您现在的位置:首页 > 资讯中心 » 专题文章 » 正文

从智能到节能 革新数据中心

来源:环球财经 作者:佚名 2012-09-27 09:42:45
http://down0.51hvac.com/down/uploads/allimg/110721/1-110H1091G40-L.gif
专题
现代科技的发展对IT、电信企业的要求逐步提高,为了满足市场要求和行业竞争,企业必须不断投入人力物力进行硬件加强,随之,研发..

      《环球财经》记者 刘洋


  拯救光伏的也许并非光伏,将云计算变成现实的也许同样不只是服务器。两者的叠加也许可能产生奇妙的反应,伍康文所做的就是这样一种有趣的尝试。


  当巨大的失败在2009年年中突然袭来时,无比的沮丧和空前的失落迅速填满了伍康文的脑海,对人生道路与创业选择的质疑随之复辟。这一年,他刚过不惑,但如潮涌来的困惑却将期待中的人生质变打回原形,他甚至开始考虑应否将所有伤痛归因于波谲云诡的命运。


  这种困惑其实不难理解。当时,其执掌的两家芯片设计公司占了广州芯片设计业的半壁江山,名噪一时的龙芯产业化也因他的运筹帷幄而在广州稳步推进。这时的他甘于幕后,因为他憧憬着半年后“数钞票的日子”。但同很多早期创业者一样,他辛苦建立起来的事业却因为投资掮客的贪婪迅速坍塌。这是很多技术天才的共同宿命,却让他信心满满的第三次创业以失败告终。


  同很多才华横溢又心怀梦想的人一样,创业并非伍康文的惟一选择。他本有机会选择闲适地终了余生。在这次失败的5年之前,平生不尚奢华的他甚至已经在经济上做好了退休享受人生的准备。惟因于此,即将相忘于江湖的洒脱和欲罢不能的蹉跎,才使伍康文这期间的遭遇令人唏嘘不已。但他对这些失败不甚在意,惟一令他不能释怀的反倒是1995年。当时,有人出40万元“安家费”邀他投身最时兴的IT企业,他却在家人强烈反对之下选择了坚守银行的“金饭碗”,这让他在那一年晚些时候赴美进修时迅速陷入了巨大的悔恨之中。“世界这么大,我怎么能一辈子只窝在一个地方。”伍康文从飞机上俯瞰美国广阔的平原时告诉自己,“天下岂囿于中国一地,能非洲放牧、美洲狩猎,方不枉中华男儿一生。”


  幸运的是,我们处于一个迅速革新的产业和迅速变迁的世界之中。与寻常岁月相比,极端的经济条件往往会加速既有的变革趋势,这使任何对传统的颠覆和对事业的逆转都不再是痴人说梦。过去几年,沉重的经济危机击溃了许多行业,而对于智能、数据与新能源,所有一切伟大的梦想可能才刚刚开始。


  正是这些成为伍康文再度创业的动力所在。在深圳与汕尾相交的深汕特别合作区——这个中国经济前沿中的欠发达地区,当很多企业还在坚守甚至追求加工贸易的既有商业模式时,伍康文和他掌舵下的芯灵电子科技有限公司对新能源和芯片产业等高风险经济的乐观与热衷,多少显得有些标新立异。但对中国经济而言,这些闪烁的星星之火其实意义非凡。


  全球经济危机以来的现实告诉我们:既有的发展模式已难以为继,中国必须求变创新才能在永无休止的国际争端中逐渐争得主动。


  这与伍康文的想法不谋而合。“我们不能过度依赖所谓的‘跟踪世界前沿技术’。这样的做法不但会导致低水平的模仿和过滥的二次开发,还会使我们丢掉宝贵的积累产业经验的机会。”伍康文表示,“中国科技企业的对手当然强大。然而,颠覆强大的对手虽非易事却也不无可能,关键在于我们是否能够找到正确的突破口。”对他而言,眼前新的一个突破口就是太阳能数据中心


  数据大脑


  十几年前,微软(NASDAQ:MSFT)湾区研究中心高级研究员戈登·贝尔(Gordon Bell)就开始尝试建立一个数据库,以存储所有无意中接触到的事物。现在,这个数据库中已经保存的各种资料累计超过了1000GB。


  贝尔的每一次尝试都具有里程碑式的重要意义,数十年前,他一手缔造了数字设备公司(Digital Equipment Corporation,DEC)的辉煌;随后,他又协助盖茨(Bill Gates)开创了微软在上世纪90年代的光辉岁月。而在新世纪,他又成为数据时代的先行者和体验师。


  自诞生开始,数据就是信息时代的象征。但在过去几年,信息量突然呈现出爆炸式增长令人措手不及,这使“大数据”时代轰然而至。浩如烟海的数据往往意味着令人叹为观止的神奇。在这个新的时代,那些以往不甚引人关注的机柜和其中闪烁不断的服务器,所蕴含的商业价值更是令人充满遐想。


