碳达峰碳中和背景下 Power助力绿色数据中心的探讨

当前， 5G 、互联网、云计算、人工智能等新兴技术大规模推广应用，用户数据量呈现出几何级的爆发态势，作为承载数字社会信息的数据中心，其数量随之急速攀升，相应的用电量也在急剧增加，已对电力供应提出新的挑战。根据中国电子节能技术协会的数据，数据中心耗 电量已连续八年增速超 12% ，是为数不多能源消耗占社会总用电量比例持续增长的行业。据测算， 2020 年全国数据中心的碳排放量达 9485 万吨，预计 2035 年将增至 2 倍 ( 绿色和平， 2021a) 。

随着我国“碳达峰”“碳中和”宏伟目标的提出，数据中心的能耗问题成为各方关注的焦点。建设碳中和数据中心是一个系统工程，要求在环境侧、用电侧、供电侧等各个环节全方位贯彻“碳中和”思想。

其中用电侧主要包括 IT 设备耗能、空调耗能、建筑本身能耗等，用电侧更应关注如何提升能源转换效率、如何减少整体能源使用等。

IT 系统作为数据中心内最核心也是最耗能的系统，应该使用高效的 IT 设备，降低数据中心核心用电负载，从源头实现绿色化。作为数据中心的心脏， Power 服务器将从以下方面来满足绿色数据中心的建设需求：

K1 Power 服务器在部件选型之初便采用低功耗部件，同时在服务器设计上做了高效的散热设计。在提升系统性能的同时，也保持了系统的稳定性。例如处理器的导热片，相比较于采用传统的硅脂， K1 Power 服务器采用了高效的铟金属片的导热材质，其效率提升了近 10 倍。例如服务器的散热风扇，它会根据环境温度或相关元件的测量温度来控制转速，与此同时， K1 Power 服务器中还加入了海拔高度计来控制风扇的转速（海拔越高，转速越高，海拔越低，转速越低），很巧妙地解决了海拔、散热与能耗之间的关系，使得 K1 Power 服务器的适用范围更为广泛，提升了散热效率，风扇的能耗表现更为智能。在系统散热上， K1 Power 服务器采用了动态的分区散热控制技术，即各个发热区的独立风扇可以做到独立的控制，提高了散热效率，并且能够保证 CPU 、内存等元器件的性能的稳定发挥。另外还通过机器内部合理的元器件布局，降低高温对元器件可靠性的影响。比如内存的设计，分布在 CPU 的两侧，可以保证处理器和内存部分的风力达到最佳，做到机箱整体散热效果大大提升。选用了使用寿命高达 22 年的高可靠性风扇，它的整体的外壳是一个铝制件，可以增加自重，避免了整机的震动，它稳定自身的散热系统可以提升导热的效率。

使用 POWER 9 处理器的 K1 Power 服务器采用 EnergyScale 技术实现服务器多能源管理模式，包括新的可变处理器频率模式，可在静态标称频率之外提供显著的性能提升。如若采用动态性能模式，可以使处理器频率根据处理器使用情况而变化。在中等或高频率使用期间，处理器频率设置为允许的最大值，该值可能高于标称频率。此外，在处理器使用率较低期间，频率设置为低于标称频率的值，可以 通过将处理器时钟频率和电压降低到固定值来降低功耗。

从内核的设计、执行单元的模块化、流水线性能的提高以及单线程能力的提高，使得使用 POWER 9 处理器的 K1 Power 服务器可以支持更加复杂的、对计算力要求比较高的负载。机器本身计算力的不断提升，可以提供更多的计算资源，对比同配置的其他服务器，计算性能提升，也便意味着服务器数量的降低，随之也可以带来能耗的降低，同时相比较于大体量的其他服务器，采用较少的 power 服务器还可以降低建筑面积与维护成本的投入。同时 K1 Power 服务器还有业务整合的能力， K1 Power 服务器可以通过分区、微分区、容器等方式，在拥有强大算力与稳定性的基础上整合多套业务，单台 K1 Power 服务器可以支持上千个微分区，上万个容器，用户可以在业务量不变的前提下，利用较少数量的高性能主机承载业务，通过业务整合，从空间和能耗上降低数据中心的投资，推进绿色数据中心的建设。

由上可以看出， K1 Power 服务器可以从低功耗部件选型、合理元器件布局、业务整合等多个方面去满足绿色数据中心的建设需求，是绿色数据中心服务器的优选。