北京2023年4月26日 /美通社/ -- 数字经济正在为全球经济的复苏注入新活力，数字技术的发展也正在推动行业的升级和产业的重塑，数字基础设施成为承载数字经济的底座，数据中心也成为承载着数字经济的根基，近年来，在不断的发展和建设。然而以我国数据中心为例，整体用电量以每年超过10%的速度递增，2020年我国数据中心用电量突破2000亿千瓦时，占全社会用电量的比重升至2.6%；根据预测，到2030年数据中心用电量将突破4000亿千瓦时，占全社会用电量的比重将升至3.7%。由此可见，数据中心是未来为数不多能源消耗占社会总用电量比例持续增长的行业。
但世界气象组织年初发布公报表示，受不断上升的温室气体浓度和累积热量的推动，过去8年是全球有记录以来最暖的8年，全球长期变暖仍在继续，按照《巴黎公约》把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内，并为把升温控制在1.5摄氏度之内努力，而把升温控制在1.5摄氏度以内是非常不易的，需要全球不断努力，更需要各行各业肩负起绿色可持续的企业社会责任。
浪潮信息作为全球领先的IT基础设施产品、方案和服务提供商，一直为全球客户提供品类丰富、性能强劲、功能敏捷的服务器产品解决方案，基于低碳绿色可持续的环境发展目标打造绿色理念产品并不断创新优化。
数据中心中IT设备占据了近50%的电力消耗，且随着CPU功耗升高对整机的散热要求也越来越严苛。考虑全球用户对PUE降低的需求，浪潮信息G7服务器采用绿色环保设计，从"源头"入手，推出风冷优化、液冷优化满足不同客户所需，并从"硬件解构"和"软件定义"双管齐下的方式挑战极致绿色的难题。
硬件解构，从架构、部件到系统的绿色创新设计
首先是在架构上的突破，浪潮信息多年来一直与全球多个领先科技公司有着良好的合作，产品团队通过对大量用户的调研和交流，发现前IO的架构能更好满足数据中心的部署和运维需求。所以在G7服务器上，产品团队针对整机架构进行设计优化，支持多种出线方式，除了传统出线方式外，G7服务器支持前IO出线架构，这种架构可以让机房的运维人员在冷通道进行操作，降低了运维难度，而且前IO架构机柜后端温度可达55℃-65℃，而机柜前端温度则保持在25℃左右，这使得光模块、智能网卡等热敏部件寿命更长，数据的稳定性更高，降低丢包可能。
而整机架构的突破仅仅是产品团队对G7服务器绿色创新设计的第一步，精益求精的G7服务器工程师在部件优化和整机系统层面投入了更多的创新元素和匠人精神。
一是，针对于部件，在服务器中，风扇作为服务器内部散热的动能源，为满足正常运行风扇所消耗的功耗占比约为20.3%左右。从源头出发，产品团队第一步便围绕着风扇本体进行优化。"不同的转速下，不同的扇叶攻角都会产生不同的风流场"浪潮信息工程师表示，对此他们进行了上万次的仿真实验，通过对风扇叶间距，叶形态精细的测算找到最优扇叶攻角，加大风量并减少震动，同时对马达效率和内部结构、材质优化，最大限度从"源端"提高单位能效的风流量。
突破源头后，产品团队开始挑战风流场的设计，加快风流流动速度提高热交换率是突破的关键，产品团队首先是增大前后窗开孔率，相比于上一代产品提高15%以上，这可以让更多风量顺畅的流入到机器内部而且风流速度也更快，同时根据G7服务器内风道和高功耗部件布局，以毫米为基准线进行内部风道低阻精密设计，每组内存间距都是测算了性能和散热效率上千次后的最优解，并在风道中增加波导网击破湍流，设计系统风流导向器、PSU风流导向器等精细化的散热部件，让风流更平稳同时更精准的按照既定的风道高效带走热能，从而解决散热平衡问题。
破解了风源和风流场之后、产品团队开始破解高功耗部件难题，通过尝试几百种形态和材质的散热器，最终按照不同产品和配置情况，定义了标准散热、T型散热、虹吸散热、冷板散热等多种方案，最终整机散热效率提升可24%以上，单台设备一年可以节约近千度电力。
