英特尔与CEESC:让我们的数据中心从此枝繁叶茂

DoSERV服务器在线:1952年12月4日,英国伦敦早起的人们发现,整个伦敦城被淹没在一种莫名的烟雾中,而且这种烟雾看起来就是让他们眼睛睁不开喉咙又很刺痛的罪魁祸首–很多人不知道,在接下来的几天里,与他们生活在同一个城市里的4000千人无辜丧命,2个月后,又有8000人消失在这场后世称为伦敦烟雾时间之中,可悲的是,大约十年后,伦敦又经历了一次同样的事件,与上次不同的只有死亡人数:1200人。

在伦敦烟雾事件发生之后,许多人开始了反思,他们认识到,工业化和现代化固然重要更带来了社会的革新,但是对于我们赖以生存的地球来说,对环境不友好的工业化和现代化,就是在扼杀人类在未来的生存机会,针对于此,全球从上世纪七十年代开始重视环境保护与污染问题,而著名的绿色和平组织则于1971年在加拿大成立。

时光进入二十一世纪,当传统的工业化建设渐渐远离我们而去时,人们开始接受了新的变革:信息化,在这个新的时代里,信息化建设依靠硅晶片的快速发展,彻底改变了人们的生活,越来越多的数据中心被建设起来,而越来越多的服务器、存储设备和处理器又伴随数据中心的增长出现在我们身边,慢慢的我们发现,我们迎来了和工业化时代同样的问题,那就是:我们如何让我们的发展步伐,让我们的信息化消耗更少的能源,制造更少的热排放,从而变得更加绿色,对环境更加友好。

合作共赢 推动中国绿色信息化

2007年9月13日,由中国电子学会、计算机世界传媒集团、英特尔(中国)有限公司联合发起;联想集团有限公司、海尔集团公司、华为技术有限公司、中国惠普有限公司、思科系统网络技术有限公司、浪潮集团公司、东软集团有限公司、华旗资讯科技有限公司、神州数码科技发展公司、百度在线网络技术有限公司等13家中国电子信息产业骨干机构参与成立了中国电子学会节能工作推进委员会。在当时的成立大会上,13家骨干机构联合向全国信息产业界发出"中国电子节能倡议书",倡议号召各电子信息企业深化和落实节能减排国策,大力研发、采用和推广电子节能新技术、新产品,并且利用先进电子信息技术,提供有针对性的节能技术解决方案,帮助传统产业实现节能减排的目标–有媒体同仁笑称:这是IT行业的《京都议定书》。

在那次成立大会会上,信息产业部娄勤俭副部长曾一语道破了绿色IT更为深层次的意义,他认为,绿色IT 产业升级的概念并不仅仅是说IT行业利用绿色节能技术对产业自身进行升级,更是帮助传统工业产业利用IT系统节能,让各个领域都用好IT技术,达到整个现代化产业的绿色与升级。

4月24日,作为发起方之一的英特尔公司和中国电子学会节能工作推进委员会在北京举行了一次研讨会,与会的嘉宾包括了英特尔公司数字企业事业部副总裁兼服务器平台事业部总经理Kirk B. Skaugen、英特尔(中国)有限公司中国大区产品总监洪力、中国电子学会节能工作推进委员会(CEESC) 秘书长金羽中、浪潮集团CTO兼高级工程师胡雷钧等多位业界知名人士。

在会上,秘书长金羽中提到了之前CEESC的一系列的工作,他表示,目前CEESC制定了一个宏伟的发展目标,称为"2010年目标",即到2010年,提升中国IT产业50%的计算能效,从而节省约55亿的电力成本,减少二氧化碳排放达到5400万吨–这相当于1000万辆汽车的碳排放量或是栽种6500平方公里的树,同时,推进使用节能管理软件,积极在现有平台上利用软件提升能耗比,另一方面,CEESC还将与世界知名的环保组织Climate Saver积极合作,共同推进整个绿色环保IT的相关工作。

我们注意到,实际上在这个倡导绿色IT的组织中,行业内的供应商占了超过九成,针对于此,信息产业部娄勤俭副部长曾指出:"只有政府、产业、用户等各方都积极行动起来,节能减排工作才能真正取得实效并不断深化。"事实上,这位副部长的告诉我们,绿色IT节能减排,产业厂商的工作是绝对不可或缺的,而在此次研讨会上,我们与英特尔负责"最耗电也是性能最高的产品"的部门的–服务器平台事业部的总经理Kirk B. Skaugen谈了有关绿色IT的相关话题。

