數據中心密集落地 電量是否也會隨之飆升？

  ICC訊 7月以來，我國多個超級數據中心落地。7月3日，騰訊清遠云計算數據中心正式開服，整個數據中心集群規劃容納服務器超過 100 萬臺，據稱，該數據中心是華南地區最大的數據中心集群。

  7月31日，阿里云宣布，位于南通、杭州和烏蘭察布的三座超級數據中心正式落成。數據中心將新增超百萬臺服務器，輻射京津冀、長三角、粵港澳三大經濟帶。

  作為集中儲存和處理數據的設施，數據中心需依托服務器全年不間斷運行以向互聯網用戶提供服務，并需要空調等輔助制冷設備，維持其可靠運行。因此，數據中心對電能的消耗量巨大。

  那么，數據中心的用能量到底有多大?未來一段時間內，超級數據中心仍將不斷落地，這是否會帶來較大的用電需求?

  數據中心的用能問題，一直是業內關注的問題。

  數據中心的電能消耗主要包括IT設備、制冷系統、供配電系統、照明系統及其他設施(包括安防設備、滅火、防水、傳感器以及相關數據中心建筑的管理系統等)。

  其中，IT設備主要指服務器、網絡等負責進行信息交換存儲的設備，是數據中心總能耗的大頭，約總體用能的40%左右。

  華北電力大學經濟與管理學院教授張素芳認為，今年以來，新冠肺炎疫情使線上服務、線上教育、線上辦公等業務需求驟增。由此可以預見，數據中心的數量將超過原有預測水平，其電力需求也將出現增長。

  從數量上看，預計至2020年底，大型及以上數據中心機架數量將達到498萬個，預計2025年，大型及以上數據中心機架數量將達到802萬個。

  從地理分布看，廣東、上海、北京、浙江等經濟較為發達的區域，大型及以上數據中心總機數占比較大。由于政策和可再生資源優勢等因素，內蒙古、貴州等區域綠色數據中心數量也有所增加。

  中國信息通信研究院云計算與大數據研究所數據中心研究部高級業務主管吳美希撰文指出，一般觀念里面對于耗電都是只講“總數”不講“邊際”，數據中心耗電的“總數”看似龐大，其實從“邊際”的角度來看，數據中心確實通過努力在逐漸摘掉“能耗大戶”的帽子。

  隨著數據中心數量的快速增長，用電量勢必也會隨之增長，但兩者并不一定能呈現出正比例的線性關系。也就是說，用電量或將難以呈現類似數據中心的爆發式增長。

  要弄清兩者之間的關聯，首先要了解一個概念，即PUE，Power Usage Effectiveness(電源使用效率)，這是國際上通行的衡量數據中心電源使用效率的指標。

  不同數據中心，假設其服務器能耗相同，PUE值越低，數據中心在冷卻及其他輔助系統的能耗就越低，總能耗越低。

  2020年初，《Science》雜志刊登論文《重新校準全球數據中心能耗估算》現實，全球數據中心的PUE值在降低。具體看，與2010年相比，2018年全球數據中心計算實例增加了550%，而同期，全球數據中心的耗電量僅增加了6%。

  和國外類似，國內數據中心的能耗也呈現逐漸逐年下降的趨勢。

  2013年前，全國對外服務型數據中心平均PUE值在2.5左右，而到2019年底，全國對外服務型數據中心平均PUE值近1.6。

  PUE值為什么會降低?以下兩點是主要原因。

  一是規模變化。

  近年，數據中心的規模從小而散轉向了大型集中。2013年以前，全國大型以上數據中心的數量較少，而到了2019年，大型以上數據中心機架規模占比達到70%左右。這類數據中心(如前文提到的超級數據中心)體量大，可通過集約有效的管理，實現能耗的優化。

  二是技術提升。

  我國數據中心主要通過簡化供電架構、引入冷卻技術、優化能源管理等方式，對能耗進行優化。制冷技術在其中的應用最為亮眼。阿里云近年的開發的幾大超級數據中心，就根據不同地區的特點，利用浸沒式液冷、河源水冷或自然風冷，以減少相關能耗、降低PUE值。其中，利用浸沒式液冷技術的數據中心，其PUE值可以達到1.07左右。

  即便PUE值已經明顯降低，但隨著數據中心落地，用電量仍然會呈現一定上升。因此，如何通過技術水平和先進能源管理手段，進一步優化增加的電量，讓數據中心更綠色、更節能，將是未來各方需要考慮的問題。