二是，针对整机系统，单节点架构突破和结构部件的优化带来的收益是有局限的，如把单节点的绿色节能维度提高到机柜层级，这将为数据中心带来多少绿色收益呢？为此产品团队，针对于部署密度更高，PUE需求更强的用户设计了整机柜服务器产品，通过集中供电、一体化交付、高密度部署的方式给客户带来更高收益。以集中供电技术为例，通过集中供电技术把原本离散的电源进行池化。原本通用服务器离散供电的冗余要求是1+1，以20节点为例需要40颗PSU进行供电，且PSU之间无法实现负载均衡，当服务器负载较低时，电源的转化效率处于较低水平。当通过整机柜的形式将电源进行池化后，整机20个节点可以采用N+1或N+2（N+M）冗余模式，大幅减少PSU总数。同时，池化后的PSU之间可以实现负载均衡，结合动态PSU节能调节技术，在整机柜负载较低时，关闭多余的PSU，始终使得PSU保持在高转化率的负载下，效率更高。所以，通过集中供电技术可以降低整个TCO中的整机柜成本，另外可以提升交付效率。经过测算，供电效率大约可以提升4%-5%左右，极大的降低了电力消耗，帮助实现低碳目标。
软件定义，智能调控优化散热
完成硬件解构，接下来就是通过软件定义的方式优化，为此产品团队设计了多种方案。
一是，面向部件的，比如单盘上下电、散热策略自动匹配等，通过CPLD实现单块硬盘上下电控制，可以将系统吞吐控制在一定数量的磁盘，让其他硬盘进行休眠状态，节省能耗，配合对应的系统固件开发，首先使硬盘进入standbyz的深度休眠模式，此模式硬盘只有1.06W；此外，通过调整散热策略，大幅度降低风扇转速，将风扇功耗控制到10W，从而降低整机系统功耗，在降低IT设备功耗的同时，降低机房制冷设备功耗，相比传统方案，单TB功耗下降315%，节省机房空间40%，TCO效益降低30%以上。
二是，整机散热策略优化，G7服务器产品团队在产品中内置了400多个传感器，及时的收集不同位置和入风口等温度的信息，通过检测到的信息配合独有的整机分区智能调控技术，G7服务器可以按照不同风道中部件的功耗情况，智能调节风扇转速，解决温度传递滞后性问题，实现风扇节能调速和精确送风，这个功能就好像是豪车的配置，同一辆车中胖人可能想让温度低一点，瘦人可能想让温度高一点，每个人的需求都有所不同，所以G7服务器针对客户应用提供16种不同散热策略方案，按需选择做到"千人干面"，满足不同业务所需。
全链路践行减少碳足迹 承担企业社会责任
2022年，浪潮信息将"All in 液冷"纳入到公司战略中，实现了全线服务器产品支持冷板式液冷。而在最新一代浪潮信息英信G7服务器产品更加注重绿色创新的研发，不仅优化了产品设计并从制造、交付、回收等全链上关注产品的绿色环保能力，践行减少碳足迹的环保理念。
在产品设计方面，浪潮信息英信G7服务器支持冷板式液冷、浸没式液冷等创新技术，其中冷板式液冷覆盖包括CPU、内存等高功耗部件，液冷覆盖率可达70%以上，同时液冷模组兼容多种主流液冷快接方案，有效减低整机能耗并降低部署成本，可帮助数据中心的PUE下降到1.1以下。而面向极高密度部署和超高运算效率的特殊需求场景，浪潮信息英信G7服务器支持浸没式液冷整体解决方案，可适配50℃的进液温度，这将帮助客户降低散热成本，节约用电量为数据中心带来更高的TCO收益，以1300台服务器为例，相差10℃的进液温度，每年预计可减少17万元以上投入。同时浪潮信息可为数据中心提供全方位的液冷整体解决方案，具备全栈液冷能力。
此外，G7服务器从产品部件内部结构到包材都坚持绿色低碳，在关键部件如网卡、RAID卡、显卡、内存、硬盘等工艺设计选用无铅（ROHS）要求的产品，包材100%可回收，并创新使用缓冲气袋，体积较传统EPE衬垫减少90%，塑胶材料用量减少30%，以50万台出货为例来计算，这种包材可减塑超350吨。
同时，浪潮信息英信服务器的绿色设计也得到了国际和国内多方权威机构的认可，目前G7服务器已获得中国质量认证中心颁发的节能认证证书和中环联合颁发的中国环境认证，以及UL颁发的美国能效Energy star认证和韩国能源管理公社颁发的韩国能效E-standby等多个权威认证，高效助力数据中心绿色低碳发展。
全球的气候问题需要国际社会共同积极应对，在未来，浪潮信息将持续创新助力环境可持续发展目标实现，承担更多企业责任，为合作伙伴提供更高效节能、绿色低碳的产品解决方案，助力千行百业夯实绿色算力底座，为推动全球可持续发展贡献智慧和力量。
