最近微軟在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)上有了個(gè)新的方向，就是把數(shù)據(jù)中心沉入海底。

該技術(shù)利用原本為潛艇研發(fā)的散熱技術(shù)，利用海底的低水溫來(lái)為數(shù)據(jù)中心散熱。計(jì)劃將來(lái)建成服務(wù)器農(nóng)場(chǎng)，整個(gè)放置在水下以節(jié)約寶貴的電能。

微軟為什么要這么做呢？這種技術(shù)能節(jié)約多少電能，也就是錢呢？我們今天就來(lái)詳細(xì)了解一下。

制冷能耗占比

到底制冷所消耗的能源有多花錢呢？我們先來(lái)看一下服務(wù)器機(jī)架的總擁有成本（TCO）。TCO可以幫助我們了解服務(wù)器在購(gòu)買和使用中整體的使用成本，有助于了解整體的花銷，而不是僅僅購(gòu)買時(shí)的短暫的肉痛。TCO包括三個(gè)構(gòu)成： 投資成本、運(yùn)營(yíng)成本和能源成本。

因?yàn)闄C(jī)架里面的服務(wù)器價(jià)格大不相同，我們刨去這部分的成本。據(jù) IDC 統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)中心的平均使用年限為 9 年。然而 Gartner 的數(shù)據(jù)顯示任何運(yùn)營(yíng)超過(guò) 7 年的設(shè)施都趨于陳舊。為了簡(jiǎn)化，假定使用年限為10年。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心的TCO構(gòu)成為：

可以看出，電力能耗成本占據(jù)所有成本的20%！是數(shù)據(jù)中心主要的成本。

這些電能都去哪里了呢？一個(gè)典型的服務(wù)器機(jī)架，能源消耗構(gòu)成如下圖：

能源消耗大約只有47%的部分進(jìn)入了服務(wù)器（紅框部分），這才是有效的能耗。而41%的部分被散熱消耗掉了！

一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心能源和散熱構(gòu)成如下：

散熱部分包括機(jī)架風(fēng)扇，空調(diào)、泵機(jī)和散熱塔。這些部分消耗的能源占據(jù)數(shù)據(jù)中心能源消耗的很大一部分，也在TCO中占據(jù)的很大的比重。

這里要提一下PUE。電能使用效率（PUE）是評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo)，它的計(jì)算很簡(jiǎn)單：

PUE = 總體能耗 / IT設(shè)備能耗

我們可以看出，PUE 值越接近于 1，數(shù)據(jù)中心的能源效率越高。我們一起來(lái)計(jì)算一下上個(gè)例子中PUE的值。

PUE = 1/0.47 = 2.12

這個(gè)數(shù)據(jù)怎么樣呢？我們來(lái)看一下2011到2014美國(guó)平均PUE是多少：

這個(gè)是廠家自己報(bào)告的，實(shí)際上Uptime Institute 于 2012 年對(duì)全美 1，100 家數(shù)據(jù)中心和其運(yùn)營(yíng)主管所做的調(diào)查顯示，數(shù)據(jù)中心 PUE 平均值為 1.8-1.89。而其中，仍有高達(dá) 34% 的數(shù)據(jù)中心超過(guò) 2.0，技術(shù)不發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)據(jù)中心的效率只會(huì)更低。我們這個(gè)2.12的數(shù)據(jù)代表了平均水平。

在這里Google做的比較好，它的PUE值相當(dāng)?shù)停?/p>

在我國(guó)，按照《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》，到2018年，新建大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.5；到2020年，形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，新建大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.4。

結(jié)論

制冷消耗的電力占據(jù)服務(wù)器電力消耗相當(dāng)大的比重，進(jìn)而也在數(shù)據(jù)中心TCO中占據(jù)很大部分。而微軟將數(shù)據(jù)中心沉入海底，無(wú)疑會(huì)極大的降低制冷消耗的電力，降低PUE，從而為微軟以及購(gòu)買微軟云服務(wù)等的客戶節(jié)約金錢。

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)趨勢(shì)的發(fā)展，企業(yè)的IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也呈現(xiàn)飛速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。服務(wù)器機(jī)柜不斷增加，機(jī)房空間不斷擴(kuò)大，UPS電源、機(jī)房空調(diào)等相關(guān)設(shè)施不斷增加投入，隨之而來(lái)是能源利用效率低、耗電量大，電費(fèi)支出超過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球的數(shù)據(jù)中心每年消耗的電量占全球總電量的2%左右，調(diào)查顯示能源消耗成本已占到IT行業(yè)運(yùn)營(yíng)成本的30%到50%。如何降低PUE，進(jìn)而降低TCO，這也是包括微軟外，所有服務(wù)器從業(yè)者的研究方向。我們可以期待，會(huì)有更多更有趣的花式降溫方法！

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