尖端服務(wù)器芯片因其提高性能的潛力而備受矚目，但下一代處理器也比舊設(shè)計運行得更熱，數(shù)據(jù)中心運營商將很難弄清楚在芯片制造商有限的指導(dǎo)下該怎么做。

與此同時，對IT設(shè)備在能源效率工作中可以發(fā)揮的作用將受到越來越多的審查。這些相互關(guān)聯(lián)的趨勢是Uptime Institute今年對數(shù)據(jù)中心做出的主要預(yù)測之一。邊緣計算網(wǎng)關(guān)

“運營商將努力使用新的，更熱的服務(wù)器芯片，”Uptime的研究分析師Jacqueline Davis在該研究所2023年數(shù)據(jù)中心預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)會議上表示。與此同時，“能源效率的重點將擴大到包括IT設(shè)備本身，我們認為這是早該做的事情。

服務(wù)器熱量上升

今天正在建設(shè)的數(shù)據(jù)中心需要在10到15年內(nèi)保持經(jīng)濟競爭力和技術(shù)能力，然而新的芯片技術(shù)正在導(dǎo)致運營商質(zhì)疑傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心設(shè)計準則。

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“數(shù)據(jù)中心設(shè)計必須響應(yīng)服務(wù)器電源和冷卻要求，多年來，這些要求始終如一。設(shè)計師可以為每個機架規(guī)劃四到六千瓦，“Uptime研究總監(jiān)Daniel Bizo說?！斑B續(xù)的 IT 更新不需要升級電源或冷卻基礎(chǔ)設(shè)施?！?/p>

現(xiàn)在這種情況正在改變。每個機架和每個服務(wù)器機箱的功率密度正在不斷上升。例如，英特爾的第4代至強可擴展處理器，代號為Sapphire Rapids，其熱設(shè)計功率（TDP）高達350瓦，AMD的第四代Epyc處理器代號為熱那亞，TDP高達360瓦。

“未來的產(chǎn)品路線圖要求在未來幾年內(nèi)采用具有500至600瓦TDP的主流服務(wù)器處理器，”Bizo說，“因此這種趨勢將很快開始破壞設(shè)施設(shè)計假設(shè)的穩(wěn)定性，因為我們看到主流服務(wù)器接近或超過一千瓦。

基于GPU的專用高性能計算（HPC）系統(tǒng)在峰值功率下每個芯片可能需要數(shù)百瓦。除了高熱功率外，它們還具有較低的溫度限制。

“它們有效地在冷卻系統(tǒng)上放置了雙重綁定，因為它們產(chǎn)生更多的熱能，其中許多還需要較低的工作溫度，”Bizo說。他說，去除大量熱量以達到低溫在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性，這將促使運營商以不同的方式進行冷卻。例如，一些數(shù)據(jù)中心運營商會考慮支持直接液體冷卻。

利基HPC應(yīng)用帶來的設(shè)計困境可以被認為是高TDP處理器將給主流企業(yè)服務(wù)器市場帶來的功耗和冷卻挑戰(zhàn)的預(yù)警?！艾F(xiàn)在這需要一些猜測，”Bizo說?！暗湫偷?IT 機架的強大功能如何？高密度機架將變得多么強大？到本十年末，數(shù)據(jù)中心需要支持哪些冷卻模式？”

保守的方法可能會繼續(xù)采用低密度機架設(shè)計，但這會增加數(shù)據(jù)中心在時代之前變得過于有限甚至過時的風(fēng)險。然而，Bizo警告說，更激進的設(shè)計方法要求高度密集的機架，增加了未充分利用的容量和能力超支的風(fēng)險。

“運營商在處理新一代IT技術(shù)時將面臨各種選擇。它們可以限制空氣溫度并接受效率損失?；蛘哒鏪美國行業(yè)機構(gòu)] ASHRAE建議的H1級[熱標(biāo)準]，他們可以為這些溫度受限的IT系統(tǒng)創(chuàng)建專用環(huán)境，以最大程度地減少對設(shè)施效率的打擊?；蛘咚鼈兛梢源龠M轉(zhuǎn)換為直接液體冷卻，“Bizo說?！半m然半導(dǎo)體物理學(xué)是這里的物理基礎(chǔ)驅(qū)動力，但基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)濟學(xué)將影響數(shù)據(jù)中心設(shè)計和運營的結(jié)果。在芯片制造商幾乎沒有指導(dǎo)的情況下，適應(yīng)性將是關(guān)鍵。

能源效率重點轉(zhuǎn)向 IT

Uptime預(yù)測，企業(yè)和數(shù)據(jù)中心運營商將繼續(xù)面臨更高的IT效率的壓力。

過去，責(zé)任一直在設(shè)施方面。Bizo說，數(shù)據(jù)中心運營商首當(dāng)其沖地受到可持續(xù)性和效率要求的影響，在過去15年左右的時間里，他們在電力使用效率（PUE）方面取得了巨大的進步。（PUE衡量IT設(shè)備使用的能源與整個數(shù)據(jù)中心使用的能源的比率。通過空氣分離、更靈活的溫度津貼、更嚴格的冷卻、風(fēng)扇和配電控制以及可再生能源的使用等舉措，設(shè)施在資源利用方面更加高效。

