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孙永杰的博客

 
 
 

日志

 
 

低碳经济催热绿色IT  

2008-10-21 08:54:35|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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近日,由气候组织代表全球电子可持续性倡议(GESI)完成的《Smart 2020:实现信息时代的低碳经济》报告引起了笔者的兴趣。该报告称,近年来,ICT行业成为全球增长最快的行业之一,其碳排放也随着行业的增长而不断增长。报告透露,ICT行业的碳排放占全球的2%,这一比例到2020年将翻番。2007年,全球ICT行业的碳排放为8.3亿吨,到2020年预计将增至14亿吨。为此,如何在未来降低碳的排放量应是ICT企业,尤其是IT企业关注的重点。

 

挑战:个人PC、数据中心碳足迹激增

 

众所周知,在当今的发达国家,个人PC(工作站、台式机和笔记本电脑)已经非常的普及,尽管在发展中国家的普及率还不高,但网吧数量的激增足以证明上述需求的存在。而新兴国家的中产阶级数量日益增加,他们新创造的财富使得他们能够同发达国家的消费者一样购买个人PC,从而大大增加了这些技术的全球碳足迹。据统计,全球个人PC数量将会从2002年的5.92亿增加到2020年的超过40亿。此外,到2020年,笔记本将会超越台式机成为主要的碳排放源,并占全球ICT碳足迹最大份额为22%;配置LCD显示器的台式机将占2020ICT碳足迹总量的20%,与2002年相比增加了16%

 

除了PC产业外,在信息时代有大量的数据存储要求并且要求能快速获得,导致了数据中心的大量增加。而数据中心里的服务器、存储设备等将用来满足上述用户的需求。据统计,2002年,全球数据中心的碳足迹,包括设备使用过程中的碳足迹和隐含碳共计0.76亿吨,预计到2020年将增长到现在的三倍多,达到2.59亿吨,进而成为ICT碳足迹中增长最快的因素,即每年相对增长7%。而如果这种需求继续保持线性增长的话,,全球范围内的服务器数量将会从现在的1800万台增至2020年的1.22亿台。如果单从服务器的角度看,服务器的类型不同,其能耗也不同。如果按照2020年数据中心的净碳足迹为2.59亿吨计算的话,其中入门级服务器所占比例将超过50%

 

从上面的统计不难看出,PC产业和数据中心在高速发展和普及应用的同时,也带来了碳足迹增加的弊端。那么如何在高速普及应用的同时,又可以控制,甚至是降低碳足迹呢?笔者认为,近些年来一些主要的IT企业已经意识到了这些问题,所以绿色IT成为了这些主流IT厂商追逐的目标。那么如何实现绿色IT,进而应对低碳经济的挑战?这里面需要的是创新的技术和产业链相关企业的合作来共同实现。

 

应对:绿色IT 从“芯”开始

 

例如作为个人PC产业和服务器产业上游企业的英特尔,就已经在处理器平台的技术和产品上形成了高性能、低功耗的发展路线。另一方面,英特尔也积极与产业界合作,降低计算机的整体功耗,将高效节能推广到更多电子产品中去。例如在处理器平台上,英特尔通过转向多核路线,持续优化升级制造工艺和微架构实现了高效节能。为此,英特尔提高能效表现的实现路径非常明确,处理器基本上能耗不会提高,甚至还有明显降低,但在这样的前提下,处理器性能却大幅度提高,这就相当于把没有降低的能耗用于提升处理器性能,增大缓存,从而最终实现高能效。更重要的是,2008年,英特尔全面推出45纳米制程产品,这是迄今为止最为先进的半导体制造工艺。与65纳米制程相比,45纳米制程芯片的晶体管密度提升了一倍,晶体管开关切换速度提高了20%,漏电流降至原先的10%。这使得处理器在运算速度提高的同时,芯片尺寸和工作耗电均明显下降。以80W处理器为例,其能效比上一代产品提升超过35%。尽管核心数目成倍增长、主频和缓存容量在不断提高,但处理器功耗并没有随之增高。性能与功耗之间取得极佳平衡,全新制造工艺功不可没。而按照英特尔的Tick-Tock产品发展计划,英特尔还即将在今年年底推出基于45纳米制程的下一代微架构Nehalem2009年,英特尔将推出下一代32纳米处理器,并计划在2010年前将处理器的平均耗电进一步降低50%

 

在移动设备方面,笔记本电脑发展到最新的迅驰2处理器技术,延续并大幅度提升了迅驰®在性能、电池续航能力、无线联网能力和支持轻薄机身设计四个价值点的优势。从测试数据来看,迅驰2在大幅提性能基础上,进一步降低能耗,从而延长电池使用时间,并为笔记本电脑进一步轻薄的设计提供了可能。同时,迅驰2在任务需要时可以瞬间催发出高性能,待任务完成后,又可以很快进入深度节能状态,目前可以最低实现C6状态,此前最低为C4状态。C6状态可以将处理器一级缓存的数据清除,并将核心和二级缓存关闭,从而进一步降低能耗。能达到C6节能状态的还有凌动处理器,它是英特尔为MID(移动互联网设备)量身打造的低功耗的IA处理器,MID是最新出现的全新超便携产品类别,在6英寸的设备上要实现长时间连接移动互联网,处理器必须在保持足够性能的同时,大幅度降低能耗。目前,凌动是世界上3W以下的处理器中性能最好处理器。

 

