讓“綠色計算”來解大數(shù)據(jù)時代的高能耗之困

當我們每天用手機拍照發(fā)朋友圈時，當我們每天拍視頻發(fā)抖音時，當大街上無數(shù)個攝像頭完成實時監(jiān)控任務時，數(shù)據(jù)在源源不斷地從終端涌向云端。大數(shù)據(jù)和高速傳輸給我們的生活帶來了翻天覆地的變化，人們可以隨時隨地和朋友家人分享快樂，智能安防系統(tǒng)讓城市更安全，但是數(shù)據(jù)中心的運營負荷也在呈指數(shù)級增長。

據(jù)統(tǒng)計，中國8.29億網(wǎng)民在2018年產生了7.6ZB的數(shù)據(jù)量，預計到2025年，中國智能互聯(lián)設備產生的數(shù)據(jù)量將高48.6ZB。數(shù)據(jù)增長的背后是數(shù)據(jù)中心驚人的耗電量，從全球來看，到2025年，數(shù)據(jù)中心將占到全球能耗的最大份額，高達33%；從國內看，全國數(shù)據(jù)中心的耗電量已連續(xù)8年超過12%的速度增長。伴隨5G商用，數(shù)據(jù)傳輸速度快速提高，數(shù)據(jù)中心數(shù)量和能耗問題將面臨更大的挑戰(zhàn)，“綠色計算”呼之欲出。

所謂“綠色計算”就是要是本著對環(huán)境負責的原則使用計算機及相關資源的行為。綠色計算包括采用高效節(jié)能的CPU、服務器和外圍設備，減少資源消耗，妥善處理電子垃圾。提高能源使用效率（PUE）可以有效降低數(shù)據(jù)中心能耗，根據(jù)IDC發(fā)布的《2019中國企業(yè)綠色計算與可持續(xù)發(fā)展研究報告》表明，雖然中國企業(yè)數(shù)據(jù)中心能源使用效率(PUE)值明顯改善，但依然有85%的受訪企業(yè)數(shù)據(jù)中心的能源使用效率在1.5-2.0之間，未來仍有很大的提升空間。

Supermicro發(fā)布的《2021 年度綠色數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀分析報告》中標明，最終目標是使PUE 達到1.0，相當于利用數(shù)據(jù)中心的全部能源為計算機、存儲和網(wǎng)絡基礎設施系統(tǒng)供電。只要 PUE 低于 1.25，則視為綠色數(shù)據(jù)中心。綠色數(shù)據(jù)中心不但可以減少服務器耗電量，還能降低使數(shù)據(jù)中心保持在理想工作溫度范圍的散熱需求。機架服務器安裝密度越大，功率效率越高，數(shù)據(jù)中心占地面積越小，相應的不動產成本越低。

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Supermicro電腦股份有限公司創(chuàng)始人、總裁、首席執(zhí)行官及董事會主席

綠色計算有效降低數(shù)據(jù)中心能耗
Supermicro解決方案均針對高溫環(huán)境、自然氣冷、液冷或液體浸沒式冷卻低PUE數(shù)據(jù)中心進行了優(yōu)化，其在用電效率優(yōu)化、鈦金等級以上的電源、高效散熱風扇、空氣通道布線、機箱結構、系統(tǒng)固件和軟件、增強電源管理功能等方面擁有獨特的經驗和專業(yè)知識。Supermicro 總裁暨首席執(zhí)行官梁見后表示，“如果全球IT行業(yè)中有半數(shù)企業(yè)深入踐行綠色計算，我們不僅可以每年節(jié)省高達70億美元的電費，還可以少砍近70億棵樹，這相當于關閉30座化石燃料發(fā)電廠。”

隨著數(shù)據(jù)中心對電力和算力的要求越來越高，中國市場對數(shù)據(jù)中心算力和能耗提出雙重要求，Supermicro針對中國市場有哪些舉措？梁見后解釋，“有些客戶供電和用電受限，這可能是由于當?shù)仉娏υO施的限制，因此需要更高效的服務器來應對這方面的挑戰(zhàn)。通過我們的節(jié)能設計，系統(tǒng)耗電量可降低30%至40%。由于我們的系統(tǒng)經過精心設計，采用氣冷和液冷方式來減少能耗，因此可以提升PUE并降低空調耗電量，有時甚至不需要空調。事實上，確實有客戶完全拆除了空調系統(tǒng)，耗電量能節(jié)省50%至80%，因此即便供電受限，客戶也能借助我們的解決方案運行更高性能的服務器。”

