在一篇介紹英特爾IT部門如何進(jìn)行云計(jì)算實(shí)踐的文章中,有關(guān)該部門如何利用自家虛擬化技術(shù)可能會(huì)給大家留下深刻的印象,但相比之下,更為驚艷的就是該部門的上海數(shù)據(jù)中心在PUE值(即數(shù)據(jù)中心總功耗與其中用于IT設(shè)備的功耗的比值、這個(gè)數(shù)字越接近1就越理想)上達(dá)到1.3的佳績(jī)!相信很多想上馬云計(jì)算,又擔(dān)心數(shù)據(jù)中心功耗控制問(wèn)題的用戶,都是非常希望獲取這個(gè)數(shù)字背后的秘密的。
其實(shí),PUE值達(dá)到1.3,對(duì)于很多數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)已經(jīng)很難,但它還遠(yuǎn)非目前的最高水平,舉例來(lái)說(shuō),雅虎名為"計(jì)算小屋"(Yahoo! Computing Coop)的數(shù)據(jù)中心的PUE值就僅有1.08,這更接近那個(gè)理想的數(shù)字--1,但它又是如何做到的呢?
其實(shí),在雅虎這個(gè)數(shù)據(jù)中心提升能效、節(jié)能降耗過(guò)程中起到最顯著作用的,就是一項(xiàng)名為HTA(高環(huán)境溫度)數(shù)據(jù)中心的技術(shù),它的精要之處,就是要將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的環(huán)境溫度提升,甚至要做到不?;虿辉傩枰照{(diào)制冷的地步,少了空調(diào)這個(gè)非IT的耗電大戶,PUE的提升自然會(huì)非常明顯。
可是,提升數(shù)據(jù)中心內(nèi)環(huán)境溫度甚至是停用空調(diào),數(shù)據(jù)中心里的IT設(shè)備們不會(huì)因此過(guò)熱而宕機(jī)么,對(duì)此,大家不用過(guò)于擔(dān)心,因?yàn)椋浩湟?,用水冷或自然風(fēng)冷的方式,也是可以將數(shù)據(jù)中心的環(huán)境溫度控制在一個(gè)安全范圍內(nèi)的,其二,就是可以通過(guò)先進(jìn)的芯片級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、機(jī)架級(jí)以及數(shù)據(jù)中心級(jí)的節(jié)能或提升能效的技術(shù)來(lái)配合,以實(shí)現(xiàn)在較高環(huán)境溫度下IT設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行。
這樣一些深入細(xì)節(jié)又能兼顧全局的技術(shù)有誰(shuí)能夠提供呢?英特爾公司就可以,而且還是其中的佼佼者。它的相關(guān)技術(shù),可從數(shù)據(jù)中心部署的IT設(shè)備中處理器內(nèi)部的每一顆晶體管,到處理器和芯片,到芯片封裝和散熱器,到主板和系統(tǒng)冷卻,然后到IT設(shè)備的電源,再到機(jī)架,最后到整個(gè)數(shù)據(jù)中心設(shè)施,乃至電網(wǎng)和配電,每一層級(jí)的功耗都可做到能省就省!
