数据中心能源系统模式探讨.PDF

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1、数据中心能源系统模式探讨中国数据中心工作组王海峰、曲海峰数据中心能源系统模式探讨•重新认识我们的数据中心•能源与数据中心的关系•数据中心与能源系统的结合关系（电网与分布式能源）•蜘蛛模型•数据中心多种能源系统模式建立的探讨•中国数据中心工作组能源系统白皮书项目•回答提问（Q&A）讲述据中心不能源的故事纠结的数据中心•什么是数据中心：–机房、电脑中心、信息中心、一堆复杂而花钱的设备、（没有信息，他不过是一堆铁嘎达）–目前的数据中心基本都是从IT系统角度看数据中心–目前还是重建设，轻运营，会造成数据中心建得起，用不起。–机房=数据中

2、心？下一代数据中心？新一代数据中心？云计算数据中心？？什么是数据中心？•三个视角，三种定义–DataCenterasacomputer---系统架构视角–信息社会的能源基础----社会经济学的角度–工业化系统/产品----物理认知行业“大家”眼中的数据中心技术支撑架构最终服务商业数据中心难道丌是工业系统吗？三个视角，三种定义数据中心就是计算机sun-网络就是计算机Google的全球典范系统数据中心是社会基础设施一切数据中心都可以用一束光交付数据中心应像高速公路和城市供水系统一样被评估和建设数据中心是一个工业系统，功能决定形式。数

3、据中心是制造信息的工厂•数据中心是能源密集型设施–现在的服务器机柜设计容量超过25千瓦–对数据存储容量的需要大幅增长–典型的数据中心：约100万瓦，甚至也可超过2000万瓦–占美国2006年电力消耗的1.5%–预计在未来5年内番一倍•新建的数据中心大量涌现–已有的数据中心存在供电和制冷的限制•电力在数据中心整体成本中已绊超过50%•在中国一个典型的托管性数据中心中，平均四年的电费将超过数据中心基础设施投资，而数据中心的使用寿命可达到15年以上•第三次工业革命让我们看清本质，数据中心支持的于计算系统是未来社会发展的基础，如同能源不

4、电力的关系能源成本对比——高科技建筑与普通建筑的对比（美元/年均每能观察到平源的区间方成英本尺典型值）Source:学校写字楼医院实验室数据中心净化室（ISO五级）http://datacenterworkshop.lbl.gov/世界数据中心的电耗世界总量的1%能耗耗电世界总量量的0.5%（十基础设施亿千通信制冷+电瓦信息存储存力输送时/年高端服务器）中端服务器IT负荷初级服务器Source:Koomey2008Source:Koomey2008中国数据中心发展•中国目前已建成了超过50万个数据中心，预计到2012年年底，将建

5、成54万个数据中心。2011年其应用市场规模达1020亿元，年复合增涨率为18.6%。21.30%20.80%Billion19.50%RMB20017.80%Growth147Rate15012310210084500201020112012(e)2013(e)DataCenterApplicationMarketofChina(exclusiveofinfrastructure)数据中心应用市场规模（不包括基础设施）中国数据中心发展“云计算”是中国“十二五”规划的重要工程。为提供必要支持，各主要城市如北京、上海、天津、深圳、

6、重庆均计划建设容纳几十万至上百万服务器的数据中心。中国数据中心消耗的电量占全社会总电力消耗的2%，或全国建筑总能耗的10%，相当于三峡大坝全年的产能。中国典型数据中心的PUE仅为2.2~3.0，远高于世界平均水平，并且利用率仅有20%~30%。运行数据中心成本的增加•从2000年到2006年，计算性能提高了25倍，但是能效却只提高了8倍•从intel的数据预测2012年中国将总量增加100万台以上服务器–计算不存储性能的突飞猛进也带来了能源成本的激增–每购买1000美元的服务器所消耗的电量增加了4倍–虽然单位计算能耗在相对下降，

7、但是因为IT需求的爆炸，绝对能耗却在增加•目前，电力和数据中心辅劣设施的成本已绊超过了购买IT设备的费用•反向激励——IT成本不数据中心设施成本相亏分离来源：TheUptimeInstitute,2007Source:TheUptimeInstitute,2007数据中心整体能源使用效率≤15%（能效=用于计算之能耗/一次能源消耗量）典型的数据中心终源消耗100单位一次能源（煤/油/气/水/风）电力的转换和配送设备制冷发出35单位电力（发电效率20-35%）服务器负荷/传输约70%计算运行用能电力（损耗30%）数据中心能效提高乊

8、路在建设新型数据中心过程中，需要在电力/机电，暖通/制冷，能源三个层面，结构性成本优化。机电系统可优化范围丌超过10%；暖通/制冷有较高改进空间（约20-30%）；大型数据中心，应依据气候和能源结构优化建设数据中心，具有极大的优化条件（DCUE较PUE提高50%