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数据中心,从“电老虎”走向“数字经济发动机”!

2021-07-30 15:18:34

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数据中心也将通过不断绿色低碳的优化向“碳中和”方向迈进,真正实现从“电老虎”走向“数字经济发动机”的转变。

很多人都称数据中心为“电老虎”,谈到数据中心的能耗都“谈虎色变”。数据中心的真实耗电量究竟是什么水平呢?可根据几组数据来探究:
总量角度
从微观上看,一个超大型数据中心(以功率密度2.5kW为标准机架,机架规模10000以上的数据中心)每年的耗电量为亿度级别;从宏观上看,全世界数据中心的年耗电规模已超过2000亿度。
边际角度
如果没有集中的数据中心,那么“数据中心”是一台台离散分布的“计算机”,将这些离散的“计算机”的总用电量加和将是一个庞大的数目,而数据中心将这些分散的“计算机”集中在一起,一定程度上实现了耗电量的最小化,这是一个社会整体的最优解。而现实观念里,对于耗电普遍存在只讲“总数”不讲“边际”的情况,会因为数据中心耗电的“总数”看似庞大,而给数据中心扣上“电老虎”的帽子。其实从“边际”角度来看,数据中心的能耗呈下降趋势。相关研究表明,从单个计算实例来看,全球数据中心的能耗强度自2010年以来每年下降20%,能源效率显著提升。一方面得益于积极的政策管理,在全球各地区政策的引导下,数据中心通过不断整合与改造,逐渐从较小的传统数据中心向超大规模数据中心转变,再加上制冷和供配电等基础设施技术不断改进,有效降低了数据中心PUE值;另一方面得益于全球服务器效率以及虚拟化程度的提高,单个计算实例耗电量大幅下降,促进数据中心总体能效水平提高。
相比于数据中心的耗电量,数据中心对经济的撬动作用更大,所以我们不能单纯从电力资源消耗的“成本最小化”角度来强行限制数据中心,更应该从带动经济发展的“效益最大化”的角度来综合判断,不能“唯耗电论”而直接给数据中心扣上“电老虎”的帽子。
数据中心作为5G、人工智能、云计算等新一代信息通信技术的重要载体,已经成为数字经济时代的底座,具有空前重要的战略地位,堪称“数字经济发动机”。“新基建”助推我国数字经济发展,数据中心在国家经济体系中的重要性大幅提升。“新基建”与过去的“铁公机”传统基建相比,既是技术密集型的新兴产业,又是支撑经济社会数字化、网络化、智能化发展的基础设施,是我国数字经济发展的引擎。特别是随着5G、工业互联网发展,互联网与传统产业进一步融合,将从支撑消费逐步转向支撑产业发展和社会数字化治理,成为我国整个经济社会发展的数字基础设施。数据中心作为“新型基础设施”中的“基础设施”,其产生和带动的间接经济效益也将持续增加。以互联网行业数据中心为例,每消耗一度电可带动超过三十元的行业收入,为钢铁行业近两倍。未来传统产业的转型更加离不开数据中心,产业数字化也将带动数据中心更强的经济效益,所以数据中心的重要性不言而喻。
数据中心正在向绿色低碳迈进
近几年绿色发展成为数据中心的关键主题,从政策到应用开展了大量探索与实践,数据中心正在通过努力摘掉自己高能耗的帽子。
2013年四部委印发《关于数据中心建设布局的指导意见》、2019年三部委印发《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》、2020年四部委《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》、2021年四部委《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》等政策引导数据中心合理建设布局以及绿色化发展,多个省市陆续出台一系列文件规范数据中心的建设和能效。
我国数据中心的能效水平总体在提升,2013年以前,全国超大型数据中心的平均PUE超过1.7,当前,全国超大型数据中心平均PUE为1.46,实现大幅度提升。
当前,减少碳排放,实现碳中和已经成为国家发展的重点方向。为达成国家“3060”碳目标,数据中心应逐步向“低碳数据中心”转变。
1.首先低碳数据中心的内涵更加丰富,除了降低数据中心PUE值,也会考虑数据中心的算力算效,更重要的是会逐步用可再生能源(如风能、太阳能、水能、地热能)取代化石燃料发电等;
2.其次低碳数据中心是一个中长期的发展过程,不能一蹴而就,需要全面的技术性和经济性规划和评估,支持以科学为基础,制订具体实施策略的行动计划开展。
3.最后在政策和市场上,都应该为低碳数据中心的建设保驾护航,可以通过大力建设应用可再生能源、积极采购可再生能源、创新研发节能减碳技术、推动使用碳中和金融工具等方式大力推进,从而为我国实现“碳中和”的目标提供助力。
数据中心作为数据的中心、计算的中心、网络的中心,支撑新一代信息技术加速创新,支撑数网协同发展,推动网络强国建设,同时,数据中心作为互联网和各行业数字化的技术实体,应用于生产生活的多个环节,支撑数字经济快速发展。我们需要从更加全面的角度看待数据中心的作用,同时数据中心也将通过不断绿色低碳的优化向“碳中和”方向迈进,真正实现从“电老虎”走向“数字经济发动机”的转变。