踐行綠色低碳，浪潮存儲如何做到開源節(jié)流

北京2023年2月23日 /美通社/ -- 綠色發(fā)展是21世紀(jì)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。這就需要協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴綠、增長，推進(jìn)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(jìn)技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)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(lǐng)域之一。PUE值就是衡量數(shù)據(jù)中心能耗水平的重要指標(biāo)，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(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下，引導(dǎo)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。

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(dá)到2020年的3倍，中國產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量將達(dá)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(chǔ)設(shè)施如何降耗節(jié)能成為業(yè)界關(guān)注的重要議題。

數(shù)據(jù)中心的電能消耗主要由IT設(shè)備（45%）、制冷設(shè)備（43%）、供配電系統(tǒng)（10%）、照明等（2%）構(gòu)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(biāo)。例如，如果一臺存儲產(chǎn)品的IOPS可達(dá)30萬，該產(chǎn)品整機功耗1000瓦特，則認(rèn)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，前者是在相同功耗下提升設(shè)備性能，后者是在保持設(shè)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(lǐng)先存儲廠商，在IT存儲設(shè)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(shù)研發(fā)團隊緊跟業(yè)界最新的芯片、協(xié)議技術(shù)，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(yīng)調(diào)度機制、單核數(shù)據(jù)流優(yōu)化加速技術(shù)，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(shè)備、不增加能耗的基礎(chǔ)上，將性能提升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(shù)有效降低整機能耗：

一是PID調(diào)速技術(shù)（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(xì)化調(diào)速，部件級調(diào)速的精準(zhǔn)優(yōu)化，保障了業(yè)務(wù)高效率、低能耗地運行。

二是整機無背板正交散熱架構(gòu)，采用3DVC（3D Vapor Chamber，3D真空腔均熱板散熱技術(shù)）解決局部熱點，在控制器通過超導(dǎo)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。通過智能調(diào)控技術(shù)的深度優(yōu)化、整機散熱能力的不斷調(diào)優(yōu)，單臺存儲設(shè)備一年可節(jié)約近千度電。

三是PSU（PC Power supply unit，電腦電源供應(yīng)單元，簡稱電源）冗余模式自動切換供電技術(shù)。存儲系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載情況控制切換主備冗余供電和負(fù)載分?jǐn)偰Ｊ?，?dāng)?shù)拓?fù)載時啟動主備模式，在保障冗余可靠的基礎(chǔ)上，提高存儲系統(tǒng)供電轉(zhuǎn)化效率，達(dá)到節(jié)能目的。當(dāng)PSU負(fù)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(fù)載下的供電效率

四是智能功耗封頂技術(shù)，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(zhǔn)的功耗封頂操作。它還可以超規(guī)格布局機柜設(shè)備密度，降低機房空間、機架冗余度需求，靈活應(yīng)對空調(diào)故障、業(yè)務(wù)量突然增加等場景下出現(xiàn)的散熱不足和供電不足等風(fēng)險，提高業(yè)務(wù)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(fù)載分配分析，支持智能功耗預(yù)測功能，助力數(shù)據(jù)中心科學(xué)運維。針對冷溫?zé)釘?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(shè)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(shè)計原則，以新一代存儲平臺為代表，憑借先進(jìn)的智能降耗設(shè)計，助力企業(yè)在保持業(yè)務(wù)負(fù)載的情況下，建設(shè)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(jìn)技術(shù)在存儲領(lǐng)域的應(yīng)用落地，助力國家踐行綠色發(fā)展戰(zhàn)略。