  2008年,谷歌(NASDAQ:GOOG)推出了一项全新服务“谷歌流感趋势”。通过计算“流感症状”、“体温计”等一系列与流感有关的关键词的搜索频率,谷歌成功借助这项服务在流感预测领域击败了美国疾病控制与预防中心。现在,谷歌可以比后者提前至少10天预测流感疫情。这对美国具有特殊的意义:现在,美国每年因流感死亡的人总数高达36000人。


  而借助亚马逊(NASDAQ:AMZN)提供的数据中心服务(Amazon Web Services,AWS),一家名为Climate Corporation的初创公司每天都会对美国超过100万个地方未来两年的天气状况进行万次以上模拟计算,并结合根形态和土壤孔隙度等指标为数千农民提供收成保险。这是一个双赢的合作:亚马逊预测,不久之后数据中心将会为该公司贡献一半以上的收入。


  地震袭来时,海地人散落在全国各地,援助机构为弄清该向哪里提供援助而忙得四脚朝天。但美国哥伦比亚大学和瑞典卡罗琳斯卡学院的一些研究人员采取了一种截然不同的做法:他们跟踪海地人手机内部的SIM卡,由此判断出手机持有人所处的位置,此举帮助他们“准确分析出了超过60万名海地人逃离太子港之后的目的地”。


  然而,新生事物往往令人啧啧称奇,但其背后的诸多原始却重要的诉求却被人习惯性地忽略了。对于数据中心,这个被忽视的产业盲点就是能源。


  能源瓶颈


  高企的能耗,几乎成了数据中心的阿喀琉斯之踵。一个集中10万台服务器的数据中心年耗电总量达到3.893亿度。而按国家规定的吨钢可比能耗折算,生产10万吨钢铁所需用电量也不过只有1.9亿度。2011年,在信息科技大国美国,全部数据中心所耗电量已经超过1000亿度,这一数字占到全美年度总耗电量的2.5%。Gartner统计的数据显示,我国数据中心去年的总耗电量也已经达到惊人的700亿度。


  绿色和平组织此前发布的报告显示,苹果(NASDAQ:AAPL)、微软、亚马逊等大型互联网公司的云服务能耗过高。其中,苹果数据中心高达55%的火电依赖度更是远超Facebook(NASDAQ:FB)等科技巨头。


  “数据中心的电费,已经占到其运行总成本的60%以上。”伍康文经过计算后认为,“如果无法降低数据中心用电量,数据中心的大范围应用和云计算时代的真正到来就无从谈起。”


  企业界对现实的改进,其实从未停止。英特尔在美国新墨西哥州里约牧场的数据中心安装了太阳能板,并因此获得了1万瓦功率的电力支持;苹果在北卡罗莱纳州的少女镇为其著名的iCloud服务建立了一个依靠沼气供电的数据中心;谷歌的方案更符合其技术企业的本色,它为其数据中心设计了新的算法以提升服务器的运行效率进而降低单位计算的能耗。


  IBM(NYSE:IBM)也曾尝试在班加罗尔建立太阳能供电的数据中心。但这并非出自技术上的考虑,而是因为该公司担心班加罗尔频发的基础设施崩溃事件会影响到这些庞大数据中心的运行。


  “问题的关键在于,所有这些企业迄今为止仍在将清洁能源作为补充能源添加到旧的数据中心框架上。他们没有从整体上思考过数据中心的实施方案,也没有考虑过从服务器这个能耗之源来思考能源解决之道,更没有考虑过从芯片出发颠覆长期的设计传统。”伍康文表示,“新的能源应该应用于新的产业。但遗憾的是,我们始终未能摆脱惯性思维的束缚,应该把电力、电子、微电子和软件四个技术贯穿来考虑。我们需要某个专项技术的专家,也需要能通观产业综合技术全局的大师。”


  路线之争


  就像《宇宙大爆炸》中的理工怪才一样,伍康文对自己的技术能力有着绝对的自信。1990年,刚刚成为免试推荐研究生的他就凭借为委托企业开发电子门锁而在3周时间内赚得5000元设计费。类似的兼职工程师生活贯穿了最后3年的校园生活,其收入之高竟然导致同窗好友们“理所当然”地要求他让出奖学金的机会。


  “对我而言,那段时间尤其宝贵,他帮助我积累了大量的工程经验。”每每回忆至此,伍康文仍对那些青葱岁月感慨良多,“我比纯粹的工厂工程师接受了更多科学理论指导,但又比那些更关心论文数量的学生更明白企业的实际需要。我认为,这才是硅谷繁荣的人才真谛。”