這個(gè)分層次的、逐漸遞進(jìn)的節(jié)能策略,實(shí)現(xiàn)難度之高可想而知。畢竟,在人們此前的認(rèn)知中,很少有一家企業(yè)能夠?qū)@些環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的覆蓋。不過(guò)在今天,在云計(jì)算大潮席卷全球的時(shí)刻,為了幫助企業(yè)用戶構(gòu)建一個(gè)能效最優(yōu)化的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施,英特爾還是從自己擅長(zhǎng)的技術(shù)領(lǐng)域出發(fā),打造了一系列節(jié)能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。
英特爾這些節(jié)能"絕技"主要包括:作用于晶體管節(jié)能的第二代高K柵介質(zhì)+金屬柵極晶體管技術(shù)和32納米芯片制程工藝,它們就是英特爾處理器平臺(tái)高能效表現(xiàn)的基石;處理器和其他芯片上使用智能節(jié)能技術(shù),可以根據(jù)工作負(fù)載的變化自動(dòng)節(jié)能;使用在芯片散熱上的銅散熱片等方式,可以更高效地將芯片產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去;用于設(shè)備內(nèi)部散熱的定制化風(fēng)扇技術(shù),可以根據(jù)溫度變化來(lái)調(diào)整速度,以節(jié)省電能;鎖定IT設(shè)備供電環(huán)節(jié)的英特爾按需冗余電源技術(shù),可以讓用戶免除安裝大型UPS的需求,以減少UPS對(duì)電能的消耗;針對(duì)服務(wù)器主板級(jí)、行級(jí)、機(jī)架級(jí)和設(shè)施級(jí)的英特爾智能功耗節(jié)點(diǎn)管理器及數(shù)據(jù)中心管理器,能夠?qū)蝹€(gè)IT設(shè)備、行級(jí)和機(jī)架級(jí)分別進(jìn)行功耗監(jiān)控和調(diào)節(jié),以求盡量將其每一份功耗都用于數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理,而不是浪費(fèi)在系統(tǒng)的空轉(zhuǎn)中,還有旨在優(yōu)化電網(wǎng)和配電的英特爾智能電網(wǎng)嵌入式技術(shù)及英特爾開放能源協(xié)議,則支持以最優(yōu)方式將電力從發(fā)電站傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。
英特爾如此一通節(jié)能組合拳,揮舞起來(lái)到底有什么效果呢?原于真實(shí)應(yīng)用環(huán)境的數(shù)據(jù)就是最好的證明:以英特爾智能功耗節(jié)點(diǎn)管理器為例,雅虎的數(shù)據(jù)中心發(fā)現(xiàn)用它來(lái)進(jìn)行功率和散熱監(jiān)控,可取代IP電源板和串行集中,為每機(jī)架節(jié)省約400美元;寶馬集團(tuán)的數(shù)據(jù)表明它可以在不增加機(jī)架供電的情況下提升其服務(wù)器部署密度,使每機(jī)架的性能最高提升40%;百度和中國(guó)電信的節(jié)點(diǎn)管理器白皮書則證實(shí)它能在不影響性能的情況下實(shí)現(xiàn)高達(dá)30%以上的功率優(yōu)化。
由此來(lái)看,上述技術(shù)可謂順利實(shí)現(xiàn)高溫度環(huán)境數(shù)據(jù)中心必不可少的鋪助,事實(shí)上,英特爾就是高環(huán)境溫度數(shù)據(jù)中心的最有力的推動(dòng)者之一,它今天就正在與綠色網(wǎng)格聯(lián)盟、歐盟及美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)等行業(yè)機(jī)構(gòu)溝通,以確立一個(gè)高環(huán)境溫度數(shù)據(jù)中心規(guī)范,其目標(biāo)就在于讓那些享受空調(diào)冷風(fēng)、處于18°C~21°C環(huán)境溫度下的IT設(shè)備能夠穩(wěn)定地運(yùn)行在較高的環(huán)境溫度下,從而少用甚至不用空調(diào)。
除了制訂規(guī)范的努力外,英特爾還與部分知名互聯(lián)網(wǎng)公司,包括上面提及的雅虎開始了相關(guān)的嘗試:英特爾位于新墨西哥州、配備了900臺(tái)生產(chǎn)用服務(wù)器的概念驗(yàn)證(Proof of Concept)數(shù)據(jù)中心就實(shí)現(xiàn)了在33°C下進(jìn)行100%空氣交換來(lái)散熱,結(jié)果節(jié)省了約67%的功耗,相當(dāng)于一個(gè) 10兆瓦的數(shù)據(jù)中心可節(jié)省 287 萬(wàn)美元;Facebook也嘗試將其加州圣克拉拉市的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行在27°C下,從而將年度能源開支減少了229,000美元。這些嘗試,已證明在多種先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的支持下,云時(shí)代的數(shù)據(jù)中心PUE值向1沖刺并不是一個(gè)遙不可及的夢(mèng)想。