技術靠電力驅動,最終助力節能

2021.03.31

人類邁進資訊時代已有數十年,現今互聯設備應有盡有,就連門鈴、汽車到太陽鏡也成為互聯設備的一種。互聯網從根本上改變了我們的生活,卻也讓能源消耗劇增。為所有這些設備供電對環境產生重大影響。

在中國,網民數目已逼近十億,每人每天平均上網達3小時40分鐘,隨之而產生的是大量數據——2020年的數據量達8 ZB,足以裝滿80億個1TB的硬碟。

為儲存和維護這些數據,中國約有74,000個數據中心和1,200萬台伺服器,其能耗總和相當於每年燒掉至少1,800萬噸標準煤。而目前全球範圍內約有720萬個數據中心,每個數據中心消耗同等的能源並產生相似體量的溫室氣體。人們開始關注到這一問題的嚴重性以及尋找替代能源的緊迫性。

我們如何馴服「電老虎」?

數據中心因為耗電量大而被俗稱為「電老虎」,事實上其能耗還每年增長約10%。2018 年,中國的數據中心便消耗了近 1,610 億度電。

我們如何能夠減少全球數據中心網絡的能源消耗和對環境的影響呢?讓我們從小處著手,看一下單個數據中心的能耗。

一個傳統數據中心的能耗主要來自伺服器、其他IT設備、空調系統、供配電系統,以及照明等。出乎意料的是,當中最費電的居然是空調,因為它要持續運轉防止伺服器機房過熱。

騰訊創新技術減少數據中心能源消耗

為此,我們嘗試了許多新興節能技術,例如憑藉天然環境製冷、間接蒸發冷卻設備,餘熱回收,以及使液體冷卻等技術提高製冷效率,降低數據中心的能源消耗。

騰訊貴安七星數據中心建於中國西南部貴州省的一個山洞裡,充分利用天然低溫讓空調的使用頻率大大降低。

我們建造了一座燃氣發電設備為上海青浦資料中心供電。發電產生的高溫熱水和熱氣導入蒸發冷卻設備,生產冷凍水給數據中心降溫。冬天,熱水還可以給周圍辦公樓、居民區供暖。這套設備每年能夠減少2,470噸二氧化碳排放。

騰訊天津數據中心對伺服器產生的餘熱進行了回收利用。通過熱泵,市政管網裡的水可加熱到55度,在冬季為居民供暖。我們每年能藉此減少52,400噸排放,相當於種植286萬棵大樹,形成一片覆蓋2,500個足球場面積的森林。 

騰訊提升安全與能源效率

除了著力於「製冷效率」這個關鍵因素外,我們還將創新環保技術用於改進更多硬件和軟件。

網絡安全一直是騰訊和用戶的首要關注。為兌現我們不斷強化網絡安全的承諾,我們在全球的每一個數據中心都增設了電腦叢集。建成早期為支持惡意檢測服務,我們每 PB 流量約耗費 214 度電。

我們的安全團隊一直致力於降低網絡安全相關的能耗。在軟件方面,我們利用運行時編譯技術和其他方法來提高吞吐量。此外,我們用純記憶體運算取代了硬碟,既提高了性能,又降低了能耗。 

在硬件方面,我們最新一代T-block數據中心綜合了各種節能技術,把辦公、供電模組、IT模組、製冷模組、光伏發電都打包進一個「貨櫃」內。如果用T-block搭建一個30萬台伺服器的數據園區,一年可以節省2.5億度電,相當於少燒8萬噸煤。

我們積極探索更高性能的雲伺服器,優化伺服器能耗,盡可能使用清潔的可再生能源。除此之外,我們還逐步將更多的安全演算法從伺服器移植到專有硬件上,藉以顯著降低功耗。

任重道遠

通過這些舉措,騰訊每年可額外節約 1,290 萬度電,相當於減少碳排放 12,860 噸。安全檢測服務的能耗是行業平均水平的 15%。這些是真正有意義的改進,可以減少能耗,同時確保運營效率。

技術對電力的需求似乎永無止境,中國和其他各地如是。隨著數字經濟的蓬勃發展,減碳將變得更加關鍵。

企業應加入其中積極履行責任,並在其營運中實現真正的減排。我們需要與合作夥伴和供應商攜手促進經濟活動中的減排,運用我們的技術來幫助實現零排放社會。