中科曙光沈卫东：绿色云数据中心节能技术实践

　　由中国计算机报主办的“2014年中国数据中心大会”于4月10日在北京新世纪饭店隆重举行，本次大会的主题是“能效为先 管理为重”。以下是中科曙光数据中心产品事业部总经理沈卫东发表的题目为《绿色云数据中心节能技术实践》的主题演讲。

　　沈卫东：中科曙光是国内高性能计算机的领先品牌，这里给大家分一段视频。我们认为未来5-10年之后，服务器可能存在的形态，不是靠风来冷却的，而是靠液体，液体之间通道这是刀片机，对刀片进行冷却。

　　前面是一个小的插曲，首先做一个自我介绍，我是中科数数据中心产品事业部总经理沈卫东，非常高兴和大家能在一起来分享一些我们对数据中心未来的发展方向，以及我们的一些研究成果以及我们的发展方向。

　　曙光数据中心技术业务：中科曙光是高性能极端的第一品牌，目前还不是数据中心的第一品牌，我们作为全程计算所有40多年大型计算机机房的经验，只不过我们是自己对自己来建，从2010年开始我们成立了专门的部门来向市场推广我们自己的一些成熟的技术。定位我们现在叫绿色云服务中心，现在已经有很多案例，在众多的国家级超性能计算中心应用。

　　按照数据中心的业务的发展和IT设备的发展，我把它分为4类、4个年代，这是鄙人的分法，如果大家有不同的意见可以提出来。60年代是第一代，业务模式是科学计算，那时候不叫IT设备，是叫电子计算机。90年代是商务计算，计算机的形态是塔式服务器。所以最初我们1993年设定国家机房建设标准的时候，其中里面一个对公里密度的描述是每平米多少瓦来配电，因为那些服务器都在地上。2000年以后互联网的泡沫爆发，互联网泡沫的爆发显出一个特点就是对服务器的用量会增加，如果塔式服务器往地上、桌子上摆不够用，就想了一个办法落下来，叫上架。所以从互联网时代开始设备开始上架，现在大家很少能见到塔式服务器，但是2000年有一个表格，塔式服务器的销售额在下降，机架式服务器销售额在上升，那时候谈的是这个问题。所以我们看到业务会影响服务器的形态，会影响服务器、IT技术。接下来它会影响数据中心机房的建设技术，所以我们看到互联网时代带来的是机架化，机架化以后就是地板家组装，所有的设备都上架这样一种建设模式。

　　未来什么样子呢?我们认为我们学学历史大概能推算出未来是什么样的，我们认为未来是云计算的时代。云计算这种商业模式的变革必将导致服务器技术的变革，实际上我们曙光已经开始经历了这种变革，有新型的服务器状态、形态的服务器在开发，为云计算使用的专门的云计算服务器。这个变革继续推动数据中心的技术变革。所以我认为未来的数据中心必然会走到这一步，由于这个推动关系必然到云时代的数据中心。

　　是否未来所有的数据中心都是云业务呢?我认为不是。但即使不是，云数据数据中心这种建设标准模式会令所有的无论什么数据中心的机房所应用，这就像2000年年代本来是给IDC设计的机架式服务器以及机架，到现在所有的机房都用机架，我们会发现银行用的是机架，但是这种标准会自然而然拓展出去。所以我认为未来是云时代的数据中心。

　　云数据中心是一个什么样子呢?我们认为根据需求去推断可能会是这样的。云这种商业模式会导致这样几种新的需求：

　　1、是绿色化，因为对运营成本、TCO的追求是第一条。

　　2、模块化，可以快速的实施，快速的拓展，其实还有一条可以按区域进行控制，可以让一个区域整个停机。

　　3、智能化，讲的是全机房的自动化。比方说服务器如果CPU负荷下降以后是否可以关掉，如果我关掉以后为这台，或者是为这个机柜排、机柜区的空调是否可以关掉，理论是可以的，我们现在都在做这样一些研究课题。所以机房集中化是未来的发展方向。

　　4、双层融合和双层分离。

　　绿色化，这里就不讲了，今天的主题就是绿色，之前很多专家已经谈过了。

　　模块化，大家很好理解，我们今天看到很多微模块，微模块就是一种典型的模块化的理念，只不过这个模块有多大，你可以是构建级的模块、可以是设备级的模块，可以是柜级的模块，也可以是池这一级的模块，这都是模块化的概念。

　　智能化，一个是在整个机房智能管理，第二是深入到每个机柜，甚至是到每一个服务器的智能管理。至于我说对服务器的管理，指的不是对服务器内存、CPU资源的管理，这不是我们基础设施层面所要管的事情，我们管的是给它断电，虚拟化以后有可能负载均衡CPU的负载都转移走，所以是机柜层面，或者是更小层面的融合。

　　双层融合和双层分离，我们说一个数据中心也四个层面，建筑、数据中心、IT技术池和软件系统。从目前来看，大家看到我画的这四层是有意义、有含义的，实际上IT技术和IT软件的两层含义，机房的建设基础实施和楼房的建设基础设施结合的比较紧密，应该说在行业上这是两个行业，所以上面是一种行业、下面是一种行业，这两个行业相互是各自封闭的。所以造成它们之间的设计人员长期没有交流，产品上也没有太多交流。

