踐行綠色低碳，浪潮存儲(chǔ)如何做到開源節(jié)流

綠色發(fā)展是21世紀(jì)人類發(fā)展的共同追求，也是新時(shí)代中國發(fā)展的重要理念之一。二十大報(bào)告中明確提出，要協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長，推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展，加快節(jié)能降碳先進(jìn)技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用。

數(shù)據(jù)中心是“耗能大戶”，也是節(jié)能降碳的核心發(fā)力領(lǐng)域之一。PUE值是衡量數(shù)據(jù)中心能耗水平的重要指標(biāo)。PUE值越接近1，表示一個(gè)數(shù)據(jù)中心的能效水平越好，綠色化程度越高。2021年7月，工業(yè)和信息化部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》中提出，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心電能利用效率（PUE）降低到1.3以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下，引導(dǎo)新型數(shù)據(jù)中心走高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色低碳發(fā)展道路。加快先進(jìn)綠色技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用，推動(dòng)綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建、運(yùn)維和改造，鼓勵(lì)應(yīng)用高效IT設(shè)備推廣應(yīng)用。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)作為數(shù)據(jù)中心的重要組成，在節(jié)能降耗方面的挑戰(zhàn)不斷加劇。據(jù)IDC測算，2025年全球數(shù)據(jù)年產(chǎn)生量將達(dá)到2020年的3倍，中國產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量將達(dá)到48.6ZB，占全球27.8%。在滿足海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的同時(shí)，存儲(chǔ)平臺(tái)規(guī)?？焖贁U(kuò)張，耗電量也將隨之大幅增長，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施如何降耗節(jié)能成為業(yè)界關(guān)注的重要議題。

數(shù)據(jù)中心的電能消耗主要由IT設(shè)備（45%）、制冷設(shè)備（43%）、供配電系統(tǒng)（10%）、照明等（2%）構(gòu)成。其中，性能與功耗比（IOPS/瓦特）是衡量存儲(chǔ)產(chǎn)品節(jié)能減排的重要指標(biāo)，例如，某存儲(chǔ)產(chǎn)品IOPS可達(dá)30萬，該產(chǎn)品整機(jī)功耗1000瓦特，則認(rèn)為該產(chǎn)品的性能功耗為300 IOPS/瓦特。

節(jié)能減排需要從開源和節(jié)流兩個(gè)方面入手，即相同功耗下提升設(shè)備性能、保持設(shè)備性能不變的條件下盡可能地降低能耗。浪潮存儲(chǔ)作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先存儲(chǔ)廠商，在IT存儲(chǔ)設(shè)備節(jié)能減排方面做出諸多努力。

在“開源”方面，浪潮存儲(chǔ)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊跟業(yè)界最新的芯片、協(xié)議技術(shù)，快速迭代出一系列高性能、低能耗存儲(chǔ)產(chǎn)品。浪潮存儲(chǔ)基于SSD高速介質(zhì)重塑軟件棧，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了面向眾核的自適應(yīng)調(diào)度機(jī)制、單核數(shù)據(jù)流優(yōu)化加速技術(shù)，打通SSD與CPU等核心組件之間的IO性能羈絆，實(shí)現(xiàn)高性能的盤控協(xié)同，讓存儲(chǔ)性能得到提升。在不增加設(shè)備、不增加能耗的基礎(chǔ)上，性能提升30%以上。

在“節(jié)流”方面，浪潮存儲(chǔ)打出“組合拳”，從硬盤、背板、供電、散熱等多個(gè)維度出發(fā)，配合多項(xiàng)技術(shù)有效降低整機(jī)能耗：

一是，PID調(diào)速技術(shù)（Proportional、Integral、Differential，比例、積分、微分），通過實(shí)時(shí)監(jiān)控光模塊、硬盤等熱敏感器件消除整機(jī)散熱盲點(diǎn)，利用海量溫度傳感器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠、精細(xì)化調(diào)速，部件級(jí)調(diào)速的精準(zhǔn)優(yōu)化，保障了業(yè)務(wù)高效率、低能耗地運(yùn)行。

二是，整機(jī)無背板正交散熱架構(gòu)，采用3DVC（3D Vapor Chamber，3D真空腔均熱板散熱技術(shù)）解決局部熱點(diǎn)，在控制器通過超導(dǎo)熱管均溫翅片完成集中功耗的熱轉(zhuǎn)移，解決了多槽位IO卡散熱平衡問題的同時(shí)在高密硬件規(guī)格下極大降低系統(tǒng)阻力。通過深度優(yōu)化的智能調(diào)控技術(shù)、整機(jī)散熱能力的不斷調(diào)優(yōu)，單臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備一年可節(jié)約近千度電。

三是，PSU冗余模式自動(dòng)切換供電技術(shù)（PC Power supply unit，電腦電源供應(yīng)單元，簡稱電源），存儲(chǔ)系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載情況控制切換主備冗余供電和負(fù)載分?jǐn)偰Ｊ?，?dāng)?shù)拓?fù)載時(shí)啟動(dòng)主備模式。在保障冗余可靠的基礎(chǔ)上，提高存儲(chǔ)系統(tǒng)供電轉(zhuǎn)化效率，達(dá)到節(jié)能目的。當(dāng)PSU負(fù)載控制在50%，一臺(tái)存儲(chǔ)整機(jī)一年可節(jié)省約200度電。

電源在不同負(fù)載下的供電效率

四是，智能功耗封頂技術(shù)，能夠在有效保障機(jī)房供電安全前提下，提高機(jī)房供電效率，實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)的功耗封頂操作。它還可以超規(guī)格布局機(jī)柜設(shè)備密度，降低機(jī)房空間、機(jī)架冗余度需求，靈活應(yīng)對空調(diào)故障、業(yè)務(wù)量突然增加等場景下出現(xiàn)的散熱不足和供電不足等風(fēng)險(xiǎn)，提高業(yè)務(wù)可靠性。

此外，浪潮存儲(chǔ)管理軟件還能為系統(tǒng)提供多種能耗優(yōu)化分析，如制冷分析、使用率分析、功耗分析、負(fù)載分配分析，支持智能功耗預(yù)測功能，助力數(shù)據(jù)中心科學(xué)運(yùn)維。針對冷溫?zé)釘?shù)據(jù)場景（通常情況下冷、溫、熱的數(shù)據(jù)占比分別為80%、15%和5%），浪潮存儲(chǔ)提供高密框、硬盤按需獨(dú)立上下電、歸檔存儲(chǔ)等面向不同場景的解決方案。

隨著數(shù)據(jù)中心數(shù)量越來越多，規(guī)模越來越大，存儲(chǔ)設(shè)備節(jié)能降耗不僅是降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本的重要環(huán)節(jié)，也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的必然措施。浪潮存儲(chǔ)秉持綠色節(jié)能的設(shè)計(jì)原則，以新一代存儲(chǔ)平臺(tái)為代表，憑借先進(jìn)的智能降耗設(shè)計(jì)，助力用戶在保持業(yè)務(wù)負(fù)載的情況下，建設(shè)低功耗、低成本的綠色數(shù)據(jù)中心。隨著持續(xù)的研發(fā)投入與產(chǎn)品創(chuàng)新，浪潮存儲(chǔ)將繼續(xù)推動(dòng)節(jié)能降碳先進(jìn)技術(shù)在存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用落地，助力國家踐行綠色發(fā)展戰(zhàn)略。

審核編輯 ：李倩