一百万倍的历史演变

"30年改进了一百万倍。"Kirk谈到,得益于芯片制程和相关技术的不断发展,摩尔定律的能效优势在在过去的三十年中发生了翻天覆地的变化,而对于英特尔来说,在前几年不断的强调性能之后,现在的英特尔正在逐步转向更为全面的芯片发展目标,在这其中,高能效是首屈一指的指标,未来英特尔的整个架构都将为了节能而建造。

Kirk为我们举了一个例子来讲述在过去几年计算能效的飞速变化,在2004年,如果一个企业要进行每秒510万次的业务计算的话,他们需要在6个机柜中装上126台服务器,并占用22平米的空间,需要48千瓦的供电,而在2008年的今天,他们只需要1个机柜,17台刀片服务器,不到4平米的占地空间和6千瓦的电力供应–从这些数据可以看出,在不到四年的时间里,计算空间占用、能源成本分别降低了83%和87%,这样的变化不可为不大,但是,到底现在数据中心的问题出在何处?Kirk与他的服务器平台事业部,又能够带来什么样的解决方案呢?

在演讲中,Kirk表示,数据中心面临的能耗问题来自多个方面,其中包括服务器利用率的低下,由于服务器电力不足而闲置30~50%的机柜空间以及接近三分之一的电力在效率底下的电力传输和转换过程中的损失,对于英特尔来说,Kirk认为他们有很多事情可以做,而不仅仅局限于处理器制程和相关工艺的提升–当然,Xeon低至16w的闲置功率以及很高的SPECPower成绩都足以说明Xeon是一款高能效的产品,而英特尔同时提供的低电压版本Xeon处理器以及增强的Speed-Step技术,则将能够把Xeon的功耗降至更低的水平。

除了新的Nehalem和Tukiwla,和著名摩尔定律的周而复始,Kirk谈到,在平台、机柜以及电源方面,英特尔都在做着同样的工作:避免无谓的功率损耗,提高利用率。在平台效率方面,英特尔提供了低电压版内存、活动状态电源管理器、固态硬盘、FCoE接口技术以及动态功耗供电管理其及节点级精密动态功率控制,这些技术都能够将能效提升到一个更高的高度,比如说固态硬盘SSD产品,Kirk表示,英特尔的SSD的工作功率只有5瓦,而传统硬盘则最少需要17瓦,但是与此同时,SSD的IOPS指标却比HDD高出数倍–更高的效率由此显现。

而对于服务器的另一个关键部分:机柜,Kirk谈到了英特尔主导的Eco-Rack绿色环保型机柜解决方案,实际上,在不到一个月前的2008年春季IDF峰会上,我们曾经接触过Eco-Rack,但可惜的是,现场的工程师来自德国,只能用英语沟通的我们谈起技术来颇有些吃力–好在这次Kirk又谈起了Eco-Rack,他表示,Eco-Rack最重要的出发点就是降低能耗,从英特尔测试结果看,在原有机柜耗电12303瓦时,同样性能下的Eco-Rack机柜耗电为10000瓦,减少了大约百分之十八,而Eco-Rack的高能效主要表现在三个方面:芯片组/内存、更具有效率的直流电模组以及更好的更多的模块化设计,举例来说,芯片组/内存包括了低电压处理器和低电压内存,以及更节点的内存插法–使用4x2GB而不是8x1GB,更多的模块化设计则包括了整个机柜内的主板、扩展板等多个方面,而谈起供电模组,Kirk显然有些"关不上话匣子了":经过英特尔研究发现UPS(不间断电源)、PDU(电源分配器)、PSU(电源供应器)、VR(开关电源)四者之间有一条效率曲线,PDU、PSU和VR是下降最快的部分。Kirk表示,英特尔在与合作伙伴共同研究开发电源利用率达到90%以上的直流电源和85%以上的稳压器,他认为,数据中心要想绿色高效,用户必须使用更高转化率的电源。

"联合行动 节能减排",Kirk谈到,他希望中国在这个领域能够引领整个世界,也能够为世界做出更多的贡献,他表示,英特尔所建议的一系列绿色IT计划是一个携手共赢的计划,这其中包括数据中心层面的数据中心整合、电源监控,包括服务器整合与服务器的更新换代,还有高能效的电源、高能效的移动客户机以及打印机管理–但是,这些都不仅仅是英特尔一家所能完成的事情。

"我们与合作伙伴共同携手完成这一工作。"我们在Kirk和金羽中的发言中都看到了许多国际绿色环保组织的标志,我们看到了Climate Saver、绿色网格、能源之星、美国自然资源保护委员会甚至还有国际芯片制造联盟Sematech等等机构,而与此同时,我们也看到了中国政府对于构建节约型社会的号召,所有这一切都让我们对保护地球充满了希望,就像曾经我们希望的那样,在未来,我们的数据中心将会枝繁叶茂–那将是真正的绿树成荫。