“數(shù)據(jù)中心運營商在可持續(xù)發(fā)展方面做了很多事情。與此同時，總的來說，IT一直沒有參與這些討論，“Bizo說?！斑@變得越來越站不住腳。為什么？好吧，僅僅因為，在效率提升方面剩下的東西隱藏在IT能源性能中。

根據(jù)Uptime的數(shù)據(jù)，四個關(guān)鍵領(lǐng)域的壓力正在增加：

市政對新大型數(shù)據(jù)中心的抵制：自2019年以來，對電力和土地可用性的擔(dān)憂導(dǎo)致對新數(shù)據(jù)中心建設(shè)的更大限制，并且可能會加劇。例如，在德國法蘭克福，新的云和托管建筑被限制在特定區(qū)域，因為擔(dān)心龐大的土地使用和城市天際線的變化。

支持不斷增加的數(shù)據(jù)中心容量的電網(wǎng)電力可用性有限：Uptime引用了兩個地區(qū) - 都柏林，愛爾蘭和弗吉尼亞州北部 - 電網(wǎng)緊張，電力公司由于發(fā)電或輸電能力不足而暫?；蛳拗菩逻B接。

越來越多的監(jiān)管可持續(xù)性和碳減排，以及更嚴格的報告要求：例如，在歐盟，數(shù)據(jù)中心正面臨新的、更詳細的能源消耗報告要求，并且必須公開其能源績效指標(biāo)。據(jù)Uptime稱，類似的舉措現(xiàn)在也出現(xiàn)在美國。

能源成本高：在俄羅斯入侵烏克蘭之前，能源價格和電力價格處于上升軌道。2021 年，歐洲和美國市場的電力批發(fā)遠期價格已經(jīng)飆升。發(fā)展軌跡仍然是更昂貴的電力，它正在創(chuàng)造一個有利于波動的環(huán)境。

處理高能源價格、碳報告和電網(wǎng)容量短缺一直是設(shè)施運營商的領(lǐng)域。但根據(jù)Uptime的說法，設(shè)施方面的回報正在遞減 - 更多的干預(yù)措施帶來的好處越來越少。相比之下，IT在提高數(shù)據(jù)中心能源性能方面已經(jīng)成熟，特別是在服務(wù)器硬件領(lǐng)域。

未充分利用和效率低下的服務(wù)器硬件是 IT 可以提高能源性能的一個關(guān)鍵領(lǐng)域。例如，擁有更少的具有更高性能指標(biāo)的服務(wù)器可以帶來能源收益。Bizo 指出，IT 可以做出更好的硬件配置選擇，并使用動態(tài)工作負載整合。節(jié)能狀態(tài)和功率節(jié)流功能等電源管理功能也可以帶來重大的能源效率收益。

更好地構(gòu)建IT基礎(chǔ)設(shè)

地緣政治、云和數(shù)據(jù)中心成本

回顧一下，Uptime 的 2023 年預(yù)測中的兩個預(yù)測將使 IT 更加關(guān)注服務(wù)器硬件：隨著更高功率服務(wù)器處理器進入市場，電源需求正在上升;能源效率的期望現(xiàn)在落在了 IT 團隊身上，而不僅僅是設(shè)施團隊。

Uptime對2023年的五個數(shù)據(jù)中心預(yù)測是：

地緣政治將繼續(xù)加深對供應(yīng)鏈的擔(dān)憂：Uptime引用了美國領(lǐng)導(dǎo)的西方聯(lián)盟，中國和俄羅斯之間的政治緊張局勢，這增加了供應(yīng)鏈中斷的風(fēng)險。該公司預(yù)測，半導(dǎo)體供應(yīng)鏈和海底電纜系統(tǒng)特別容易受到潛在的經(jīng)濟和軍事對抗的影響。

云遷移將面臨更嚴格的審查：Uptime預(yù)測，在經(jīng)濟緊張和不確定的時期，遷移成本和云成本螺旋上升的威脅將減緩或阻止一些關(guān)鍵任務(wù)遷移。

數(shù)據(jù)中心成本將上升：近年來，IT和數(shù)據(jù)中心設(shè)施成本一直呈下降趨勢。Uptime預(yù)測，這種趨勢現(xiàn)在已經(jīng)結(jié)束，價格將上漲。供應(yīng)鏈問題、能源價格上漲和勞動力成本上升都導(dǎo)致了成本上升。這并不意味著更高的價格會抑制對數(shù)據(jù)中心的需求，但它們可能會推動提高效率的新努力。