綠色發展是21世紀人類發展的共同追求,也是新時代中國發展的重要理念之一。二十大報告中明確提出,要協同推進降碳、減污、擴綠、增長,推進生態優先、節約集約、綠色低碳發展,加快節能降碳先進技術研發和推廣應用。
數據中心是“耗能大戶”,也是節能降碳的核心發力領域之一。PUE值就是衡量數據中心能耗水平的重要指標,PUE值越接近1,表示一個數據中心的能效水平越好,綠色化程度越高。2021年7月,工業和信息化部印發的《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》中提出,新建大型及以上數據中心電能利用效率(PUE)降低到1.3以下,嚴寒和寒冷地區力爭降低到1.25以下,引導新型數據中心走高效、清潔、集約、循環的綠色低碳發展道路。
數據存儲作為數據中心的重要組成,在節能降耗方面的挑戰不斷加劇。據IDC測算,2025年全球數據年產生量將達到2020年的3倍,中國產生的數據總量將達到48.6ZB,占全球27.8%。在滿足海量數據存儲需求的同時,存儲平臺規?？焖贁U張,耗電量也將隨之大幅增長,數據存儲基礎設施如何降耗節能成為業界關注的重要議題。
數據中心的電能消耗主要由IT設備(45%)、制冷設備(43%)、供配電系統(10%)、照明等(2%)構成。其中,性能與功耗比(IOPS/瓦特)是衡量存儲產品節能減排的重要指標。例如,如果一臺存儲產品的IOPS可達30萬,該產品整機功耗1000瓦特,則認為該產品的性能功耗為300 IOPS/瓦特。
節能減排需要從開源和節流兩個方面入手,前者是在相同功耗下提升設備性能,后者是在保持設備性能不變的條件下盡可能地降低能耗。浪潮存儲作為業內領先存儲廠商,在IT存儲設備節能減排方面做出諸多努力。
在“開源”方面,浪潮存儲技術研發團隊緊跟業界最新的芯片、協議技術,快速迭代出一系列高性能、低能耗存儲產品。浪潮存儲基于SSD高速介質重塑軟件棧,創新實現了面向眾核的自適應調度機制、單核數據流優化加速技術,打通SSD與CPU等核心組件之間的IO性能羈絆,實現高性能的盤控協同,讓存儲性能得到提升,在不增加設備、不增加能耗的基礎上,將性能提升30%以上。
在“節流”方面,浪潮存儲打出“組合拳”,從硬盤、背板、供電、散熱等多個維度出發,配合多項技術有效降低整機能耗:
一是PID調速技術(Proportional、Integral、Differential,比例、積分、微分),通過實時監控光模塊、硬盤等熱敏感器件消除整機散熱盲點,利用海量溫度傳感器實現系統的可靠、精細化調速,部件級調速的精準優化,保障了業務高效率、低能耗地運行。
二是,整機無背板正交散熱架構,采用3DVC(3D Vapor Chamber,3D真空腔均熱板散熱技術)解決局部熱點,在控制器通過超導熱管均溫翅片完成集中功耗的熱轉移,解決了多槽位IO卡散熱平衡問題的同時在高密硬件規格下極大降低系統阻力。通過智能調控技術的深度優化、整機散熱能力的不斷調優,單臺存儲設備一年可節約近千度電。
三是,PSU(PC Power supply unit,電腦電源供應單元,簡稱電源)冗余模式自動切換供電技術。存儲系統根據負載情況控制切換主備冗余供電和負載分攤模式,當低負載時啟動主備模式,在保障冗余可靠的基礎上,提高存儲系統供電轉化效率,達到節能目的。當PSU負載控制在50%,一臺存儲整機一年可節省約200度電。
電源在不同負載下的供電效率
四是,智能功耗封頂技術,能夠在有效保障機房供電安全前提下,提高機房供電效率,實現快速、精準的功耗封頂操作。它還可以超規格布局機柜設備密度,降低機房空間、機架冗余度需求,靈活應對空調故障、業務量突然增加等場景下出現的散熱不足和供電不足等風險,提高業務可靠性。
此外,浪潮存儲管理軟件還能為系統提供多種能耗優化分析,如制冷分析、使用率分析、功耗分析、負載分配分析,支持智能功耗預測功能,助力數據中心科學運維。針對冷溫熱數據場景(通常情況下冷、溫、熱的數據占比分別為80%、15%和5%),浪潮存儲提供高密框、硬盤按需獨立上下電、歸檔存儲等面向不同場景的解決方案。
隨著數據中心數量越來越多,規模越來越大,存儲設備節能降耗不僅是降低數據中心運營成本的重要環節,也是保護生態環境的必然措施。浪潮存儲秉持綠色節能的設計原則,以新一代存儲平臺為代表,憑借先進的智能降耗設計,助力企業在保持業務負載的情況下,建設低功耗、低成本的綠色數據中心。隨著持續的研發投入與產品創新,浪潮存儲將繼續推動節能降碳先進技術在存儲領域的應用落地,助力國家踐行綠色發展戰略。