  随后的7年银行IT生涯,传奇几乎从未间断。这期间,其本职工作贯穿于中国银行(601988,股吧)业务系统全面电子化的进程,而他“业余”设计的硬件加密器,则被第三方公司应用到中国人民银行的天地对接系统。在协助解决上世纪末最负盛名的千年虫问题之后,伍康文终于在互联网泡沫竞相破灭的浪潮中走进了这个当时萧条却也孕育着繁荣的全新世界。这一年,他不过32岁。


  独特的思维方式几乎必然导致同样独特的解决方案。伍康文注意到,现有的数据中心大多通过提升中央处理器(CPU)主频来提升运算能力,但这一技术路线会使CPU功耗随计算能力的线性增加而指数增加,两者的增长极不平衡;相反,如果将CPU主频降至一定限度并通过增加CPU数量来提升运算能力,却可以使服务器的计算能力随CPU数量——进而是能耗的增加而线性增加,二者增长相对而言十分均衡。


  “芯片级每降低1W功耗,由此而带来的电源转换、配电系统、UPS、制冷系统和变压器等一系列设备的功耗降低将会达到2.68-2.84W。”伍康文总结说,“根据应用合理选择CPU主频、总线宽度和集群数量,并配合软件算法优化,才是提高单位功耗计算能力的正确方法。”

  伍康文认为,基于订制化的CPU,设计超低功耗且IO优先的云计算节点,并以此为基础构成云计算专用微服务器,是解决大服务器机群能耗高企的现实可行方案。这是一条完全不同的技术路径:如果说现有大型服务器是通过将CPU分解虚拟化为若干个小的计算单元来提高硬件利用率,芯灵就是直接将更多小型计算节点集合虚拟化为大型的服务器或服务器机群。它的目标是达到最佳的性能功耗比。


  “根据现实系统进行设计和从书本出发研究技术完全不同。两者可能只差百分之一,但就是这百分之一决定了芯片、服务器等产品的商业前景和竞争能力。”对于自己的技术,伍康文始终保持着最强烈的自信,这使他根本不在意外界对其技术创意的质疑,“对于那些实验室工程师,他们确实可以明白芯片中蕴含的功能逻辑;但对于我,我甚至可以想象得到电子在晶体管间的跳动。”


  初步的测试结果令人大喜过望。在相同数据处理能力下,微处理器的功耗远远小于目前主流服务器。超低功耗特性还使数据中心必须的24小时机房空调强制降温,变成了普通办公空调即可完成的任务。伍康文告诉我们,“仅此两项就使数据中心的用电量锐减超过50%”。


  功耗的降低意味着太阳能成为数据中心主供能源变得可能。伍康文推算,一个500平方米机房中部署的微服务器24小时运行所需要电量,完全可以由4000平方米的太阳能光伏发电场在每天接受5小时光照后全部提供。以太阳能为主供能源的数据中心,在工程和经济上已经具备了可能性。“交流电只需担当后备电源的角色”、“整个机房采用直流配送电、没有逆变器”,多项革命性的设计融为一体,颠覆了整个数据中心传统建设范式,PUE、RER等指标走到世界的最前列。


  作为芯灵承接的第一个项目,中国联通汕尾分公司的数据中心证明这一技术切实可行。在接受《环球财经》记者采访时,中国联通汕尾市深汕合作区分公司总经理罗家华表示,“在保证运行稳定性的前提下,芯灵的设备确实可以使单位计算能力的功耗降低一半以上。”


  “我不担心市场潜力,全国目前登记在册的IDC数据中心就有超过2000个,这些数据中心足以支撑我们的成长。”伍康文表示,“我的担心是在市场扩大之后。我们的配套软件目前还不够出色,针对如此大量计算节点的管理软件在国内更是从未有人涉足,这成了我的心病。”


  志存高远


  伍康文与传统技术人员截然不同。与后者相比,他更像一个产业哲学家。除去必要的讲解,他很少将话题引向对技术细节的探讨。相反,他更喜欢讨论国家的科学政策、国内的创业氛围、技术的逻辑路径以及所有与创新相关的非技术因素。当汽车在蜿蜒的公路上疾驶时,他甚至会望着远处的翠绿山峦喃喃自语:“我们为什么非要建世界加工厂来破坏如此美丽的河山?”


