بيت مشروع - مغامرة 10 الابتكارات التي جعلت مراكز البيانات أكثر كفاءة

10 الابتكارات التي جعلت مراكز البيانات أكثر كفاءة

جدول المحتويات:

Anonim

في أبريل 2014 ، سلمت غرينبيس بطاقات تقرير كفاءة الطاقة إلى الشركات العاملة في مركز البيانات. في مفاجأة إلى حد ما ، فشل اسمان كبيران ، أمازون وتويتر. ومع ذلك ، تصدرت ثلاث شركات معروفة ، Apple و Facebook و Google ، قائمة الشرف.


جعل لفة الشرف لم يكن عن طريق الصدفة. يتم استثمار جميع الشركات الثلاث في إيجاد طرق لخفض استهلاك الطاقة. قد يكون من الممتع التحقق من التكنولوجيا الجديدة التي يستخدمونها. علاوة على ذلك ، هناك فرصة جيدة قد تؤدي بعض التكنولوجيا إلى تقليل استهلاك الكهرباء الشخصي أيضًا.

تسقيف عاكس

قد يبدو مثل عدم التفكير ، ولكن كم عدد الأسطح البيضاء التي تراها في الأماكن التي توجد فيها علامات قليلة على الشتاء؟ قررت شركة Apple أن الأمر يستحق كل هذا العناء عند بناء مركز بيانات Maiden ، نورث كارولينا. قد لا يبدو الأمر كثيرًا ، ولكن عندما يتعلق الأمر بكفاءة مركز البيانات ، فإن الحفاظ على الأمور باردة هو كل شيء. يعمل "السقف البارد" من Apple على زيادة الانعكاس الشمسي إلى الحد الأقصى ، مما يقلل من متطلبات تبريد المبنى ، وبالتالي استخدامه للطاقة.

خلايا الوقود الفعالة

تعد خلايا الوقود واحدة من أكثر الطرق كفاءة لإنتاج الكهرباء. الطريقة الوحيدة الأكثر كفاءة هي الطاقة الكهرومائية. تولت شركة أبل الريادة مرة أخرى عندما يكون المبنى هو مركز بيانات ولاية كارولينا الشمالية ، حيث قامت في البداية بنشر نظام خلايا الوقود Bloom Energy بقوة 4.8 ميجاوات والذي يعمل على الغاز الحيوي لم يمض وقت طويل بعد ذلك ، ضاعفت شركة آبل حجم الخلية إلى 10 ميجاوات.


وهناك المزيد من الأخبار الجيدة لأولئك الذين يتبعون تقنية خلايا الوقود ؛ في يوليو 2014 ، أعلنت شركة GE عن تطوير خلية وقود تتميز بالكفاءة بنسبة 65 في المائة. عند إضافة معالج تسخين النفايات ، تقفز الكفاءة إلى 95 بالمائة. تخيل وجود خلية وقود تشغل منزلك أو حتى جهاز الكمبيوتر الخاص بك!

صفائف الألواح الشمسية الضخمة

توليد الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية ليس بالأمر الجديد. لكن وفقًا لما قالته ليزا جاكسون ، نائبة رئيس المبادرات البيئية في شركة آبل ، "في أي يوم من الأيام ، يتم توليد 100 في المائة من احتياجات مركز البيانات من الطاقة الشمسية وخلايا الوقود" في مركز بيانات شركة آبل في كارولينا الشمالية.


في الواقع ، مجرد تنسيق مختلف شبكات الطاقة في المنشأة يعد إنجازًا فريدًا بحد ذاته.

الغمر التبريد

كان تبريد الغمر موجودًا منذ الثمانينات ، عندما بدأت Cray Research في استخدام التكنولوجيا لأجهزة الكمبيوتر العملاقة الخاصة بهم. ومع ذلك ، لم يكن جاهزًا لمراكز البيانات في ذلك الوقت. لم يعد الأمر كذلك. تقوم Allied Control ببناء وبيع الأنظمة التي تزج بمعدات الكمبيوتر على نمط الرف في Novec Engineering Fluid من 3M. يساعد أحد أنظمة Allied Control مركز بيانات في هونج كونج على الحفاظ على فعالية استخدام الطاقة عند 1.02. (من حيث العلمانيين ، إنه أحد أكثر مراكز البيانات كفاءة في العالم.)