　　刚才我谈到服务器如果我自己把自己关掉，能否也命令给我供冷的空调也关掉呢?现在做不到，现在这两个设备之间没有通讯，虽然技术上做起来很容易，但是它是两个行业、两波人，所以这两个层是隔离的。

　　我认为未来是这样的，基础设施层和IT层应该更紧密的融合在一起，都是设备，IT设备也是设备，UPS也是设备，它们两个应该融合在一起。相反和建筑应该剥离出来，刚才讲的微模块就是这样一个典型的概念，我建设积分的时候，基本上不管这个房间有多大，大一点你就多放几个模块，小一点就少放几个模块，这和以前的机房建设理念实际上有巨大的不同。所以我认为未来会出现所谓的双层融合和双层的分离，这是趋势。分离的好处是说建设的速度更快，融合的好处是说便于将来、未来的两种设备统一的管理，以便节能、以便提高可靠性、可控性等。

　　下面我我以我们的产品为例来介绍我刚才谈到的某种趋势，我们是怎么理解、怎么去实践的?

　　绿色化，首先做的第一步，不是搞液冷服务器，这是未来5-10年的发展方向，现在的发展方向都疯了，要提高效率，第一是气流组织，使服务器作为需方，空调机作为供方，供需的匹配的气流组织。其列组织有四级，再往上分还有服务器，目前我们见到的就是四级，机房级，传统的地板下送风，冷池级、热池级，或者是简称池级，两排机柜之间搭起来。还有排级，外面友商摆了一个排级，是一个机柜旁边有一个空调，实际上可以无限的扩展，扩展之后就是一个排，不需要另外什么什么排组成一个铜牌。还有池级，空调模块可以放在一个密闭的机柜里面，自己给自己制冷。实际上气流组织有这样几个级，以前大家用的、常见的是机房级，目前我们认为机房级是不节能的，要想节能，减少送风的级、减少送风损失率应该向这个方向，向小这个方向去努力。越小它冷却效率越高、扩展性越好。当然他也有缺点，就是他的冗余度节差了，所以没有十全十美某一级最好的说法。

　　普遍来讲我们目前所看到的众厂商、专家认可的是中间的这两级，池或者是排，效率绩比较好、冗余率也比较高。曙光我们自己用了是池和排两种。

　　绿色化第二就是压缩机改氟泵，国外叫去压缩机化，为什么非要去压缩机，因为压缩机是做制冷循环的，制冷循环的能耗很高，而泵只是用里流体流动，克服流体流动的阻力，这个能效很好。所以由压缩机转为泵，这是一个方向。但遗憾的是，对于氟泵系统要自然冷却就要求某一个低于冷却问题，比如说5度，或者是10度之下，高了我就做不了自然的流动，这是一个问题。

　　怎么办呢?也两个办法：一个是找北方地区建设机房，现在有很多包头、哈尔滨、新疆建大型数据中心，这是一种办法。还有一种办法就是提高室内温度，有很多专家说机房变热了很好，这样内外温差节会增加，这也是一个方向。怎么变热，一会儿我会谈到我们的办法。

　　另外一个办法就是减少服务器风冷改液冷，在全国任何一个地方在室外进行自然冷却，由于我使用了风能它的传热效率低，这也没办法。那节不要风、不要空气。所以空气实际上是最不好的一种传热介质，但是因为它便宜，又不用花钱，也没有污染。但是你要想节能将来就需要改，所以我说的液冷是这个方向。这是我们刚才看的视频，单刀片到140千瓦。

　　模块化，刚才几位专家都讲过，而且我们有成熟的产品，GreenRrow。配电模块我们叫PDM，一层一层的往上加，室外的制冷站、制冷机也可以模块化，可以定机，这都是模块化的例子。

　　双层分离，就是说原来依附在机房维护结构上的哪些设施、设备转移出来，比如说桥架，一半在墙上、一半在柜上，与环境无关，机房多高与我没关系，所以双层分离是指这个关系。

　　双层融合，大家见到是机柜，这是一台服务器这台服务器，这是曙光整机柜的服务器。当我们看到这个产品的时候实际上已经融合了，你说算基础设施服务型产品，还是机房产品呢，现在我们曙光内部也在打架，实际上制冷、监控都在里面，对于大型的数据中心这是一种方向。

　　智能化，我刚才提到了到机房层面往下走，下走是到机柜层面以及到服务器层面，我们自己有一套管理系统，我们还有报警到手机的，我的说法是监测到机柜、报警到机房，控制到手机。这是一种智能化的监控系统。

　　刚才我是大致描述了一个未来5-10年我们看到的服务器的发展，我们认为服务服的发展必然带来基础设施的发展，所以曙光CloudBASE主要定位于云计算时代的绿色数据中心。我的讲演就到这里，如果大家有兴趣可以邮件联系，谢谢大家!

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