绿色计算｜“低碳”的算力将构筑未来的数据中心
数字经济时代，算力正在成为新的生产力。然而，在关注算力为经济社会带来的新变革的同时，能否降低计算的能耗问题显得尤为关键。过去几年，在低碳、低能耗的探索之中，“绿色计算”一词被频繁引用。
“绿色计算”（Green Computing）：采用高效，节能和低功耗的计算设备和配套设施；在保证信息服务可靠性的前提下，合理分配计算资源；保障可持续发展的低成本， 低能耗的新型**与应用。
当前，外界普遍关注的是降低数据中心PUE的相关举措，但从定义中我们可以关注到其还包括合理分配计算资源。在保证服务稳定的前提下，探讨如何合理分配计算资源，提高资源的利用效率，能够减少服务器的用量，从而减少碳排放，推动"双碳"目标的实现。
数据中心“绿色化”发展
数据中心作为海量数据加工和处理的特定设备网络，其在正常运行时要消耗电力。在实现“碳达峰、碳中和”这一的国家重大战略决策下，降低数据中心能耗是必然之举。
伴随数据中心的布局，行业内对于绿色计算的讨论迎来小高峰。今年7月，工信部更是印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》，明确大力推动绿色数据中心创建，形成布局合理、技术先进、绿色低碳、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心发展格局。
现阶段，业内对绿色计算的讨论与研究主要围绕两个方面，一是对PUE（Power Usage Effectiveness，电源使用效率）的讨论。目前，绿色计算已经在国内新建的数据中心部分或批量应用，在一些互联网企业和IDC企业的带动下，PUE可以达到1.3左右的水准——PUE的基准数值为2，数值越接近1表明能效水平越好。通过对散热、****和服务器性能等的研究，降低PUE数值是绿色计算目前应用的一个主要方向。
二是对计算资源合理分配的讨论。通过技术手段合理分配计算资源，可以在降低碳排放的同时，实现算力共享、错峰使用，提高单位算力的效率。尤其在云计算时代，做到“绿色计算”更是至关重要。诸如阿里巴巴、蚂蚁集团等大型互联网企业，其关键业务已经陆续上云，又因为用户量动辄上亿，每分钟乃至每秒钟都在对海量的数据进行处理和计算，因此计算效率和能耗更需要两手抓。
计算资源的合理分配，是把固有计算资源通过动态、弹性调配而实现的“算力增加”“能耗减少”的手段，这一方式不仅能够帮助降低碳峰值排放量，助力“碳达峰”，而且对实现“碳中和”的长期目标有着重要作用。虽然基于对计算资源合理分配的绿色计算尚未被广泛实践，但从数据中心模块化、虚拟化发展的趋势来看，分配计算资源会是云计算、边缘计算快速发展下的重要算力效率提升手段。
**一：“绿色计算”规模化应用实践的试验场
算力需求越大的地方，越需要绿色计算。近在眼前的**一无疑是一个验证绿色计算规模化应用的最为合适的试验场。
今年双11期间，蚂蚁集团首次规模化应用了“绿色计算”。这次实践主要采用在离线混合部署技术、云原生分时调度、AI弹性容量这三种资源调度技术实现算力共享，用来降低数据中心的碳排放量。
在离线混合部署，也就是将离线任务和在线任务混合部署在同一数据中心。正常情况下，离线任务和在线任务往往被分布在不同的数据中心，但这一部署方式的弊端在于能源浪费，服务器的资源运行效率低。以**一为例，在交易高峰期，在线任务（实时处理的服务）的处理量远高于离线任务（非实时需要、对时效性要求不高的服务）。因此，通过将离线任务和在线任务混合部署在同一数据中心，可以“削峰填谷”解决资源利用率问题，即在高峰期“削掉”离线服务的计算量，在低谷期（比如凌晨）重新开始处理离线服务的计算量。
基于云原生的分时调度技术则类似“潮汐车道”，在同一个服务器内，可以按照不同时间段，把一些闲置的服务器资源，合理分配给不同任务使用。至于AI智能容量技术，则是利用大数据和AI技术实现智能预测流量，从而进行合理的扩容和缩容。
直观来看，通过这种计算资源分配的绿色计算，蚂蚁集团的服务器利用率同比2019年提高2倍之多。
中环联合认证中心（CEC）测算报告显示，今年双11期间，蚂蚁集团通过规模化应用绿色计算，有效地减少投入双11的服务器，应用该项技术后，11天省下64万度电，减少二氧化碳排放394吨。
事实上，将绿色计算规模化应用至**一，不仅证实了资源调配技术能够提高算力效率，构建未来的绿色数据中心。从行业角度来看，借由这一契机，让头部企业与平台进一步联合发挥带头作用，在实战中检验绿色计算相关技术成果，对于推动绿色计算的行业化应用有着重要意义。与此同时，绿色计算的行业化应用，将加快发展新一代信息技术与绿色低碳产业深度融合，为实现碳达峰、碳中和目标提供技术支撑。(上海***互联网研究中心主任、研究员 惠志斌)
来源： 光明网
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