浅谈现代数据中心绿色节能的策略与手法(3)

谷歌已是数据中心节能领域的佼佼者，具有令人称羡的PUE 1.12。在最新的Android Emotions报导中指出，最新的谷歌AI产品正在尝试找出能进一步降低PUE的方法。谷歌更在网志《Efficiency: How others CAN do it》中，分享了数据中心经理人及经营者可用来降低PUE的五大手法，其中三项与提升机房冷却效率有关的做法是：

1、 优化气流管理

设计良好的冷热通道封闭，可避免热空气和冷空气混合，以提升冷却系统的效率。为了有效排除机房热点，建立理想的热能分布状态，可以借由适当地放置温度传感器，利用计算机仿真工具找出热点并加以排除。根据EPA的研究，有效的冷热信道封闭系统，可减少25%的风扇能耗，以及20%的冰水主机能耗。

图5：热信道封闭技术实例

2、 提高机房环境温度

谷歌已打破了数据中心必须保持约摄氏21℃的迷思，确认了冷通道可以在约摄氏27℃的温度下运转，因此在提高温度的同时，关闭再热器和除湿机，便可以有效节约能源。

3、 采用自然冷却技术(Free Cooling)

空调系统的冰水主机会消耗大量的能源，可以视天候条件，选用自然冷却系统，将外面的冷空气吸进来，加以利用后再排放到外面去。其他自然冷却的来源包括：引入外界的空气、水蒸气或设置大型的热储存器。

策略五：提高机房温度

长久以来，机房IT人员受限于传统机房温度的迷思，不太愿意提高机房温度，然而，美国空调冷冻工程师学会(ASHRAE)最新发布的机房工作温度建议，范围修订为18℃至27℃(64.4°F至80.6°F);除了温度，ASHRAE也提高了湿度建议范围。受惠于这样的修订，数据中心将可以创造更多冷却成本的节约，也更能符合自然冷却的条件。

就机房温度而言，如果太过保守，维持机房低温，将会使营运成本居高不下，造成PUE值较差或冷却成本较高;此外，根据英特尔一项研究数据显示，机房环境温度每提升1℃可以带来4%的制冷成本节约。有鉴于此，一些高温节能产品就应运而生，举例如下：

· 高温节能服务器：“高温”是指服务器耐高温能够在5℃至47℃环境温度下，无需空调制冷，能稳定运行，由于服务器能适应更高的机房温度，而带来制冷能耗的减少，相对传统服务器而言，高温节能服务器具有耐高温、低能耗、易部署等特点，对于机房节能也是一大功臣。

· 高温冰水空调：一般机房内大多是属于显热，只有很少数的潜热，因此除湿的需求非常少，机房精密空调的入水温度便可以从一般的7℃往上调升，在此情况下，冰水主机的制冷量增加，能效比改善，也就争取更多空调节能的机会。

策略六：导入数据中心管理系统(DCIM)

为了协助数据中心经营者更有效、全面地管理数据中心，数据中心基础设施管理系统(Date Center Infrastructure Management, DCIM)就应运而生。DCIM可通过机房鸟瞰图，协助IT经理人实时应对、事先规划、管理可能的风险，并减少停机时间。如前所述，个别服务器利用率低是数据中心普遍存在的问题，DCIM可协助数据中心人员找出长期闲置的服务器，加以重新配置，以提升效率，并准确测量数据中心资产及能源的使用状况。

图6：数据中心管理系统(DCIM)电视墙与机柜管理接口

策略七：利用纯净的再生能源

百分百纯净的能源是遥不可及的梦想，然而还是有许多企业用的是“混搭”策略来接近此理想目标。举例来说，包括利用再生能源、就地发电以及远距电网等等。IT巨擘如苹果所安装的55,000片太阳能板、eBay在犹他州Quicksilver工厂利用燃料电池，以及微软利用风力和太阳能。中小企业或许可以与当地公用事业合作，取得干净的电力或再生能源，也可在新数据中心选址时，考虑设置在纯净能源公用事业的周边地区。

三、结论

数据中心绿色节能需要发挥相当的创意，不应受到传统思维的局限。业界有许多案例均显示机房节能可以带来许多实质的好处，而PUE值可以作为一个能效指标的基础，对于创造永续的绿色数据中心而言是非常重要的。谷歌、Facebook、苹果及微软等IT大厂，皆已投资数百万元进行绿色数据中心的研发，且通过验证提出绿色数据中心最佳解决方案，能使数据中心的PUE接近理想值。业界一致认为必须全面稽核IT基础设施以提升数据中心的效率，同时，一般企业可以透过例行测量PUE，以及善用管理工具(如DCIM)找出并修正IT低效率的部分，减少碳排放，提高个别服务器的使用率，最终达到PUE及ROI优化的目标。