隨著IT技術(shù)的不斷發(fā)展，以及業(yè)務(wù)與IT日益密切的聯(lián)系,，當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心正面臨著成本,、整合、能源管理等一系列挑戰(zhàn),，并正在經(jīng)歷著巨大的轉(zhuǎn)變,。在下一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面，英特爾公司持續(xù)創(chuàng)新,，用多年積極的探索取得了很多經(jīng)驗,。
　
行之有效的方法：虛擬化
　　采用虛擬化技術(shù)，是減少整體IT能耗的好方法,。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用物理服務(wù)器平均使用率在10%,，采用了虛擬化和云計算以后，數(shù)據(jù)中心整體的IT的效率能夠提高很多,。通過上述手段,，英特爾與2005年相比，每年數(shù)據(jù)中心所用的服務(wù)器的支出下降了9000萬美元,，也即高達(dá)50%,。
　
對于數(shù)據(jù)中心布局的優(yōu)化:
　　除了虛擬化以外，英特爾對于數(shù)據(jù)中心的建設(shè)還有很多其他探索,。比如傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的散熱使用空調(diào)模式,，冷熱通道沒有封閉，該模式通常實現(xiàn)的是2到4個千瓦的每個機(jī)架的應(yīng)用,。

　　現(xiàn)在開始進(jìn)入云計算以后,，所有的服務(wù)器，包括一些刀片式服務(wù)器,，應(yīng)用密度變得非常高,，所以對提高散熱效率最好的方法是采用冷熱通道分離，然后同時封閉冷熱通道,，如果更高一級,，則需要更嚴(yán)密的封閉防止冷熱空氣的混合，比如用煙囪式機(jī)柜這樣更嚴(yán)密的封閉方式。

 進(jìn)一步降低能耗的非傳統(tǒng)方法
　　封閉冷熱通道以后有會有什么好處,？好處在于可以提高整體的空調(diào)的效率,。英特爾采用了用封閉冷熱通道，然后盡可能提高回風(fēng)溫度的方法,，實現(xiàn)了冷水機(jī)整體能效比系數(shù)從0.927提高到1.02,，也即提高10%。
 

 　　在冷凝溫度不同的情況下,，如果繼續(xù)提高水,，或者每個冷所需要的千瓦時的一個對比，那么從7度到10度的時候,，還是有一個10%的提升,。到了12度會達(dá)到20%的提升，
　
　　同時,，很好的隔離冷熱通道,，取得高的回風(fēng)溫度，可以增加服務(wù)器的前后端溫度差,，這能在相同熱負(fù)荷的情況下,，減少風(fēng)量,，同時也可以減少風(fēng)機(jī)風(fēng)量和轉(zhuǎn)速,，風(fēng)機(jī)的功耗它根據(jù)的轉(zhuǎn)速比值是一個立方的關(guān)系，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低一半的時候,，它的功耗只相相當(dāng)于原來的八分之一,；提高回風(fēng)溫度，可以隨之提高水溫,，通過加大進(jìn)出空調(diào)機(jī)組的溫度差,，還可以減少水泵的消耗功率，并能極大的延長自然冷卻的時間,。（但是這個方法并不適于風(fēng)冷型的散熱系統(tǒng),，也即就是直接蒸發(fā)式的DX系統(tǒng)，因為這種直接蒸發(fā)式的系統(tǒng),，提高回風(fēng)溫度可以適當(dāng)?shù)靥岣邏嚎s機(jī)的工作效率,，但是由于過高的回風(fēng)溫度，可以引起壓縮機(jī)長時間的高壓的運(yùn)行,，反而容易出故障,。）
　
采用自然冷卻技術(shù)：
　　在節(jié)能方面英特爾還考慮盡可能地利用自然冷源，在全球適合自然冷卻的區(qū)域,，都可以用自然冷源對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行降溫,。比如北京,全年平均氣溫在16°C，適合自然冷卻的時間超過40%，今年一直到4月底室外還很冷,，這個溫度可以給數(shù)據(jù)中心進(jìn)行自然冷卻,。

