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不久前,上海出臺了更苛刻的政策。《上海市推進新一代信息基礎設施建設助力提升城市能級和核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》的通知中關于基礎設施的要求:推進數據中心布局和加速器體系建設。統籌空間、規模、用能,加強三角區域協同,布局高端、綠色數據中心,新建機架控制在6萬個,總規模控制在16萬個。推動數據中心節能技改和結構調整,存量改造數據中心PUE值不高于1.4,新建數據中心PUE值限制在1.3以下。開展計算資源布局規劃和資源配置方案研究,實施技術試驗及模式研究。依托數據中心布局,建設基于中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)等的計算中心,面向人工智能的計算加速資源占新增數據中心機架總量的50%。
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  這些年來,從PUE值1.5到1,4,再到這次的1.3。北京、上海陸續交替出臺的限制政策,折射出當地政府對于數據中心發展的微妙態度。
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  之所以說這次的要求更“苛刻”,是因為PUE的優化可不是一紙發文就能搞定的,它的背后牽扯到數據中心產業鏈的方方面面。甚至可能會在不久的將來深刻改變產業格局。
  
  據筆者了解,大部分正在運營的超過5年以上的數據中心PUE值都在2.0以上。少部分新建數據中心可以達到1.4甚至1.3的水平。(可參考舊文:十年過去了,PUE,現在還剩下多少利用價值?)不過請大家注意,這里的數字是在特定情況下的測量數據。是有很大的“水分”在里面,比如冬天測試,氣溫低不需要花費很多能耗用來給服務器降溫;比如業務還沒上線,大部分設備都在空轉甚至關機。據公開資料顯示,三年前阿里在張北建造的數據中心,設計PUE值也才1.25。而張北的年平均氣溫(2.6℃)足足比上海(17℃)低了十多度。
  
  由此可見這個1.3的標準有多大難度了。當然,如果只是要求低PUE值的話,還是有很多辦法可以做到的。

    那么,PUE這個東西到底受到哪些因素的制約?
  
  先是電路傳輸的損耗。從市電進入數據中心開始,為了保證服務器不宕機不斷電,一般市電輸入會接到UPS系統上,經過UPS的二次轉換(交流到直流,直流再到交流),再把電流輸送給服務器等IT設備。而UPS本身在能量轉換過程中是有損耗的,目前一般的UPS轉換效率在90%～96%之間,實際運行效率通常在85%～95%之間。取個平均值,按90%的效率計算。不考慮其他因素,即便只使用UPS系統,那數據中心本身的PUE值是1/0.9=1.11。如果沒有采用新的供電方式,還是使用主流的UPS供電,那么是不可能做到1.1以下的。除非在測試時作弊。也許有人會說某某家數據中心的高壓直流(HVDC)可以做到啊,但別忘了,互聯網的方案是“市電直供+高壓直流”,市電(效率幾乎)承擔了一半甚至全部的負載,而高壓直流設備本身的轉換效率并不會比UPS高。
  
  其次是制冷的損耗。服務器工作會發熱,必須使用空調等設備給服務器降溫,否則服務器會因為溫度過高而宕機。數據中心使用的電能中,很大一部分都是用來給服務器制冷用的。如果去除服務器本身工作的耗電,剩下的電費中大概有七成都是被空調等制冷設備消耗掉了。所以的制冷系統可以很大程度上減少能源損耗。風冷空調、水冷空調、蒸發冷卻、自然冷卻(也翻譯成冷卻)、服務器液冷都是目前,但通常來說,更的制冷方式也意味著更高的建設成本。
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  還有就是選址和氣候方面的影響。建在內蒙的數據中心肯定比建在深圳更節能,因為北方平均氣溫低,不需要太多的能耗用于給設備降溫。
  
  另外還有建設方式的影響。比如模塊化數據中心(微模塊、MDC、預制數據中心)目前就是大家公認的一種可以節省能源、減少建設時間的數據中心建造方式。
  
  那么,這個新政策又會帶來哪些影響?

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