綠色發(fā)展是21世紀人類發(fā)展的共同追求,也是新時代中國發(fā)展的重要理念之一。二十大報告中明確提出,要協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長,推進生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展,加快節(jié)能降碳先進技術研發(fā)和推廣應用。
數(shù)據(jù)中心是“耗能大戶”,也是節(jié)能降碳的核心發(fā)力領域之一。PUE值是衡量數(shù)據(jù)中心能耗水平的重要指標。PUE值越接近1,表示一個數(shù)據(jù)中心的能效水平越好,綠色化程度越高。2021年7月,工業(yè)和信息化部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》中提出,新建大型及以上數(shù)據(jù)中心電能利用效率(PUE)降低到1.3以下,嚴寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下,引導新型數(shù)據(jù)中心走高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色低碳發(fā)展道路。加快先進綠色技術產(chǎn)品應用,推動綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建、運維和改造,鼓勵應用高效IT設備推廣應用。
數(shù)據(jù)存儲作為數(shù)據(jù)中心的重要組成,在節(jié)能降耗方面的挑戰(zhàn)不斷加劇。據(jù)IDC測算,2025年全球數(shù)據(jù)年產(chǎn)生量將達到2020年的3倍,中國產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量將達到48.6ZB,占全球27.8%。在滿足海量數(shù)據(jù)存儲需求的同時,存儲平臺規(guī)模快速擴張,耗電量也將隨之大幅增長,數(shù)據(jù)存儲基礎設施如何降耗節(jié)能成為業(yè)界關注的重要議題。
數(shù)據(jù)中心的電能消耗主要由IT設備(45%)、制冷設備(43%)、供配電系統(tǒng)(10%)、照明等(2%)構成。其中,性能與功耗比(IOPS/瓦特)是衡量存儲產(chǎn)品節(jié)能減排的重要指標,例如,某存儲產(chǎn)品IOPS可達30萬,該產(chǎn)品整機功耗1000瓦特,則認為該產(chǎn)品的性能功耗為300 IOPS/瓦特。
節(jié)能減排需要從開源和節(jié)流兩個方面入手,即相同功耗下提升設備性能、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(yè)內(nèi)領先存儲廠商,在IT存儲設備節(jié)能減排方面做出諸多努力。
在“開源”方面,浪潮存儲技術研發(fā)團隊緊跟業(yè)界最新的芯片、協(xié)議技術,快速迭代出一系列高性能、低能耗存儲產(chǎn)品。浪潮存儲基于SSD高速介質(zhì)重塑軟件棧,創(chuàng)新實現(xiàn)了面向眾核的自適應調(diào)度機制、單核數(shù)據(jù)流優(yōu)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(xiàn)高性能的盤控協(xié)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,性能提升30%以上。
在“節(jié)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(fā),配合多項技術有效降低整機能耗:
一是,PID調(diào)速技術(Proportional、Integral、Differential,比例、積分、微分),通過實時監(jiān)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(xiàn)系統(tǒng)的可靠、精細化調(diào)速,部件級調(diào)速的精準優(yōu)化,保障了業(yè)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(zhuǎn)移,解決了多槽位IO卡散熱平衡問題的同時在高密硬件規(guī)格下極大降低系統(tǒng)阻力。通過深度優(yōu)化的智能調(diào)控技術、整機散熱能力的不斷調(diào)優(yōu),單臺存儲設備一年可節(jié)約近千度電。
三是,PSU冗余模式自動切換供電技術(PC Power supply unit,電腦電源供應單元,簡稱電源),存儲系統(tǒng)根據(jù)負載情況控制切換主備冗余供電和負載分攤模式,當?shù)拓撦d時啟動主備模式。在保障冗余可靠的基礎上,提高存儲系統(tǒng)供電轉(zhuǎn)化效率,達到節(jié)能目的。當PSU負載控制在50%,一臺存儲整機一年可節(jié)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(xiàn)快速、精準的功耗封頂操作。它還可以超規(guī)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(diào)故障、業(yè)務量突然增加等場景下出現(xiàn)的散熱不足和供電不足等風險,提高業(yè)務可靠性。
此外,浪潮存儲管理軟件還能為系統(tǒng)提供多種能耗優(yōu)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(shù)據(jù)中心科學運維。針對冷溫熱數(shù)據(jù)場景(通常情況下冷、溫、熱的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心數(shù)量越來越多,規(guī)模越來越大,存儲設備節(jié)能降耗不僅是降低數(shù)據(jù)中心運營成本的重要環(huán)節(jié),也是保護生態(tài)環(huán)境的必然措施。浪潮存儲秉持綠色節(jié)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,助力用戶在保持業(yè)務負載的情況下,建設低功耗、低成本的綠色數(shù)據(jù)中心。隨著持續(xù)的研發(fā)投入與產(chǎn)品創(chuàng)新,浪潮存儲將繼續(xù)推動節(jié)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(fā)展戰(zhàn)略。
審核編輯 :李倩
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原文標題:踐行綠色低碳,浪潮存儲如何做到開源節(jié)流
文章出處:【微信號:inspurstorage,微信公眾號:浪潮存儲】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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