ارتفاع درجات حرارة التشغيل المعدات

يبدو هذا واضحًا ، لكنه بدأ عندما أنشأ Google خوادم تعيش في درجات حرارة عالية. يتم ضبط الحرارة في مراكز بيانات Google على 80 درجة فهرنهايت ، ويتم تشجيع العمال على ارتداء السراويل القصيرة. يذكر هذا الفيديو أن Google وفرت أكثر من مليار دولار من تكاليف التبريد من هذا التغيير وحده.


قفز ديل في المعركة الانتخابية كذلك. تُظهر الرسوم البيانية الواردة في هذا التقرير من Dell و APC أن 80 درجة فهرنهايت هي النقطة التي لا تزال فيها الطاقة الموفرة من رفع درجة حرارة الغرفة أكثر من الطاقة التي تتم إضافتها بواسطة مراوح الخادم التي يتعين عليها تشغيلها بشكل متكرر.

استخدام وحدات الحاويات

أصبحت وحدات مركز البيانات شائعة كوسيلة بسيطة وسريعة لتوسيع سعة مركز البيانات. وحدات الإنتاج مسبقة الصنع تسمح للمصنعين باختبار وتحسين احتياجات التبريد والكهرباء ، وبالتالي توفير الطاقة.

القضاء على فقدان تحويل الطاقة

في مركز البيانات برينفيل ، أوريجون ، على فيسبوك ، تم إلغاء التحويل من 480 إلى 208 فولت الذي تتطلبه معظم الخوادم. خفض هذا الابتكار فاتورة مركز البيانات الكهربائية بنسبة تقارب 15 في المائة. (المزيد حول هذا لاحقًا.)

خوادم ورفوف معاد تصميمها

أعيد تصميم كل من Google و Facebook خوادمهما ورفوفهما. جوجل هادئة حول ما فعلت ، في حين أن الفيسبوك يقدم تفاصيل (الخادم والحامل). واحدة من فوائد Facebook ، كما ذكرنا سابقًا ، كانت القدرة على تشغيل 480 فولت على الرف. قام كل من Google و Facebook بتحسين كل جانب من جوانب خوادمهما للعمل بكفاءة قدر الإمكان لتوفير الطاقة.

تحميل المعدات الأمثل

تقوم إدارة مراكز البيانات بتزويد مرافقها بأسوأ سيناريو لتلبية أوقات الاستجابة المضمونة. هذا يعني أنه في كثير من الأحيان ، تكون الخوادم غير محملة بالكهرباء وتهدر الكهرباء. يتم توجيه الكثير من الجهود لمعرفة كيفية تقليل "زيادة التحميل" على الخادم عن طريق تنشيط الخوادم المطلوبة ووضع الباقي في وضع الاستعداد.

الابتكارات مفتوحة المصدر

على الرغم من أنه ليس ابتكارًا رسميًا ، فإن كلا من Google و Facebook يشاركان ما وجده كل منهما يعمل عندما يتعلق الأمر بزيادة كفاءة الطاقة. على وجه الخصوص ، بدأ Facebook مشروع Open Compute ، الذي يخزن تفاصيل ما وجده Facebook والأعضاء الآخرون للمساعدة في تقليل فقد الطاقة. بيان مهمة المجموعة:

    نحن نؤمن بأن مشاركة الأفكار والمواصفات والملكية الفكرية الأخرى بصراحة هي المفتاح لتحقيق أقصى قدر من الابتكار وتقليل التعقيد التشغيلي في مساحة الحوسبة القابلة للتطوير. توفر مؤسسة Open Compute Project Foundation هيكلاً يمكن من خلاله للأفراد والمؤسسات مشاركة ممتلكاتهم الفكرية مع Open Open Compute Projects.
سيكون من المستحيل تقدير توفير الطاقة الذي حدث بسبب مشروع Open Compute Project ، ولكن في أي وقت يتم فيه مشاركة معلومات مفيدة ، يستفيد الجميع.
10 الابتكارات التي جعلت مراكز البيانات أكثر كفاءة