此外,出于对低碳经济的考虑,大量商务用户也从英特尔迅驰博锐处理器技术和英特尔酷睿2 博锐 处理器技术中获益,但他们很少意识到,在增强的可管理性及安全能力之外,博锐也在为节能做出贡献,比如其改进的远程电源管理功能。博锐技术支持用户远程开机进行非工作时间维护和其它工作,能更充分地利用管理控制台的电源管理特性。西门子最近开展的一项调查发现,通过采用英特尔酷睿2 博锐处理器为5000 台台式机的 IT 基础设施提供服务,西门子每年仅电费一项即可节约 26.4万美元。

 

就像前面所说的,数据中心是近几年来绿色IT的关注重点。在英特尔的服务器技术路线图中,高能效的核心技术与虚拟化、绝对的平台性能并列,成为其保持技术领先优势的三大法宝之一。处理器节能本身就可以减少发热量,也同时降低冷却成本等一系列相关的能源消耗。除此之外,英特尔在平台层面也做了大量工作,最为典型的就是虚拟化技术。英特尔至强平台与其虚拟化技术实现的服务器整合带来了性能提升,支持服务器利用率从大多只有10%15%提升到近60%甚至更高。在此基础上,英特尔还推出了低电压内存技术,将于今年下半年上市固态硬盘(SSD)产品就采用该技术,其功耗将不足5W,远低于传统硬盘的17W功耗,而且每秒I/O也将比传统硬盘提高50倍。英特尔正是通过帮助用户服务器虚拟化与整合降低能耗、提供高能效处理器,并从平台层面推进构建绿色数据中心的目的。

 

据《Smart 2020:实现信息时代的低碳经济》报告中称,未来在个人PC和数据中心降低碳足迹的方法中就涉及到采用多核、SSD和虚拟化技术,这与英特尔目前努力的方向可谓是不谋而合。

 

行动:厂商从我做起

 

除了像英特尔这样的IT上游厂商之外,作为主流的PC和服务器厂商的戴尔在推动低碳经济方面的表现也非常突出。对于碳经济,戴尔公司董事长兼首席执行官迈克尔?戴尔曾表示:“绿色信息技术”将是全球实现和保持繁荣的低碳经济的最强大的手段之一。十年之后我们将会看到绿色IT能够减轻气候变化带来的影响,提升全球的工业并推动一个崭新、繁荣的低碳经济。

 

戴尔是这么说的,也是这么做的。自2005年以来,戴尔公司生产的台式电脑已经帮助用户节约了27亿美元,而且减少了大约2760万吨二氧化碳的排放。在20079月,戴尔宣布了其碳中和目标,目前,戴尔已经提前完成了这一目标。此外,该公司还设立了一个新的业界标准,帮助客户和供应商实现他们自己的环保目标。而戴尔还是第一家加盟碳披露计划的供应链领先企业联盟的IT企业,在碳排放报告方面给予供应商帮助。今年较早时,戴尔还成为第一家在服务器方面达到80 PLUS金质认证标准的主要电脑生产商。戴尔服务器提前了一年多完成了气候变化组织原本计划于20097月实现的目标,它要求能源在50%的额定输出的情况下,至少有92%的利用效率。目前,戴尔是在财富50强中拥有最低的“碳强度”之一的公司,几乎是其最大的竞争对手的一半。

 

除了戴尔之外,同为主流PC和服务器厂商的惠普在低碳经济方面也走在了前列。例如在节能电脑方面,HP rp5700 台式电脑的能耗仅是其前一代产品的 80%。在所有惠普商用电脑中,其设计使用寿命也是最长的,同时更易于回收。因为这些优点,HP rp5700 获得电子产品环境评估工具(EPEAT?)的“金牌”等级,并成为率先通过 EPEAT 苛刻规定的产品,并拥有业界领先的 EPEAT 标准组合。在数据中心方面,2007 年,惠普发布了动态智能冷却系统(DSC)以减少能耗。DSC 系统使用数千个感应器测量服务器产生的热量。通过不断调整冷却响应,DSC 可使冷却相关的能耗降低 40%;其一年的节能总量相当于一个 20000 平方英数据中心的二氧化碳当量(CO2e)排放——480 吨。在打印机方面,采用“ 零秒预热” 瞬时启动技术( Instanton Technology)的惠普激光打印机通过空闲模式实现节能,其打印作业响应无需打印机连续热机。自从 1993年引入瞬时启动技术以来,仅惠普的黑白激光打印机产品就节省了 500 万吨以上的 CO2e,该数量相当于每年 960000 辆汽车不上路行驶。最后,随着 IT 产品使用量的急剧增加,惠普还不断增加回收产品数量,进行回收再利用。2007年,惠普提前完成了到 2007 年底回收电子产品与耗材 10 亿磅(450000吨)的计划目标。现在,惠普更是确立了新的目标,计划截至 2010 年底再回收 10 亿磅。据笔者了解,惠普于 1981 年开始将二手设备再市场化,并于1987年开始回收工作。现在惠普世界各地提供各种各样的产品维修服务,包括在全球 52 个国家和地区进行的回收服务。

 

尽管低碳经济的实现面临比较大的挑战,但笔者认为,从目前的情况看,无论是IT产业的上游还是下游企业已经在为低碳经济的实现,通过技术、产品和解决方案,即推动绿色IT的发展在努力,而有了这些主流企业的努力,低碳经济的时代将指日可待。

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