鄭有炓談大數(shù)據(jù)時(shí)代的半導(dǎo)體技術(shù)

大數(shù)據(jù)作為新一代信息技術(shù)，特別是作為信息技術(shù)的半導(dǎo)體技術(shù)，帶來了良好的歷史發(fā)展機(jī)遇，也使半導(dǎo)體技術(shù)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

大家知道近些年來信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，信息的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的高度發(fā)展，特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了人、機(jī)、物三元世界的高度融合。例如2011年全球被復(fù)制和創(chuàng)建的數(shù)據(jù)量為1.8ZB，遠(yuǎn)超過人類有史以來所有印刷材料的數(shù)據(jù)總量。如果把1.8ZB的數(shù)據(jù)量刻錄存在普通DVD光盤里，光盤疊加起來的高度將等同于從地球到月球的一個(gè)半來回，也就是大約720000英里。

我們知道大概10年以前我們認(rèn)為信息可能會(huì)進(jìn)入KB，可想而知現(xiàn)在的信息發(fā)展技術(shù)多快。這些數(shù)據(jù)不是資料，是一種戰(zhàn)略性的資源。利用數(shù)據(jù)的資源發(fā)覺知識(shí)，提升效益，促進(jìn)創(chuàng)新，使其為國家治理、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和企業(yè)決策乃至個(gè)人生活服務(wù)。大數(shù)據(jù)帶來信息風(fēng)暴正在變革我們的生活、工作和思維，大數(shù)據(jù)開始了一次重大時(shí)代的轉(zhuǎn)型。所以說大數(shù)據(jù)是新一代信息技術(shù)的集中反映，也是新一代信息技術(shù)的主要特征。

大數(shù)據(jù)新一代信息技術(shù)必須應(yīng)對(duì)節(jié)能降耗綠色發(fā)展。順應(yīng)全球節(jié)能減排的時(shí)代需求，各行各業(yè)都要節(jié)能減排。半導(dǎo)體技術(shù)等信息技術(shù)本身可持續(xù)發(fā)展必須要節(jié)能降耗，這是符合信息科學(xué)本身的科學(xué)需求。

2007年英國統(tǒng)計(jì)電腦等效排放的二氧化碳對(duì)氣候的影響不亞于飛機(jī)。全世界電腦正常運(yùn)行，每天向大氣排放的廢氣大概是3500萬噸。相當(dāng)于100萬架次進(jìn)出英國的航班所帶來的廢氣排放量，信息技術(shù)節(jié)能減排是非常重要的。大數(shù)據(jù)信息技術(shù)的三大技術(shù)設(shè)施;數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、無線網(wǎng)絡(luò)基站、移動(dòng)終端平臺(tái)?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，從硬件來說主要是這三個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施?，F(xiàn)在可以說好多IT企業(yè)都圍繞這三個(gè)方面運(yùn)轉(zhuǎn)，所以說這三個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的節(jié)能減排是非常關(guān)鍵的。

數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器是目前信息時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施，據(jù)統(tǒng)計(jì)1分鐘微博上發(fā)生的數(shù)據(jù)量大于10萬，F(xiàn)acebook瀏覽量一分鐘超過600萬，世界上每分鐘產(chǎn)生1700TB的信息量。數(shù)據(jù)中心不是創(chuàng)造倉庫的資料，它是需要運(yùn)轉(zhuǎn)的，它需要很大的供電量。2008年Google服務(wù)器系統(tǒng)耗電量接近1000兆瓦，2008年中國移動(dòng)等三大運(yùn)營商耗電量為231億度電。

數(shù)據(jù)中心耗電最大的是電源轉(zhuǎn)換，就是AC—BD電力轉(zhuǎn)換。幕前的轉(zhuǎn)換效率一般在60—65%，以外的能耗就轉(zhuǎn)換為熱量撒法出來，這些多余熱量必須靠制冷設(shè)備散熱。制冷設(shè)備的能耗占到了總能耗的45%，IT核心設(shè)備占30%能耗，系統(tǒng)配電占24%，服務(wù)器的耗電量是非常大的。怎么樣降低數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的能耗，是數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵問題。隨著數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)增加，將來就會(huì)導(dǎo)致買得起硬件，用不起電。

隨著大數(shù)據(jù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心的需求勻速增加，因而數(shù)據(jù)中心的電力消耗已經(jīng)占到全球?qū)幵鸽娏ο牡?%，預(yù)計(jì)電力消耗將會(huì)翻倍增長。數(shù)據(jù)中心對(duì)電力的巨大需求已經(jīng)成為制約大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的瓶頸，也就是說降低凝好不僅是半導(dǎo)體技術(shù)也是大數(shù)據(jù)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

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