2008年（8065）
分类： 服务器与存储
2008-11-07 09:39:19
挑战：个人PC、数据中心碳足迹激增
众所周知，在当今的发达国家，个人PC(工作站、台式机和笔记本电脑)已经非常的普及，尽管在发展中国家的普及率还不高，但数量的激增足以证明上述需求的存在。而新兴国家的中产阶级数量日益增加，他们新创造的财富使得他们能够同发达国家的消费者一样购买个人PC，从而大大增加了这些技术的全球碳足迹。据统计，全球个人PC数量将会从2002年的5.92亿增加到2020年的超过40亿。此外，到2020年，笔记本将会超越台式机成为主要的碳排放源，并占全球ICT碳足迹最大份额为22%;配置LCD显示器的台式机将占2020年ICT碳足迹总量的20%，与2002年相比增加了16%。
除了PC产业外，在信息时代有大量的要求并且要求能快速获得，导致了数据中心的大量增加。而数据中心里的、存储设备等将用来满足上述用户的需求。据统计，2002年，全球数据中心的碳足迹，包括设备使用过程中的碳足迹和隐含碳共计0.76亿吨，预计到2020年将增长到现在的三倍多，达到2.59亿吨，进而成为ICT碳足迹中增长最快的因素，即每年相对增长7%。而如果这种需求继续保持线性增长的话，，全球范围内的服务器数量将会从现在的1800万台增至2020年的1.22亿台。如果单从服务器的角度看，服务器的类型不同，其能耗也不同。如果按照2020年数据中心的净碳足迹为2.59亿吨计算的话，其中入门级服务器所占比例将超过50%。
从上面的统计不难看出，PC产业和数据中心在高速发展和普及应用的同时，也带来了碳足迹增加的弊端。那么如何在高速普及应用的同时，又可以控制，甚至是降低碳足迹呢?笔者认为，近些年来一些主要的IT企业已经意识到了这些问题，所以绿色IT成为了这些主流IT厂商追逐的目标。那么如何实现绿色IT，进而应对低碳经济的挑战?这里面需要的是创新的技术和产业链相关企业的合作来共同实现。
应对：绿色IT 从“芯”开始
例如作为个人PC产业和服务器产业上游企业的英特尔，就已经在处理器平台的技术和产品上形成了高性能、低功耗的发展路线。另一方面，英特尔也积极与产业界合作，降低计算机的整体功耗，将高效节能推广到更多电子产品中去。例如在处理器平台上，英特尔通过转向多核路线，持续优化升级制造工艺和微架构实现了高效节能。为此，英特尔提高能效表现的实现路径非常明确，处理器基本上能耗不会提高，甚至还有明显降低，但在这样的前提下，处理器性能却大幅度提高，这就相当于把没有降低的能耗用于提升处理器性能，增大缓存，从而最终实现高能效。更重要的是，2008年，英特尔全面推出45纳米制程产品，这是迄今为止最为先进的半导体制造工艺。与65纳米制程相比，45纳米制程芯片的晶体管密度提升了一倍，晶体管开关切换速度提高了20%，漏电流降至原先的10%。这使得处理器在运算速度提高的同时，芯片尺寸和工作耗电均明显下降。以80W处理器为例，其能效比上一代产品提升超过35%。尽管核心数目成倍增长、主频和缓存容量在不断提高，但处理器功耗并没有随之增高。性能与功耗之间取得极佳平衡，全新制造工艺功不可没。而按照英特尔的Tick-Tock产品发展计划，英特尔还即将在今年年底推出基于45纳米制程的下一代微架构Nehalem;2009年，英特尔将推出下一代32纳米处理器，并计划在2010年前将处理器的平均耗电进一步降低50%。
在移动设备方面，笔记本电脑发展到最新的迅驰2处理器技术，延续并大幅度提升了迅驰?在性能、电池续航能力、无线联网能力和支持轻薄机身设计四个价值点的优势。从测试数据来看，迅驰2在大幅提性能基础上，进一步降低能耗，从而延长电池使用时间，并为笔记本电脑进一步轻薄的设计提供了可能。同时，迅驰2在任务需要时可以瞬间催发出高性能，待任务完成后，又可以很快进入深度节能状态，目前可以最低实现C6状态，此前最低为C4状态。C6状态可以将处理器一级缓存的数据清除，并将核心和关闭，从而进一步降低能耗。能达到C6节能状态的还有凌动处理器，它是英特尔为MID(移动互联网设备)量身打造的低功耗的IA处理器，MID是最新出现的全新超便携产品类别，在6英寸的设备上要实现长时间连接移动互联网，处理器必须在保持足够性能的同时,大幅度降低能耗。目前，凌动是世界上3W以下的处理器中性能最好处理器。
