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阿里巴巴數據中心的綠色KPI竟然是“煮雞蛋”

作者:王安憶 來源:天下網商 發布時間:2019-06-06 瀏覽:
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中國儲能網訊:6月5日是世界環境日,阿里巴巴對外公布了一組有趣的數字:

2005年,阿里平臺上每10筆電商交易,消耗的能源可以煮熟4顆雞蛋;2015年,每10筆電商交易的能耗就只夠煮熟1顆雞蛋;而現在呢,只能煮熟1顆鵪鶉蛋了。

從4顆雞蛋到1顆鵪鶉蛋,阿里巴巴工程師為之奮斗了14年,可是這樣的技術有什么意義?如果考慮到僅2017年天貓雙11一天,支付總筆數便達到14.8億筆,你便會覺察這項技術有多硬核——它每年都能為阿里數據中心節省下天文數字的能耗。

目前,中國數據中心的耗電量已占到全社會的2%,相當于三峽大壩的全年發電量。而隨著物聯網和5G加快推進,計算需求將逐步拓展到整個物理世界的每一個角落。

未來,數據中心就像水電煤一樣,是全社會不可或缺的基礎設施,結合這樣的背景,數據中心的節能技術堪稱核心技術。

“煮雞蛋”背后的技術挑戰

當你點開淘寶頁面,搜索商品、挑選尺碼、下單支付、確認到貨的時候,恐怕不會意識到,這一刻,全國還有數以億計的人也在執行相同的操作,而所有操作最終變成海量指令,瞬間匯聚到阿里巴巴的數據中心,服務器表示壓力很大。

別說煮雞蛋了,看過抖音上的芯片烤肉嗎?其實那不是笑話,一枚不帶水冷的公版GPU芯片,在滿負載運行模型訓練任務時,溫度會迅速飆升到85℃。

在數據中心,服務器CPU芯片在工作狀態下表面溫度也能達到60-70℃,如果用空氣降溫,要用20℃左右的空調冷風一直吹,才能讓芯片溫度維持在50℃左右。

服務器耗電、供電設備耗電、制冷設備也耗電,這樣一來,日夜不息的數據中心,就成了名副其實的超級電老虎。

為了節能省電,阿里巴巴于2015年啟用了浙江千島湖的數據中心。該數據中心采用了湖水制冷—通過自然冷卻來達到給服務器降溫的目的。

千島湖數據中心90%的時間無需借助湖水之外的制冷能源,這比傳統的空調制冷方式要節約能耗超過八成,比普通數據中心全年節電數千萬度。

一年節能等于種150萬棵樹  

2015年6月8日,阿里巴巴“張北數據中心”項目開工,這是阿里巴巴在張北部署大規模云計算服務基礎設施的重要基地之一,之后更名為“北京冬奧云數據中心”。

張北縣地處河北省西北部,屬于內蒙古高原南緣的壩上地區,全年平均氣溫只有2.3℃,且空氣質量優良天數高達346天,數據中心可以采用更節能的新風自然冷散熱方案。

而且,張北縣境內常年平均風速6米/秒,年平均日照時數2897.8小時,所以當地有大量的風電和太陽能發電設施,可以為數據中心源源不斷地提供清潔能源。

不過,適合數據中心生存的自然環境,對人類卻是嚴峻考驗,阿里巴巴數據中心高級技術專家劉水旺對此深有感觸。

在冬天去張北不是一件容易的事情,先從杭州飛到北京,再換火車到張家口,還要驅車60多公里才能到。

一路上,劉水旺發現司機們手里都拿著一塊抹布,因為室外零下30度,擋風玻璃外結滿冰花,而車內吹著28℃的暖風,玻璃時不時起一層霧。一起霧,司機就拿布擦一下,一擦就是一路。

還有一次,劉水旺帶著一位技術的同伴下工地,不料走到一半,同伴被什么東西絆倒,摔了一個大跟頭。吃痛之余,同事想把害人的“石頭”撿走,拿到手里一看,這哪里是什么石頭,分明是一大坨凍得結結實實的狗屎。

現在,張北數據中心50%的能耗由風電和太陽能電提供,可實際節約標煤3萬噸,相當于種植了150萬棵樹木。更絕的是,由于當地苦寒,劉水旺團隊還設計了一套“余熱回收”系統,將數據中心產生的熱量,再用于辦公區域以及工作人員的生活采暖。

全球獨一無二的液冷服務器  

除了通過精心選址實現數據中心節能,阿里還研發了一些黑科技,其中最有想象力的是液冷服務器。

中學物理老師說過,空氣的比熱容和液體相比差了幾千倍,也就是說,要散去同樣單位的熱量,如果需要1000立方的空氣,而用液體,可能只需要1個立方即可。可是,如果把服務器直接浸沒在液體中,又要考慮液體是否絕緣,有沒有腐蝕性,在高溫下是否會揮發出有毒氣體等等,總之,構想很好,實現太難。

阿里巴巴從2015年起就開始嘗試浸沒液冷的測試。工程師采用無腐蝕性的絕緣冷卻液,以確保長時間浸沒電子元器件,也不會對其產生任何影響。

2017年云棲大會,阿里巴巴正式對外展示了全浸沒液冷服務器集群——麒麟。麒麟無需風扇或空調等大型冷卻設備,可在任何地方部署,在單位體積內的計算能力比過去提升了10倍。

目前,這套全球獨一無二的液冷服務器已經在阿里巴巴冬奧云數據中心投入使用。1顆鵪鶉蛋的背后,正是新一代液冷數據中心的功勞。

關鍵字:阿里巴巴 數據中心

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