北京年平均氣溫分布情況

 利用室外冷空氣自然冷卻，主要分成兩種形式,，
A 間接自然冷卻方式,，
　　間接自然冷卻方式，還分為幾種方式,，
　　1． 目前常用的是冷凍水機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng),，配合適用于冬季自然冷卻的逆流型大冷卻塔（比夏季工況用冷卻塔容量要大3-4倍，以便盡可能延長自然冷卻的時間）,，及隔離冷凍水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)的板式熱交換器,；
　
　　Intel Portland 的數(shù)據(jù)中心就是采用的這種設(shè)計方式。
　　　
　　比如北京,，屬于典型的溫帶大陸性氣候,，冬夏時間長，且全年大部分時間,，空氣干燥,，濕球溫度遠(yuǎn)低于干球溫度，理想的可以使用自然降溫的市外干球溫度全年平均12度以下的時間可以達(dá)到45%,，如果使用冷卻塔加板換的方式,，更可以利用市外濕球溫度自然冷卻，冷卻塔設(shè)計的容量足夠大時,，全年自然冷卻的時間更可以達(dá)到60%以上,；
　
    2．就是用帶有自然冷卻盤管的干冷氣乙二醇方式，它的工作原理是在室內(nèi)機(jī)設(shè)計了兩套盤管,，一個盤管是氟利昂的,，一套盤管是可以走冷凍水的，這套系統(tǒng)它有什么特點呢,？就是由于冷凍水系統(tǒng)它前提,，是你的數(shù)據(jù)中心規(guī)模有足夠大，你可以有條件去設(shè)計冷水機(jī)組,，螺桿機(jī)也好,，但是如果你要是數(shù)據(jù)中心的規(guī)模沒有那么大的話，你設(shè)計這套冷凍水系統(tǒng)對于整個數(shù)據(jù)中心的投資造價就太高了,。
　　　　　
　　這種方式可以很好的解決這個問題,，就是用傳統(tǒng)的機(jī)房專用空調(diào)，傳統(tǒng)的水冷式的機(jī)房專用空調(diào),，在它的蒸發(fā)器盤管上,，再并一組冷凍水盤管,，到了夏天的時候，它是外邊的干式冷卻器是起到一個冷卻水的作用,。
　
　　到了冬季的時候,，它的干冷器就變成產(chǎn)生冷凍水的作用，然后通過兩套兩通閥來調(diào)節(jié)水是經(jīng)過板式熱交換器的冷凝器還是經(jīng)過冷凍水盤管,，這樣的話也可以實現(xiàn)自然冷卻方式,，而且這種自然冷卻方式它有一個很大的優(yōu)勢在于它可以混合制冷，就是說在你溫度降的比如說室外溫度比如20度,，但是機(jī)房回風(fēng)溫度是在26度的時候,，也可以進(jìn)行自然冷卻，也就是說我的從室外回來的水,，可以先經(jīng)過冷凍水盤管,，然后再進(jìn)行機(jī)械冷卻，這樣的話每年的自然冷卻時間,，就拿北京來說,，可以達(dá)到50%甚至于更高的時間，那么可以對于你數(shù)據(jù)中心的年平均值來說可以降的很低,。（很好的封閉冷熱通道,，提高回風(fēng)溫度，更可以極大的延長了全年自然冷卻的時間）
　
　　3. 使用轉(zhuǎn)輪式熱交換器的形式,，利用轉(zhuǎn)輪內(nèi)填料的儲能功能,，讓轉(zhuǎn)輪在兩個封閉的風(fēng)道內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，被室外空氣冷卻的填料冷卻室內(nèi)空氣,。
　　　
　　Intel協(xié)助KPN在歐洲設(shè)計世界上第一個利用轉(zhuǎn)輪自然冷卻的數(shù)據(jù)中心,，每年可以節(jié)省8百萬歐元的運(yùn)行費用,。并減少了大量的CO2排放,。
　
　　按英特爾的經(jīng)驗，采用自然冷卻的方式,，每年北京大概可以達(dá)到40%到60%的時間不需要啟動機(jī)械制冷,。在保障數(shù)據(jù)中心相對封閉的環(huán)境下應(yīng)用間接的自然冷卻，該方式還避免了室外空氣的濕度和潔凈度對于室內(nèi)的影響,。
　
B .還有一種是直接采用室外新風(fēng)式的自然冷卻,，英特爾在美國新墨西哥州建的數(shù)據(jù)中心，就是用的這種方式：它直接把室外的空氣送到室內(nèi)冷卻,。這種方式直接利用了室外空氣,，可以在24°C以下的全部時間進(jìn)行自然冷卻，但是這種室外的空氣,，含塵量大,，需要復(fù)雜的除塵處理,，并需要專用的空氣處理機(jī)來保證足夠的風(fēng)量供應(yīng)，所以也通常不能使用傳統(tǒng)的機(jī)房專用空調(diào),。同時,，這種自然冷卻還面臨著相對濕度很難控制在許可范圍內(nèi)，因此,，對服務(wù)器的品質(zhì)會有更高的要求,，不適于對數(shù)據(jù)中心可靠性要求特別高的用戶。
　　　
　　無論設(shè)計采用何種自然冷卻方式,，對于用戶來說除了可以減少運(yùn)行成本,，減少炭的排放以外，投資都會增加70%到100%,，但是它的運(yùn)營成本相對會比較低,。每年TCO增長會低于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。按照英特爾現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心建設(shè)的經(jīng)驗：如果多投入的錢是在3-5年左右的時間可以通過減少能耗及相關(guān)費用的方法收回多投入的話,，那么對于數(shù)據(jù)中心建設(shè),，這種投入非常值得的。
