如何降低超大规模数据中心IT硬件能耗和成本

超大规模数据中心技术的发展，已为所有数据中心运营商提供了30多年的进步和技术创新。但是，随着本地超大规模应用程序和业务模型的激增，数据中心空间爆炸式增长对环境的影响也越来越大。

实际上，数据中心设施在其使用前期就消耗了其生命周期75%的能源：采购原材料和制造IT硬件消耗了大量能源。为了最大限度地实现可持续性，超大规模数据中心的用户和运营商需要围绕循环经济实施模型，以最大限度地延长IT硬件的使用寿命，并减少整体的能源消耗。

IT硬件已经从共享的多重处理和并行处理演变为超大规模处理模式

当今超大规模数据中心的发展使巨大的计算能力广泛应用在各种用途，这在十年前是无法想象的。但是，扩展大量IT硬件已使可持续性成为一项重大挑战，因为这为数据中心运营商带来了运营障碍，甚至阻碍了利润增长。

数据中心演进的最新成就始于使用共享多处理的大型系统。其目标是构建大型节点，以有效降低成本、提高可靠性和性能。在此之后，寻求创建在大量商用计算机系统上运行的大量并行的应用程序。数据中心不再拥有一个或两个或十个大型节点，而是使用50个或100个节点的集群，这些节点针对的是特定的应用程序。

并行计算阶段演变为使用横向扩展的超大规模数据中心技术。在过去的十年中，更多的应用程序转移到了这个模型中。这是通过投资重建架构和重写应用程序堆栈实现的。现在，所有应用程序都可以部署在具有1000个节点、5000个节点甚至10000个节点集群的分布式系统中。这代表IT硬件（包括服务器、存储、网络和配电资源）至少有两个数量级的增长。

如今，正在针对这些环境设计现代应用程序。新业务和服务的开发和部署的设计基于超大规模数据中心或云计算平台。这些转变为用户带来了巨大的好处，使他们可以快速轻松地大规模获得计算创新技术。

超大规模数据中心技术的发展迅速扩大了环境足迹

但是，随着超大规模应用程序和业务模型的激增，数据中心容量爆炸式增长使环境影响也随之加剧。IT行业是全球第三大碳排放领域，全球每年产生5000万吨电子垃圾，而且这一数字还在继续增长。

尽管数据中心运营商在减少数据中心运行和冷却所需的能源方面取得了长足进步，但这仅仅是一个开始。在IT硬件的建造、使用和处置期间就已经消耗了其生命周期75%的能源。而这个阶段包括生产IT硬件的原材料的开采、运输、制造、配置、安装等过程。换句话说，仅制造和构建服务器设备就消耗其生命周期能耗的75%。在IT硬件的运行过程中（使用阶段）消耗了大约20%的能量，最后，5%的能量是在使用后阶段消耗的。

考虑到全球范围内数据中心庞大的规模和数量，数据中心行业需要在这些阶段中寻求减少能耗。但是显然，减少超大规模数据中心设施对环境的影响的最佳机会是在使用前阶段。为了最大程度地提高可持续性，超大规模数据中心运营商需要采用一种循环经济模型，以最大限度地提高生命周期的效率和价值，同时在全球范围内降低数据中心硬件的整体能耗。

数据中心使用循环经济模型可以限制使用前的影响

在循环经济模型的数据中心行业组织，能够在整个采购、使用和回收链上提高效率。循环经济的数据中心模型为IT硬件组件创造了二次生命、用途和市场。它使数据中心运营商可以在尽可能长的生命周期内分摊能源成本和价值。这意味着对于给定的工作量，可以减少使用前阶段消耗能源带来的总体环境成本。

在使用阶段，循环经济模型的数据中心也可以更高效地运行。使用先进的超大规模计算技术，可以将更多的电能用于工作负载，而不是花费在诸如冷却和功率转换等设备上。通过将更多的资源用于有效工作的应用程序，能够获得更大的收益。

在使用后阶段，循环经济模型的数据中心允许将技术堆叠起来并实现新的价值。重新设计和创建基于机架的设备的辅助用途，以及重用具有利用价值的组件，这些组件可以在消费者计算和边缘计算市场中提供重要的新用途。

循环数据中心模型提供了一种可以在整个链中完全优化价值和生产力的方法。在这一过程中，将全面解决总体拥有成本（TCO）。组织可以减少其IT基础设施的使用前和使用后阶段的能耗，同时降低采购成本和运营成本。

使用循环经济模型为数据中心可持续性提供了强大的支持。幸运的是，对于当今的数据中心运营商来说，采用这种方法无需花费任何成本。实际上，对于那些使用循环经济模型的组织来说，他们能够通过最大化其IT硬件的价值来节省大量资金。他们可以获得采用超大规模计算的好处，同时将对环境的影响降至最低。
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