数据中心领域的可持续性

吕涟颖

在实现可持续发展目标方面，数据中心行业面临的最大障碍是什么？在过去的几十年里，关于数据中心和IT基础设施存在多种对立因素。人们希望更实际地利用资源并减少运营对环境的影响，同时提高效率和绩效，这些导致了人们更倾向采用提高密度、利用率和效率的技术。

然而，实施这些新技术会产生有趣的后果———数据中心需要管理增加的电力和热量、通风和空调（HVAC）等要求，以提供足够的冷却。

绿色计算产品对于实现环境目标至关重要，产品设计必须从头开始，选择适当的组件和布局，最大限度地提高热效率，减轻和最小化不利副作用，从而降低冷却成本。高效的电源设计和热管理有助于满足高耗电处理器的要求，同时通过降低能耗实现绿色环保。

另一个考虑因素是更新周期对环境的负面影响，随着技术的快速发展和应用对更多资源的要求，典型的数据中心更新周期在3～5年之间，导致大量电子垃圾填满垃圾填埋场。

如何协调数据中心的TCO和环境成本

总拥有成本（TCO）应包括所说的TCE，或环境总成本。TCE是一种将与电力、电子废物和数据中心的电力使用效率（PUE）相关的成本考虑在内的计算。TCO计算是纯粹的经济计算，而TCE计算考虑了资产创建、使用和处置的环境方面，也称为生命周期管理。

可持续运营模式如何提高数据中心效率并降低其对环境的影响

现代数据中心所需的新型CPU和相关产品正在不断开发中，此外，随着工作负载专用加速器（人工智能GPU）的发展，处理能力可以针对工作负载降低每单位工作的成本。因此，不仅要关注CPU或GPU电源使用情况，还需要了解特定硬件加速如何以较低的环境总成本执行工作。

此外，使用软件管理数据中心的服务器，可以通过将工作负载转移到更高效的服务器，并在不需要时关闭服务器来降低功耗。

如何在可持续性方面创建“绿色”传统数据中心和面向未来的新构建

与许多大大小小的企业合作帮助Supermicro深入了解数据中心运营商面临的诸多挑战。数据中心是一项资本密集型业务，从经济或业务连续性的角度来看，许多传统数据中心无法承受“淘汰和替换”战略。

数据中心可以通过使用自然空气冷却和部署直接到芯片的液体冷却和沉浸式液体冷却来扩展其设备的可用性。这些是传统数据中心在不中断业务的情况下测试和扩展新技术的选项。延长基础设施的更新周期使数据中心运营商能够应对未来的资本支出，同时有助于提高效率和可持续性。

超级计算机如何设计成碳中和或负碳而不牺牲性能

由于利用并行性技术和计算机算法的进步，GPU和其他加速器在超级计算中变得越来越普遍。

根据要部署集群的区域，可以使用沉浸式冷却，从而实现更高的传热性能。自由空气冷却和直接到芯片的液体冷却是其他替代方案，可以通过减少HVAC开销来降低运营费用，使PUE接近1.0。

除了PUE，超级计算机本身的功耗也要降低，异构计算绝对是提高能耗比的一种方法。先进的系统管理工具将有助于监控系统工作负载并确保系统的高效利用，调整和配置系统也将有助于降低功耗。最后，对可再生能源和可再生能源信用的投资是碳中和和负碳倡议的必要條件。