近日,微软智能云Azure公布了绿色数据中心建设和运营标准,包含分享微软全球自建数据中心的全新液体冷却技术、建筑隐含碳计算器(EC3)、全新数据中心温度管理办法等绿色突破性技术,从而将可持续发展理念融入数据中心的设计和运营。在数据中心被纳入“新基建”范畴、“东数西算”工程全面启动的大背景下,数据中心在建筑管理、运营管理、能源效率等多方面的节能问题亟待突破。未来,微软全球绿色数据中心的运营标准也有望成为其在华携手本土合作伙伴,将绿色理念及先进技术融入可持续发展绿色数据中心的指导原则,以帮助更多本土及跨国客户走向净零未来。

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覆盖数据中心选址、设计、建设和运营全流程、全面嵌入“可持续发展基因”

   秉持 “3+4”原则,绿色基因深植Azure在华新数据中心 

今年3月,由世纪互联运营的微软智能云Microsoft Azure新增数据中心区域宣布正式在华启用。全新的Azure智能云绿色数据中心在选址、建设及运营的全流程遵循“三流合一”原则。“三流”指的是“能源流”、“数据流”和“业务流”,其中“能源流”排在首位。在数据中心选址时,需要优先考虑在可再生能源富集区域和“弃风弃电”比例较高地区布局项目, 从而促进可再生能源本地消纳,激活当地绿色经济发展。而在全球,对于如何进一步判断数据中心是否符合“绿色”标准,微软也有以下智能云脱碳“四大底层逻辑”:

· IT运营效率:微软Azure云服务能够实现动态配置(Dynamic Provisioning)与多租户策略(Multitenancy)。前者可优化实际需求和云服务计算的用量匹配,避免过度配置计算资源,最大限度地减少计算资源浪费;后者则通过为不同需求客户提供不同类型的服务资源,实现负载多样性和云计算资源的动态平衡:当负载从10%增加到40%时,服务器的功耗只增加1.7倍。

· IT设备效率:得益于智能云业务的全球覆盖,微软获取了IT设备效率相关的海量洞察,并积极尝试根据服务的特定需求定制硬件组件,从而让设备运行更精简、能效比更高。研究表明,微软智能云可以减少超过10%的电力消耗。

· 数据中心基础设施效率:相较于传统企业数据中心,微软超大规模数据中心具备先进基础设施技术,可以在照明、冷却和电源调节上实现更高的电源使用效率(PUE: power usage effectiveness)。

· 使用可再生能源:微软承诺到2025年,在全球所有自营的数据中心、建筑、园区的全部能耗,将100% 转换为零碳排的可再生能源。针对在某些区域无法直接采购绿色能源用于运营供电的情况,微软也购买了国际认可的零碳电力证书。整体计算下来,微软将有超过95%的能源消耗来自可再生能源。

智能云的脱碳也间接为客户和合作伙伴带来巨大收益。专业数据显示,相较于传统企业数据中心,使用国际版微软智能云服务可提高22~93%的能源效率;若考虑微软的零碳电力能源,使用国际版微软智能云服务可减少72~98%的碳排放。

   浸没冷却研究,探索无水冷却的可能性

在数据中心能耗组成占比中,由空调系统(40%)所产生的功耗仅次于IT设备(45%)所产生的功耗,空调制冷是数据中心提高能源效率的重要突破口之一。

2021年,微软在数据中心液体冷却研发方面取得了一个重要里程碑,成为率先在生产环境中运行双相浸没液冷系统的云计算提供商之一,同时也印证了液体浸没式冷却方式在微软数据中心中更广泛使用的可行性——微软在芯片研发层面,突破其预设定的电压、热量和功率设计限制,从而进一步提高其性能。通过测试发现,某些芯片组使用液体冷却的方式可实现性能提升20%。这表明,液体冷却不仅可以减少乃至消除数据中心冷却用水,助力实现可持续发展的目标;还可通过在更高温度的环境下令芯片提升效率的方式,来完成更为先进的人工智能和机器学习负载。

微软液体冷却技术帮助提升了电力使用和冷却的效率,拓展了微软全球数据中心机架设计的新思路。简言之,液体冷却技术为在更小的空间中部署更密集的服务器铺平了道路,它意味着数据中心每平方英尺的容量将增加,这让未来在更重要的位置搭建更小的数据中心成为了可能。

  从数据中心建设开始,减少建材中的“隐形”碳排放

根据全球建筑建设联盟(Global Alliance for Buildings and Construction)的最新数据显示,隐含碳至少占全球温室气体排放的11%。这些隐含碳来自材料和施工过程,如混凝土和钢铁,会在建筑或其它基础设施整个生命周期中逐步排放。

因此,在建筑物或基础设施的整个生命周期中,为了体现与材料和施工过程相关的碳排放量,微软在全球范围内启用了名为“建筑隐含碳计算器(EC3)”的工具来识别建筑材料。通过选择低碳材料,微软可以降低每座新建筑的隐藏碳量。微软也对所有的建筑团队执行相同标准——要求他们使用EC3工具选择建筑材料,减少隐含碳。通过采用这一工具,在数据中心的建设规程中,可减少混凝土和钢铁中30 – 60%的隐含碳量。

全新数据中心温度管理办法,每年节省57亿水资源

在全球范围内,微软承诺到2030年实现“水资源正效益(Water Positive)”。要实现这一目标,微软公布了一项全新的数据中心温度管理办法。凭借对高温环境下服务器性能表现的广泛全球研究,微软能够根据各种不同的气候特点,对那些必须使用蒸发水冷系统来确保性能和可靠性的服务器设置更高的设定点。该项目将于 2024 年实现全面实施,这一管理办法将可减少微软全球数据中心 95% 的蒸发冷却用水量,相当于每年节省 57亿升的水资源。

微软基于国际版的可持续发展云,碳排放更加“有迹可循”

除了对云基础架构的投资外,已经于6月1日正式投入商用的微软可持续发展云(Microsoft Cloud for Sustainability),也让企业机构可以记录、报告和减少碳排放,从而更有效地实现净零排放。它提供了一个共同基础,以确保在全球范围内以准确、一致、可靠的方式测量碳排放。现在,跨国公司和中国公司都可以在国际版 Azure 上使用此产品来衡量他们的可持续发展工作。

作为一家领先的可持续发展解决方案技术提供商,微软领先的绿色突破性技术已广泛应用于数据中心全生命周期,为数据中心的运行可靠、资源节约、能效提高、环境友好奠定基础,以期推进整个社会的可持续发展。

 

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