關于PUE的研究，Supermicro與大阪大學合作10多年，Supermicro研發(fā)的直接接觸芯片液冷解決方案是最具成本效益的系統(tǒng)之一，可降低系統(tǒng)能耗、碳足跡和數(shù)據(jù)中心的PUE， 梁見后介紹，“他們傾向于液冷超級計算機，這是我們第二或第三次為他們開發(fā)液冷邊緣運算系統(tǒng)。在最新的系統(tǒng)中，液冷系統(tǒng)直接接觸芯片，從而滿足降低耗電量的需求，且能源使用效率 (PUE) 在1.06至1.07之間，堪稱世界上最環(huán)保的運算系統(tǒng)之一。”

高效Building Block架構
Supermicro的產品采用了Building Block組合架構，Building Block Solution可令生產和庫存管理更加高效，因為它能夠使不同的產品線和新舊代產品共用相同的子系統(tǒng)。梁見后強調，“我們設計的產品必須更可靠、更安全、擁有更好的性能和更低的能耗，這一點非常重要。借助我們的綠能解決方案，我們可以更容易使用子系統(tǒng)來設計解決方案，支持不同的CPU和GPU以及垂直領域。我們擁有數(shù)以千計的產品，均使用Building Block組合架構來精確滿足客戶的工作負載需求。我們非常高興與客戶合作，共同找出最符合客戶需求的計算技術和Building Block組合選項。”

為了幫助云端、AI 和5G/邊緣應用的大型數(shù)據(jù)中心提供預定義且預先測試的配置，Supermicro推出機柜級即插即用解決方案。機柜級即插即用解決方案提供了一站式的選項，由Supermicro遍布全球的數(shù)據(jù)中心專家團隊針對特定工作負載進行設計和測試。這些產品包含具備卓越效能的先進選項，比如可提供最佳效率、降低營運成本且能減少對環(huán)境影響的新型液冷配置。Supermicro直接與客戶合作，進行系統(tǒng)架構、工作負載需求和最終解決方案驗證等方面的工作。Supermicro的制造設施包括一間完善的1兆瓦機架燒機設施，可執(zhí)行L11/L12測試，并擁有性能基準測試的工具與專家。 

梁見后解釋，“通過機柜級即插即用技術，我們將系統(tǒng)設計的專業(yè)知識與building block組合架構的優(yōu)勢運用在機柜級系統(tǒng)，推出真正的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心解決方案，幫助我們的客戶以最短的交付周期來部署已經通過測試和驗證的完整解決方案。”

擴大全球產能，每年供貨超過 200 萬臺服務器
隨著云端、AI和5G/邊緣帶動新型態(tài)數(shù)據(jù)和應用程序的空前成長，企業(yè)級運算、存儲、網(wǎng)絡解決方案和綠色計算技術等領域的全球領導者Supermicro將加倍擴大其產能，以滿足全球對服務器和存儲的需求。與Intel、AMD和Nvidia強強聯(lián)手，Supermicro推出最全面的基于Intel Ice Lake、AMD Milan和Nvidia A100 GPU的產品系列，目前擁有200多種針對特定應用優(yōu)化的產品解決方案。

目前，Supermicro在中國臺灣園區(qū)共有5棟辦公樓，占地約27.9萬平方米，產能超過100萬臺，包括針對特定應用優(yōu)化的服務器、存儲系統(tǒng)、交換機和邊緣計算產品。最后一棟大樓預計于今年7月完工，Supermicro的產能將有效翻倍，達到每年200萬臺以上的服務器產量。

在物流方面，Supermicro能夠將美國總部設計的最佳產品復制到本地，同時使生產和物流成本更具競爭力。中國臺灣園區(qū)具有強大的端到端制造能力，從金屬板、電源、主板PCBA到系統(tǒng)集成、機柜級即插即用解決方案的優(yōu)化、安裝和驗證，所有這些都在同一園區(qū)內完成。

后疫情時代，商業(yè)模式發(fā)生改變，凸顯了基礎設施的重要性。疫情過后，市場對服務器、AI以及其它技術的需求會增加。綠色計算解決方案正好契合這種需求，它能夠實現(xiàn)更快的運行速度，更加環(huán)保，而且可以避免過度使用能源，減少碳足跡，因此是后疫情時代的最佳選擇。

Supermicro目前擁有一支由2000多名工程師組成的專業(yè)團隊，在美國舊金山灣區(qū)、中國臺灣以及其他國家/地區(qū)設立制造工廠，還在馬拉維的馬欽加 (Machinga) 設有大型工廠。梁見后表示，“我們正在盡力擴大市場，不僅擴大了中國臺灣園區(qū)，還在韓國、日本、中國大陸開設新的辦事處，未來將會在更多國家或地區(qū)開設辦事處。面對全球數(shù)據(jù)中心市場的發(fā)展，我們攜手世界各地的合作伙伴，借助Building Block組合架構優(yōu)化解決方案，期待與更多的合作伙伴展開合作。作為一家跨國公司，我們堅信可以通過密切合作實現(xiàn)三贏，為我們共同居住的地球，打造更加美好的明天。”