此外，出于对低碳经济的考虑，大量商务用户也从英特尔迅驰博锐处理器技术和英特尔 博锐 处理器技术中获益，但他们很少意识到，在增强的可管理性及安全能力之外，博锐也在为节能做出贡献，比如其改进的远程电源管理功能。博锐用户远程开机进行非工作时间维护和其它工作，能更充分地利用管理控制台的电源管理特性。西门子最近开展的一项调查发现，通过采用英特尔酷睿2 博锐处理器为5000 台台式机的 IT 基础设施提供服务，西门子每年仅电费一项即可节约 26.4万美元。
就像前面所说的，数据中心是近几年来绿色IT的关注重点。在英特尔的路线图中，高能效的核心技术与虚拟化、绝对的平台性能并列，成为其保持技术领先优势的三大法宝之一。处理器节能本身就可以减少发热量，也同时降低冷却成本等一系列相关的能源消耗。除此之外，英特尔在平台层面也做了大量工作，最为典型的就是虚拟化技术。英特尔至强平台与其虚拟化技术实现的服务器整合带来了性能提升，支持服务器利用率从大多只有10%—15%提升到近60%甚至更高。在此基础上，英特尔还推出了低电压内存技术，将于今年下半年上市固态硬盘(SSD)产品就采用该技术，其功耗将不足5W，远低于传统硬盘的17W功耗，而且每秒I/O也将比传统硬盘提高50倍。英特尔正是通过帮助用户与整合降低能耗、提供高能效处理器，并从平台层面推进构建绿色数据中心的目的。
据《Smart 2020：实现信息时代的低碳经济》报告中称，未来在个人PC和数据中心降低碳足迹的方法中就涉及到采用多核、SSD和虚拟化技术，这与英特尔目前努力的方向可谓是不谋而合。
行动：厂商从我做起
除了像英特尔这样的IT上游厂商之外，作为主流的PC和的戴尔在推动低碳经济方面的表现也非常突出。对于碳经济，戴尔公司董事长兼首席执行官迈克尔?戴尔曾表示：“绿色信息技术”将是全球实现和保持繁荣的低碳经济的最强大的手段之一。十年之后我们将会看到绿色IT能够减轻气候变化带来的影响，提升全球的工业并推动一个崭新、繁荣的低碳经济。
戴尔是这么说的，也是这么做的。自2005年以来，戴尔公司生产的台式电脑已经帮助用户节约了27亿美元，而且减少了大约2760万吨二氧化碳的排放。在2007年9月，戴尔宣布了其碳中和目标，目前，戴尔已经提前完成了这一目标。此外，该公司还设立了一个新的业界标准，帮助客户和供应商实现他们自己的环保目标。而戴尔还是第一家加盟碳披露计划的供应链领先企业联盟的IT企业，在碳排放报告方面给予供应商帮助。今年较早时，戴尔还成为第一家在服务器方面达到80 PLUS金质认证标准的主要电脑生产商。戴尔服务器提前了一年多完成了气候变化组织原本计划于2009年7月实现的目标，它要求能源在50%的额定输出的情况下，至少有92%的利用效率。目前，戴尔是在财富50强中拥有最低的“碳强度”之一的公司，几乎是其最大的竞争对手的一半。
除了戴尔之外，同为主流PC和服务器厂商的惠普在低碳经济方面也走在了前列。例如在节能电脑方面，HP rp5700 台式电脑的能耗仅是其前一代产品的 80%。在所有惠普商用电脑中，其设计使用寿命也是最长的，同时更易于回收。因为这些优点，HP rp5700 获得电子产品环境评估工具(EPEAT?)的“金牌”等级，并成为率先通过 EPEAT 苛刻规定的产品，并拥有业界领先的 EPEAT 标准组合。在数据中心方面，2007 年，惠普发布了动态智能冷却系统(DSC)以减少能耗。DSC 系统使用数千个感应器测量服务器产生的热量。通过不断调整冷却响应，DSC 可使冷却相关的能耗降低 40%;其一年的节能总量相当于一个 20000 平方英尺数据中心的二氧化碳当量(CO2e)排放——480 吨。在打印机方面，采用“ 零秒预热” 瞬时启动技术( Instant—on Technology)的通过空闲模式实现节能，其打印作业响应无需打印机连续热机。自从 1993年引入瞬时启动技术以来，仅惠普的黑白激光打印机产品就节省了 500 万吨以上的 CO2e，该数量相当于每年 960000 辆汽车不上路行驶。最后，随着 IT 产品使用量的急剧增加，惠普还不断增加回收产品数量，进行回收再利用。2007年，惠普提前完成了到 2007 年底回收电子产品与耗材 10 亿磅(450000吨)的计划目标。现在，惠普更是确立了新的目标，计划截至 2010 年底再回收 10 亿磅。据笔者了解，惠普于 1981 年开始将二手设备再市场化，并于1987年开始回收工作。现在惠普世界各地提供各种各样的产品维修服务，包括在全球 52 个国家和地区进行的回收服务。
尽管低碳经济的实现面临比较大的挑战，但笔者认为，从目前的情况看，无论是IT产业的上游还是下游企业已经在为低碳经济的实现，通过技术、产品和，即推动绿色IT的发展在努力，而有了这些主流企业的努力，低碳经济的时代将指日可待。
