中國儲能網(wǎng)訊：6月5日是世界環(huán)境日，阿里巴巴對外公布了一組有趣的數(shù)字：
2005年，阿里平臺上每10筆電商交易，消耗的能源可以煮熟4顆雞蛋；2015年，每10筆電商交易的能耗就只夠煮熟1顆雞蛋；而現(xiàn)在呢，只能煮熟1顆鵪鶉蛋了。
從4顆雞蛋到1顆鵪鶉蛋，阿里巴巴工程師為之奮斗了14年，可是這樣的技術(shù)有什么意義？如果考慮到僅2017年天貓雙11一天，支付總筆數(shù)便達(dá)到14.8億筆，你便會覺察這項(xiàng)技術(shù)有多硬核——它每年都能為阿里數(shù)據(jù)中心節(jié)省下天文數(shù)字的能耗。
目前，中國數(shù)據(jù)中心的耗電量已占到全社會的2%，相當(dāng)于三峽大壩的全年發(fā)電量。而隨著物聯(lián)網(wǎng)和5G加快推進(jìn)，計(jì)算需求將逐步拓展到整個(gè)物理世界的每一個(gè)角落。
未來，數(shù)據(jù)中心就像水電煤一樣，是全社會不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)合這樣的背景，數(shù)據(jù)中心的節(jié)能技術(shù)堪稱核心技術(shù)。
“煮雞蛋”背后的技術(shù)挑戰(zhàn)
當(dāng)你點(diǎn)開淘寶頁面，搜索商品、挑選尺碼、下單支付、確認(rèn)到貨的時(shí)候，恐怕不會意識到，這一刻，全國還有數(shù)以億計(jì)的人也在執(zhí)行相同的操作，而所有操作最終變成海量指令，瞬間匯聚到阿里巴巴的數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器表示壓力很大。
別說煮雞蛋了，看過抖音上的芯片烤肉嗎？其實(shí)那不是笑話，一枚不帶水冷的公版GPU芯片，在滿負(fù)載運(yùn)行模型訓(xùn)練任務(wù)時(shí)，溫度會迅速飆升到85℃。
在數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器CPU芯片在工作狀態(tài)下表面溫度也能達(dá)到60-70℃，如果用空氣降溫，要用20℃左右的空調(diào)冷風(fēng)一直吹，才能讓芯片溫度維持在50℃左右。
服務(wù)器耗電、供電設(shè)備耗電、制冷設(shè)備也耗電，這樣一來，日夜不息的數(shù)據(jù)中心，就成了名副其實(shí)的超級電老虎。
為了節(jié)能省電，阿里巴巴于2015年啟用了浙江千島湖的數(shù)據(jù)中心。該數(shù)據(jù)中心采用了湖水制冷—通過自然冷卻來達(dá)到給服務(wù)器降溫的目的。
千島湖數(shù)據(jù)中心90%的時(shí)間無需借助湖水之外的制冷能源，這比傳統(tǒng)的空調(diào)制冷方式要節(jié)約能耗超過八成，比普通數(shù)據(jù)中心全年節(jié)電數(shù)千萬度。
一年節(jié)能等于種150萬棵樹
2015年6月8日，阿里巴巴“張北數(shù)據(jù)中心”項(xiàng)目開工，這是阿里巴巴在張北部署大規(guī)模云計(jì)算服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要基地之一，之后更名為“北京冬奧云數(shù)據(jù)中心”。
張北縣地處河北省西北部，屬于內(nèi)蒙古高原南緣的壩上地區(qū)，全年平均氣溫只有2.3℃，且空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)高達(dá)346天，數(shù)據(jù)中心可以采用更節(jié)能的新風(fēng)自然冷散熱方案。
而且，張北縣境內(nèi)常年平均風(fēng)速6米/秒，年平均日照時(shí)數(shù)2897.8小時(shí)，所以當(dāng)?shù)赜写罅康娘L(fēng)電和太陽能發(fā)電設(shè)施，可以為數(shù)據(jù)中心源源不斷地提供清潔能源。
不過，適合數(shù)據(jù)中心生存的自然環(huán)境，對人類卻是嚴(yán)峻考驗(yàn)，阿里巴巴數(shù)據(jù)中心高級技術(shù)專家劉水旺對此深有感觸。
在冬天去張北不是一件容易的事情，先從杭州飛到北京，再換火車到張家口，還要驅(qū)車60多公里才能到。
一路上，劉水旺發(fā)現(xiàn)司機(jī)們手里都拿著一塊抹布，因?yàn)槭彝饬阆?0度，擋風(fēng)玻璃外結(jié)滿冰花，而車內(nèi)吹著28℃的暖風(fēng)，玻璃時(shí)不時(shí)起一層霧。一起霧，司機(jī)就拿布擦一下，一擦就是一路。
還有一次，劉水旺帶著一位技術(shù)的同伴下工地，不料走到一半，同伴被什么東西絆倒，摔了一個(gè)大跟頭。吃痛之余，同事想把害人的“石頭”撿走，拿到手里一看，這哪里是什么石頭，分明是一大坨凍得結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)的狗屎。
現(xiàn)在，張北數(shù)據(jù)中心50%的能耗由風(fēng)電和太陽能電提供，可實(shí)際節(jié)約標(biāo)煤3萬噸，相當(dāng)于種植了150萬棵樹木。更絕的是，由于當(dāng)?shù)乜嗪瑒⑺鷪F(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了一套“余熱回收”系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的熱量，再用于辦公區(qū)域以及工作人員的生活采暖。
全球獨(dú)一無二的液冷服務(wù)器
除了通過精心選址實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能，阿里還研發(fā)了一些黑科技，其中最有想象力的是液冷服務(wù)器。
中學(xué)物理老師說過，空氣的比熱容和液體相比差了幾千倍，也就是說，要散去同樣單位的熱量，如果需要1000立方的空氣，而用液體，可能只需要1個(gè)立方即可。可是，如果把服務(wù)器直接浸沒在液體中，又要考慮液體是否絕緣，有沒有腐蝕性，在高溫下是否會揮發(fā)出有毒氣體等等，總之，構(gòu)想很好，實(shí)現(xiàn)太難。
阿里巴巴從2015年起就開始嘗試浸沒液冷的測試。工程師采用無腐蝕性的絕緣冷卻液，以確保長時(shí)間浸沒電子元器件，也不會對其產(chǎn)生任何影響。
2017年云棲大會，阿里巴巴正式對外展示了全浸沒液冷服務(wù)器集群——麒麟。麒麟無需風(fēng)扇或空調(diào)等大型冷卻設(shè)備，可在任何地方部署，在單位體積內(nèi)的計(jì)算能力比過去提升了10倍。
目前，這套全球獨(dú)一無二的液冷服務(wù)器已經(jīng)在阿里巴巴冬奧云數(shù)據(jù)中心投入使用。1顆鵪鶉蛋的背后，正是新一代液冷數(shù)據(jù)中心的功勞。
