數(shù)據(jù)中心是科技巨頭們得以正常運營的核心部分，可以幫助這些科技公司更好地傳遞、加速、展示、計算、存儲數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)中心一般是一個大型倉庫，主要存放服務器和其它聯(lián)網(wǎng)的計算機設備，這些設備保存著互聯(lián)網(wǎng)上的大部分數(shù)據(jù)的同時，也為云計算提供必須的計算力。

但數(shù)據(jù)中心往往也伴隨著大量的熱量，其能量使用密度能超過一棟普通辦公大樓百倍以上。

而防止服務器過熱是數(shù)據(jù)中心運營成本的主要組成部分。因此，這一領域的大公司，包括 Facebook、微軟和谷歌在內(nèi)，都在尋找節(jié)省制冷成本的不同方法。

數(shù)據(jù)中心的前世今生

自然冷卻算得上是數(shù)據(jù)中心最早的冷卻方案之一，通過使用外部空氣溫度與設備之間的溫差達到給設備降溫的目的，但這種冷卻方法受地區(qū)限制，因此數(shù)據(jù)中心通常會使用某種形式的空調(diào)設備來冷卻 IT 設備——風冷。

風冷因成本較低一直發(fā)展較快，但隨著設備的不斷增加，服務器越發(fā)的密集，風冷也逐漸不能滿足冷卻需求，而可用性、綠色節(jié)能、動態(tài)冷卻成為了主要的創(chuàng)新方向，其中液冷技術因為突出的性能受到眾多廠商的青睞。

液冷，是指通過液體來替代空氣，把 CPU、內(nèi)存條、芯片組、擴展卡等器件在運行時所產(chǎn)生的熱量帶走。目前，業(yè)界主要的液冷技術有三種：冷板、噴淋和浸沒。

因此，國內(nèi)外主流廠商都在大力推進液冷技術研究。例如，F(xiàn)acebook 公司正在推出一種與 Nortek 空氣解決方案公司合作的新型間接冷卻系統(tǒng)——StatePoint 液體冷卻(SPLC)解決方案。

 

 

Facebook

Facebook 主要依靠地理自然環(huán)境來降低數(shù)據(jù)中心的溫度。Facebook 在瑞典建立的數(shù)據(jù)中心 Node Pole 離北極圈僅一步之遙。這里的常年低溫，冬天平均氣溫更是低至零下 20 度。這樣的地理環(huán)境非常有利于數(shù)據(jù)中心的運營維護，溫度較低，也有利于服務器的冷卻，在一定程度上減少了維護的成本。Facebook 利用這一環(huán)境特點，將室外的冷空氣泵進中心大樓內(nèi)，服務器產(chǎn)生的大量熱氣與進來的冷空氣進行循環(huán)交換，從而形成自然冷卻的過程。

 

 

圖：Facebook 在瑞典建立的數(shù)據(jù)中心 Node Pole

此外，F(xiàn)acebook 在愛爾蘭也建有數(shù)據(jù)中心。愛爾蘭坐落與歐洲西北角，西臨大西洋，東靠英格蘭，是北美通向歐洲的中轉站。愛爾蘭所處緯度較高，全年氣溫偏低，處于 6 到 20 攝氏度之間。愛爾蘭還擁有兩條通往美國的海底光纜，以及十一條連接英格蘭各地的海底電纜。它能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)自動故障切換。假如美國出現(xiàn)網(wǎng)絡中斷，可由愛爾蘭的數(shù)據(jù)中心可以繼續(xù)為 Facebook 提供相應服務。

微軟

2018 年 6 月，微軟在蘇格蘭奧克尼群島海岸線附近的水域中部署了潛水艇式水下數(shù)據(jù)中心。微軟將一艘 40 英尺長的船沉入位于蘇格蘭近海的奧克尼群島海岸，該數(shù)據(jù)中心有 12 個機架，共有 864 臺服務器。微軟表示，它可以在無需維護的情況下保存數(shù)據(jù)和處理信息長達五年。

 

 

圖：微軟把數(shù)據(jù)中心沉入海底

微軟選擇建立水下數(shù)據(jù)中心的目的是提高近水地區(qū)的網(wǎng)絡速度，這些地區(qū)通常缺乏基礎設施。而流和游戲需要更強大的基礎處理設施才能連接到互聯(lián)網(wǎng)。微軟英國首席執(zhí)行官辛迪羅斯周三表示：“全球近一半的人口生活在大片水域附近，讓數(shù)據(jù)中心離數(shù)十億網(wǎng)民更近將確保更快、更順暢的網(wǎng)絡瀏覽、視頻流和游戲，同時企業(yè)可以享受人工智能驅動的技術。”

利用海水、湖水降溫不止微軟一家。中國的阿里巴巴利用千島湖對服務器進行冷卻，這種方式也使其年均 PUE 低于 1.3，最低可達到 1.17。

谷歌

幾年前，谷歌通過旗下的 DeepMind，開始研究如何利用機器學習更好地冷卻其數(shù)據(jù)中心。不過當時系統(tǒng)只是提出建議，而人工操作員則決定是否實施這些建議。

而近日，根據(jù)外媒報道，谷歌已經(jīng)通過 AI 來降低其數(shù)據(jù)中心的運營成本。最新的 DeepMind 建立起了足夠有用的模型，可以讓人工智能供電系統(tǒng)完全控制環(huán)境冷卻。新的冷卻系統(tǒng)已經(jīng)在一些谷歌的數(shù)據(jù)中心就位。每隔 5 分鐘，系統(tǒng)就會輪詢數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)千個傳感器，并根據(jù)這些信息作出最佳操作。當然，這里有各種各樣的制衡機制，因此谷歌的一個數(shù)據(jù)中心因為這種機制而陷入癱瘓的可能性很小。

 

 

DeepMind 和大多數(shù)機器學習模型一樣，這個模型在收集了更多數(shù)據(jù)后會變得更好。與數(shù)據(jù)中心的歷史能源使用量相比，它現(xiàn)在平均能夠節(jié)省 30% 的能源。

值得注意的是，谷歌顯然是在試圖節(jié)省開支，但在很多方面，該公司也把這看作是一種推廣自己機器學習服務的方式。畢竟，能夠在數(shù)據(jù)中心起作用的東西也應該在大型辦公樓里起作用。DeepMind 的工作人員在聲明中寫道:“從長遠來看，我們認為有可能將這項技術應用到其他工業(yè)領域，在更大規(guī)模的范圍內(nèi)幫助應對氣候變化。”

在 AI 和網(wǎng)絡邊緣計算等技術的驅動下，數(shù)據(jù)中心的運營成本正在逐漸減低。科技巨頭之間的博弈，不僅僅需要技術與產(chǎn)品的革新，更是一場持久的消耗戰(zhàn)。誰笑得最久，誰笑道最后。

標簽： 服務器 谷歌 互聯(lián)網(wǎng) 推廣 網(wǎng)絡 云計算

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