)而不斷加大。

要真正解決數(shù)據(jù)中心低效問(wèn)題,政府財(cái)政投資項(xiàng)目應(yīng)完善算力中心的評(píng)價(jià)體系,除基礎(chǔ)用電、用能指標(biāo)外,還需關(guān)注真正的“算力效率”。比如,CPU負(fù)載率能夠?yàn)檎嬲臉I(yè)務(wù)服務(wù)的比例,數(shù)據(jù)中心的上架率、每千瓦電力的造價(jià)、綜合運(yùn)行成本,以及地方財(cái)政在各類算力中心上投資的回報(bào)率、平均用戶服務(wù)周期、平均服務(wù)成本等指標(biāo)。

建設(shè)理念方面也需作出調(diào)整。數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵生產(chǎn)要素,建設(shè)“以數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素為中心的計(jì)算中心”而不是“以服務(wù)器為中心的數(shù)據(jù)中心”,才是推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的先進(jìn)生產(chǎn)力。公共云計(jì)算服務(wù)本身就是一種綠色技術(shù),從服務(wù)器的固定資產(chǎn)中挖掘“彈性算力”的價(jià)值空間。據(jù)了解,我國(guó)頭部公共云計(jì)算企業(yè)CPU利用率,可達(dá)私有云的5倍至10倍,通過(guò)算力的調(diào)度更為集約,更符合國(guó)家對(duì)于綠色高效發(fā)展方向的要求。各級(jí)政府在新基建投資規(guī)劃中,應(yīng)注意發(fā)揮其應(yīng)有價(jià)值。

數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)模式與發(fā)展理念,是決定數(shù)字經(jīng)濟(jì)能否健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。數(shù)字經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的軌道上,到底是建設(shè)“綠皮車”還是“高鐵”,數(shù)字化轉(zhuǎn)型到底會(huì)不會(huì)大幅推高全社會(huì)能耗水平?只有正視目前在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題,才能在技術(shù)、理念以及運(yùn)行模式上找到符合數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的科學(xué)新基建建設(shè)與發(fā)展模式。

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