根據(jù)最新資料顯示，目前我國(guó)數(shù)據(jù)中心的數(shù)量已超過1844個(gè)，機(jī)架總體規(guī)模已超過166萬(wàn)架。但由于傳統(tǒng)供電架構(gòu)等原因，能耗效率與國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距，且在二氧化碳、污水處理等綠色智能數(shù)據(jù)中心的重點(diǎn)指標(biāo)上依然有巨大提升空間。
目前，我國(guó)政府已經(jīng)提出了《國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心的試點(diǎn)方案》，大力提倡數(shù)據(jù)中心要“節(jié)能減排”，走綠色智能的發(fā)展道路。眾所周知，能效參照水平PUE值越低，代表能耗利用率越高，從PUE指數(shù)來看，百度的數(shù)據(jù)中心單模組早在2017年就達(dá)到了1.10。那么百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心是如何做到PUE1.10，又能否復(fù)制再推廣這種模式呢?
“一方面是電氣架構(gòu)的不斷升級(jí)、空調(diào)末端改造等設(shè)備優(yōu)化，另一方面，從服務(wù)器、免費(fèi)冷卻、智能管理等所有與IDC能效相關(guān)的技術(shù)都是處于不斷快速迭代升級(jí)的狀態(tài)，這才是我們PUE達(dá)到如此高水平的關(guān)鍵。”百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心負(fù)責(zé)人顧鵬如是說。
供電架構(gòu)優(yōu)化升級(jí)提高利用效率
首先從供電架構(gòu)上，百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心采用市電+UPS、市電+UPS(ECO)模式、市電+高壓直流在線、市電+高壓直流離線四種架構(gòu)。其中市電+高壓直流+離線的供電架構(gòu)是世界首例，結(jié)合國(guó)內(nèi)首批內(nèi)置式鋰電池機(jī)柜的部署，使供電效率從傳統(tǒng)2N冗余UPS雙路供電的90%大幅度提高到了99.5%，大限度地利用了資源。
目前，百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心通過對(duì)電氣架構(gòu)進(jìn)行的不間斷優(yōu)化升級(jí)，每年能為數(shù)據(jù)中心節(jié)約用電量高達(dá)2.5億度，大約相當(dāng)于13萬(wàn)個(gè)家庭全年用電量的總和。
圖示為百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)示意圖
免費(fèi)冷卻技術(shù)不斷迭代能耗持續(xù)降低
百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心的另一個(gè)節(jié)能方式在于暖通架構(gòu)。百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心同時(shí)采用了CRAH(冷凍水槽精密空調(diào))、AHU(組合式空調(diào)箱)、IDEC(間接風(fēng)測(cè))和OCU這四種新型的空調(diào)末端形式。百度自研置頂冷卻單元OCU(Overhead Cooling Unit)新型空調(diào)末端，與預(yù)制模塊技術(shù)結(jié)合，冷卻模塊垂直安裝在機(jī)架上方，空調(diào)末端無風(fēng)扇、零功耗，利用空氣對(duì)流原理，可以抽走“熱通道”的熱空氣的同時(shí)，還可以送出冷空氣給“冷通道”。此外，傳統(tǒng)服務(wù)器要求環(huán)境溫度為5~35℃，服務(wù)器一般運(yùn)行在25℃左右，百度特別研究的高溫服務(wù)器，其耐溫設(shè)計(jì)高達(dá)45℃，更少的冷源需求也大幅降低了數(shù)據(jù)中心能源消耗。
目前，百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心全年免費(fèi)冷卻已經(jīng)達(dá)到96%，相當(dāng)于每年用冷機(jī)的時(shí)間只有兩周時(shí)間，剩下的大部分時(shí)間都是使用自然冷源狀態(tài)。此外，冷卻過程中產(chǎn)生的污水，百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心還會(huì)將其進(jìn)行回收再利用，每年回收量高達(dá)48萬(wàn)噸，相當(dāng)于四千戶家庭一年的用水量。
圖示為百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)數(shù)據(jù)中心暖通架構(gòu)示意圖
除此之外，百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心大量使用清潔能源，將節(jié)能做到極致。2017年百度陽(yáng)泉數(shù)據(jù)中心簽約風(fēng)能和太陽(yáng)能共2600萬(wàn)度，占比整個(gè)用電量的16%，2018年使用風(fēng)能和太陽(yáng)能可以達(dá)到五千五百萬(wàn)5500萬(wàn)度，預(yù)計(jì)占比可能達(dá)到23%左右以上。
AI深度應(yīng)用智能不斷升級(jí)
在高度智能化的百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心，目前已全面實(shí)現(xiàn)無紙化操作，通過Pad 、電腦進(jìn)行巡檢。并提前將數(shù)據(jù)上傳到電腦，巡檢人員只需對(duì)照相應(yīng)數(shù)據(jù)，即可判斷運(yùn)行狀態(tài)是否良好。
此外，百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心還建立了數(shù)據(jù)中心深度學(xué)習(xí)模型，比如冷水機(jī)組三種模式的運(yùn)行就通過AI自動(dòng)運(yùn)營(yíng)判斷，根據(jù)室外天氣濕度、溫度和負(fù)荷，切換制冷模式、預(yù)冷模式和節(jié)約模式，此外AI還能實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警，通過負(fù)載情況，預(yù)判IT設(shè)備磨損運(yùn)行情況，給出維護(hù)策略。
AI另一個(gè)大顯身手之處是做到了智能調(diào)度，百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心將每一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)算模型都放在一套邏輯里，AI會(huì)根據(jù)邏輯自主判定出運(yùn)行中的設(shè)備負(fù)荷量是否達(dá)到要求。例如以前運(yùn)營(yíng)幾臺(tái)設(shè)備比較節(jié)能，只能靠人的經(jīng)驗(yàn)判斷，而現(xiàn)在AI會(huì)根據(jù)運(yùn)行情況進(jìn)行判斷，靠數(shù)據(jù)精準(zhǔn)調(diào)控。
供電效率的提高、能源消耗的降低、綠色能源的替代、智能管理……，可以說，想要再造一個(gè)像百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心這樣的綠色數(shù)據(jù)中心，絕非易事，無論是先進(jìn)的架構(gòu)和技術(shù)，還是借助AI的基礎(chǔ)，都不是一朝一夕可以達(dá)到的事情。但是，從我國(guó)數(shù)據(jù)中心發(fā)展角度，以及國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)力方面來看，有了百度云計(jì)算(陽(yáng)泉)中心作為樣板和成功案例，我國(guó)綠色智能數(shù)據(jù)中心的涌現(xiàn)也將會(huì)很快到來。
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