  对他而言,能够振奋人心的是那些重整产业的机会,而所谓技术只不过是把握机会的动能之一。甚至激励他创业的也不是对技术能力的自信,而是《富爸爸,穷爸爸》中的两句话:“在生计无忧之后要尽早开始创业”和“在成功的创业到来之前,我们要准备两到三次失败”。


  但初创企业与成熟企业的运作,其实完全不同。那些才华横溢但性格古怪的企业创始人早已证明了他们几乎永远无法替代的巨大作用,对于初创企业而言,只有与其创始人血脉相连才能在激烈的市场竞争中完成从无到有的生长;成熟企业则完全不同,它更希望自己是精密的钟表——即便无人调校也可以精准异常,因为只有这样才能完成从优秀到卓越的蜕变。


  历尽波折之后,伍康文也逐渐明白了这些貌似简单的道理。“现在的中国,具备投资实力的群体已有相当规模,但对创业投资能理解者太少。他们或者倾向于借创业者之力将创新企业化作自己原有企业和业务的延伸,或者倾向于听取‘参谋’们正反意见的多寡来判断而自己对新业务无法独立判断。但‘参谋’们给出的意见大多偏向保守,因为在风险极大的创业项目面前,否定意见获胜的概率常常超过肯定意见。”创投企业中的投资者和创业者必须谨守本份,“创业者建立自己的企业,投资者获得翻倍的资金”,遵从二元化的主体诉求,是创投企业平稳发展的两个车轮,“这又是硅谷繁荣的投资真谛”。伍康文表示,“把创业者放在创新、创业合过程的中心地位,是创业投资成功前提。在现阶段,国内很多实业家还没有意识要华丽转身成为投资家,创投操作的规范未成为社会共识,中国创新科技企业的创立只能更多地有赖于政府对民间资本的积极引导。”


  幸运的是,他在这时碰上了原“深圳(汕尾)产业转移工业园”升级、并大大扩展为“深汕特别合作区”的机遇。新成立的深汕特别合作区坐拥463平方公里土地却仍需从零起步开始追赶历程,追赶深圳30年的辉煌历史。一切归零、重新开始,深汕合作区和伍康文的命运冥冥中产生了共鸣。


  对于伍康文,他需要一个工作条件和政策条件优越的地方,延展他渴望创造奇迹的旅程;对于深汕合作区,是希望能够通过天才项目的引进,找到一个全新的发展道路:既能繁荣地方又能带动全国,既能发展经济又能保护环境。这种大胆的尝试,放在“经济转型升级”的大环境下,显得顺乎大势。


  略带理想主义色彩的起点最终使合作走向成功。作为深汕特别合作区原创的第一家高科技研发型企业,芯灵开始谱写一段新的传奇。也是在这里,伍康文遇到了另外两个分别做云操作系统和光伏组件的团队。对于芯灵,这是机缘巧合但也是天作之合。


  深汕合作区的谋篇布局,也因为伍康文的喜出望外而更具实际意义。双方共同的目标,是希望以汕尾为源头,将太阳能数据中心建设成为一个可以带动西部开发的产业部门,中国应该有更多产业的源头留在国内,“以人均产值、利润和单位能耗论,中国很少有产业可以击败太阳能数据中心。”


  这并非痴人说梦。太阳能光伏发电组件可以在5年内收回成本,但高压输变电线路每公里单回路20万元的铺设成本令这些项目的经济价值荡然无存;但数据中心不同,每公里光纤的铺设成本只有4万元,且几乎没有扩容限制,这可以在低投入、高产出,且不制造污染的情况下带动西部经济的发展。


  “以光纤代替电缆、以输出信息代替输出电力,这是我们为西部大开发准备的创意。”伍康文喜欢展望未来和勾勒前景,“我们现在其实才刚刚起步,挑战与机遇都在今后。但如果这个项目最终可以取得成功,我们不但有能力拯救中国的光伏产业,甚至还将撬动一个可能影响世界的全新产业。科技是人类社会进步的主题,而不仅是工具,太阳能和数据智能的结合,不仅可以改变产业、改变中国,往往每次新能源、新动力、新产业的出现,都会带来世界权力版图的重写,中国应该把握这个千年变局之枢。”

免责声明:
1.本网站部分文章内容、图片或视频来源于网络、作者投稿等,版权归原作者所有,仅供学习参考之用,不具有任何商业用途,如涉版权、侵权等问题,请及时联系我方进行处理(联系电话:022-84220470,电子邮件:help@51hvac.com);
2.本网站对转载、分享内容、特约发布、陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完善性提供任何明示或暗示保证,仅供读者参考,并请自行核实相关内容;
3.只要不用于商业目的,本网站的文章欢迎任何形式的传播和转载,转载请取得授权、注明出处、保持作品完整;
4.本网站有权根据中华人民共和国法律、法规及规范性文件、互联网变化及自身业务的发展情况,不断修改和完善本声明。
微信扫描左侧二维码,文章分享到朋友圈
暖通空调在线公众微信:ehvacr
每日行业微信日报,订阅有礼了!
责编:cuilei
新闻投稿:news@51hvac.com
高端访谈更多>>
  • 许鹏教授:抗击COVID-19ASHRAE与REHVA对策之对比及借鉴
  • 张泉:数据中心节能方向及相关技术研究的进展
官方微信