　　
　　這是全球適合做自然冷卻數(shù)據(jù)中心設(shè)計的區(qū)域分布分析
　
　　可以看出在中國,，長江以北的地區(qū)都可以進(jìn)行采用自然冷卻的方式,，來進(jìn)行未來的數(shù)據(jù)中心的設(shè)計，比如北京,，屬于典型的溫帶大陸性氣候,，冬夏時間長，且全年大部分時間,，空氣干燥,，濕球溫度遠(yuǎn)低于干球溫度，理想的可以使用自然降溫的市外干球溫度全年平均12度以下的時間可以達(dá)到45%,，如果使用冷卻塔加板換的方式,，更可以利用市外濕球溫度自然冷卻，冷卻塔設(shè)計的容量足夠大時,，全年自然冷卻的時間更可以達(dá)到60%以上,；所以說應(yīng)用自然冷卻對于英特爾未來的數(shù)據(jù)中心是一個很好的解決降低能耗的問題。
　
　　目前英特爾還做了一些新的探索,，比如英特爾在美國設(shè)計了一個實驗機(jī)房模型,，這個實驗機(jī)房模型，英特爾叫雞舍式的數(shù)據(jù)中心,。雞舍式的數(shù)據(jù)中心的設(shè)計靈感來自于養(yǎng)雞舍里面大量的雞自身散熱,，使得空氣膨脹，空氣膨脹以后產(chǎn)生向上的動力,，驅(qū)動整個的空氣在房間里面自然流動,，而不需要任何機(jī)械的幫助,。
　
　　比如在服務(wù)器機(jī)柜中，因為服務(wù)器發(fā)熱量非常大,，英特爾把熱量收集起來,，讓進(jìn)入數(shù)據(jù)中心的空氣被這里熱量加熱后自然上升，此時只要蓋一個足夠高的煙囪讓熱空氣往上拔高,，帶動空氣流動,，完成散熱循環(huán)。用這種方式可以在全年里大部分時間,，甚至連風(fēng)無需開啟,，直接靠服務(wù)器產(chǎn)生的熱能，由這個熱能產(chǎn)生的動力向外自然散熱,。這種散熱方式非常適合與我國的東北大部分地區(qū),。在設(shè)計過程中，要注意處理好除塵,，維持?jǐn)?shù)據(jù)中心內(nèi)部含濕量的最低要求,。
　
　　（根據(jù)ASHARE2008的最新報告,，影響數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)備的空氣水含量指標(biāo),，是絕對濕度，而不是以前強(qiáng)調(diào)的相對濕度,，只要露點溫度控制在5.5°C以上,，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設(shè)備都可以保證安全，避免靜電的危害,。
　
　　參見2008 ASHRAE Environmental Guidelines for Datacom Equipment-Expanding the Recommended Environmental Envelope-）
　
配電環(huán)節(jié)也省電
　　最后英特爾在數(shù)據(jù)中心上面,，對于配件還有一些探索，比如英特爾現(xiàn)在正在探索用一些智能技術(shù)給服務(wù)器供電,，因為在數(shù)據(jù)中心里大量使用UPS供電,，UPS的好處是防止掉電，但是壞處是UPS要進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換,，每次轉(zhuǎn)換都有能耗,。
　　
　　英特爾采用高壓直流的設(shè)計,，把本來要三次的轉(zhuǎn)換,，只用了一次，節(jié)省兩次轉(zhuǎn)換的能耗,。在國內(nèi)英特爾與一些用戶已經(jīng)在做一些相關(guān)的測試,，和應(yīng)用。一些國內(nèi)的通訊運(yùn)營商也在做一些相關(guān)的實驗和測試,，甚至于已經(jīng)制訂了數(shù)據(jù)中心直流供電的標(biāo)準(zhǔn),。
　　
　　采用高壓直流供電可以節(jié)省7%左右的配電部分能耗,，考慮到這部分能耗還要散熱到數(shù)據(jù)中心內(nèi)，如果節(jié)省下來,，將帶來綜合的節(jié)能效果12-15%以上,。且能夠節(jié)省數(shù)據(jù)中心的占地面積，帶來更多場地利用率,。這種技術(shù)目前面臨的主要問題是缺少成熟的產(chǎn)業(yè)鏈支持,，建設(shè)成本還比較高。
　
　　目前支持?jǐn)?shù)據(jù)中心運(yùn)行的兩個主要大的基礎(chǔ)設(shè)施能耗的部分,，是空調(diào)和配電,，英特爾都在采取節(jié)能措施和做相應(yīng)的探索。其實,，真正能耗的根源還是在于服務(wù)器本身,，在未來更長的時間內(nèi)，英特爾正在做相關(guān)的研究探索就是要把服務(wù)器的能耗再降低80%,！在創(chuàng)新引領(lǐng)之下,，未來越來越多的綠色、低碳的數(shù)據(jù)中心將在業(yè)界出現(xiàn),。