集微网信息,难以预测的生活环境温度已经危害数据中心的构架。伴随着气候变化对全球气温产生的影响,与日常生活基本上各个方面联系在一起的数据中心的耗能难题变成关键话题,怎么使其更高一些工作中效且能耗更提升,对于此事,著名半导体技术剖析组织semiengineering对于此事发文进行了论述。
伴随着科技行业疲于应对好几个佛山数月的炎热天气状况,这种变化看起来更加急迫。在今年的7月,英国伦敦打破记录的天气炎热造成谷歌搜索的一个数据中心和Oracle公司应用的另一个数据中心终断经营。
同月,欧洲地区和日本的酷热引起了Valve和任天堂公司发布顾客警示,以避免游戏装备发生超温。
专家学者觉得,那只是未来一个预告片。自1981年至今,全世界均值地面温度以每十年0.32°F(0.18°C)速度升高。全球的这一细微转变可能造成极端天气事件和成千上万任何问题。专家说,全球气候变暖发展趋势将保持稳定,唯一前提条件是世界各地都遵循联合国组织制订的严苛排出总体目标。但是,联合国组织一个专业工作组近期的一份结果显示,达到这种总体目标也有很长的路,很多地域将来有可能出现更多酷热。
在之前的,与气候变化所造成的其他不良影响对比,数据中心内部结构温度增高的难题好像无足轻重。但云计算时代,从医疗健康到战事有关的一切都必须数据中心去处理和储存海量数据。自然环境温度的剧烈波动会对维持硬件配置充足超低温工作中所需要的电力工程,而且在酷热期内,额外电力工程通常难以获得。针对长期寒冷的天气地域而言,如俄勒冈州的哥伦比亚河大峡谷或冰岛,全球气候变暖可能会让这种地域数据中心的温度超出安全运营温度。
IBM企业硬件配置可持续和数据中心自主创新业务部最高级的专业技术人员Dustin Demetriou表明:“气候变化正在对数据中心造成普遍危害,气候变化让免费提供冷却机遇的概率愈来愈小。根据限定或清除机械制冷而达到的很多能耗等级发展趋势要被消弱。有所增加处理芯片输出功率层面,大家已经是系统架构图(包含合理布局、部件和配备)必须事先考虑到热管理的程度。因而,可能我们会看见液态冷却的需求加快。”
数据中心处于遭受相对高度掌控的热环境当中,不仅有毁坏电子元器件风险以外,持续高温还会继续提升电阻器,并限定电子器件在繁杂系统中健身运动。处理芯片启动速度比较慢,衰老速度很快,总的来说稳定性减少,应用软件可能丧失回应。数据中心温度高也不是很安全性。
即便不顾及气候变化,半导体业的设计师早就在与气温上升抗争。在很多高端芯片设计里,工艺节点的转移目的是为了可用同样输出功率更有效地解决更多数据信息。但是对于FinFET和GAAFET,发热量可能滞留垂直结构中间,使发热量难以清除,需要更多积极冷却。
不论是用气体或是液态冷却,都拥有更多的发热量必须清除,这相反需要更多电力工程。数据中心的耗电量现阶段占全世界总耗电量的1%至2%,在其中很大一部分与冷却实际操作相关。
这种情况并没有单一解决方案,但能采用好几个流程来提升从解决到运行内存/储存的电力能源效率。在绝大多数情况下,新处理芯片和系统架构图的主要指标每瓦性能。全部的边缘搭建,及其接着亚马逊平台、谷歌和微软等超级系统生产商导致分解,希望通过减少传输数据间距来降低能耗。
人们对于数据中心的性能和电源监控系统愈来愈有兴趣,这种将自动给予特殊于网络服务器智能,以提升性能和冷却效率。这会对运用负载均衡来减少热密度数据中心中至关重要。Synopsys公司网络营销整体解决方案业务部负责人Rita Horner表示:“有一些检测感应器能够集成化在IC设备上,能通过更改风机速率来提示系统软件动态性改进冷却效率,比如,发生构件温度增高的状况。并不仅仅是应用检测感应器或生产制造功耗低机器设备,还要对于整个系统实现总体评定,和不同一部分怎样协调工作并进一步进行改善。”
而对于特殊领域内的方式(如应对特殊基本数据类型的订制网络加速器)和硬件软件协同管理能够进一步提高全面的电力能源效率。Flex Logix公司销售副总裁Andy Jaros表示:“根据处理芯片集成化来减少系统软件功能损耗是一种通过时间验证的办法,数据中心是FPGA的主要应用领域,因而我们将要FPGA集成化到未来数据中心专用集成电路中。这是一个当然发展的进程,因为他规避了FPGA中出现的多余功能损耗电源电路,如SerDes,反而是运用专用集成电路里已经存有的电源电路。设计方案巧妙地ASIC eFPGA还能够减少所需要的FPGA构造总数,进而进一步降低能耗。”
当提到气候变化时,能耗和自来水通常是大家最先考虑的因素,由于各种问题会到宏观和微观角度上危害硬件配置。耗水量能耗的数据中心怎样造成气候变化,业内的探讨一直在危害射频收发器的构架与设计。
Keysight公司战略发展规划业务部负责人Brig Asay表明:“所有人都在关心气候变化,尤其是充分考虑又一个旱灾的夏天,数据中心遭受产生的影响并没消退,分歧之处就在于数据库的要求不断增长,而气候变化却导致了许多阻拦。务必再次扩张数据中心的容积,以适应消费者需求。但是,伴随着江河逐渐干枯,水愈来愈稀有,数据中心不再拥有无限大开关电源。因而,数据中心的设计师们现如今要面临的是更为难以达到的功能损耗要求,这种功能损耗要求一定要通过处理芯片自身来达到。寻找小功率促使chiplet技术性的崛起。它也促进数据中心的分散,并实现效率更大化。数据中心务必能保持联接。”
可持续是现代科技有限公司的一个热点话题,而数据中心的内部电力能源应用就是其中一个重要的探讨具体内容。Synopsys公司的Sancheti表明:“数据中心所作的与天气有关的变化已经成为企业核心竞争力的一部分,可持续已成为一个核心竞争力,由于所有人都在关心效率指标值。因而,可持续并不是过后要考虑的因素。在和数据中心触碰的所有类别的业务上,这些都是一个重要话题讨论。”(审校/周宇哲)