數據中心水消耗多少

㈠ 為什麼微軟要把數據中心設在水下數據中心製冷有多花錢

一個數據中心的成本中，電力成本佔了20%左右，其中電力成本中的42%是用來散熱的。因此，谷歌、facebook、IBM等科技巨頭將數據中心建在了冰島、芬蘭等國家。微軟為了減少數據中心的散熱成本，嘗試將數據中心建在水下。 根據IDC的統計，數據中心的平均使用年限是9年，一個數據中心的電力能耗成本占據了所有成本的20%。這些消耗的電能，大約有47%進入了伺服器，是有效的能耗，而42%的被散熱能耗消耗了。

㈡ 數據中心的熱量如何不被浪費

"雲端"是個真實存在的地方。你在Instagram上發布的照片，在Facebook頁面上發布的生日祝福，以及在Netflix上播放的電視節目，都不是突兀出現的。它們被保存在大量伺服器上，而且所有伺服器都被安置在巨大倉庫中，互相連接在一起。

很少有人冒險進入這些數據中心。但在瑞典首都斯德哥爾摩，彼芭進入了這樣的信息迷宮，發現它們不僅僅是託管數據的地方。這些數據中心所提供的全部熱量，可以幫助這座擁有90多萬人口的城市供暖。

據BBC報道，隨著冬季即將來臨，人們都在盼望能盡早供暖。然而將來，人們的網上活動就能幫助供暖。BBC記者艾琳·彼芭（Erin Biba）日前訪問瑞典時，親眼見證了一個雄心勃勃、有利可圖的新綠色能源項目。

那麼，瑞典是如何做到的呢？它能否為全球科技行業創造一種新的商業模式？

在這些數據中心中徘徊，你會注意到幾件事：空氣涼爽而乾燥，沒有任何積塵。成排的伺服器塔被成千上萬閃爍的燈光所覆蓋，幾乎看不到人。透過天花板和可移動地板看到的每個地方，都有大量的電纜通向各個方向。但更重要的是，這里真的很吵。這是因為電腦在運行中會變熱，而且需要很多風扇來保持足夠低的溫度，以確保它們正常工作。

想像一下你的筆記本電腦所產生的熱量，只是在整個倉庫中散發熱量可能是它的成千上萬倍，畢竟這里有成千上萬台電腦互相連接，並在不停地運轉以完成復雜的任務。最主要的降溫方式包括提供冷水、利用風扇吹涼空氣以及吸收熱空氣等。這些熱量通常被當作廢物處理掉。但實際上，熱量也是一種能量。這就是為什麼瑞典決定用它來為民眾供熱的理由。

世界各地的城市都在探索如何利用數據中心的廢棄熱量作為額外能源

在斯德哥爾摩，這個項目被稱為"斯德哥爾摩數據公園",它由市政府、Fortum Varme（當地供熱和製冷機構）以及其他機構合作運營。斯德哥爾摩的各大數據中心都參與進來，而隨著越來越多的企業希望通過加強氣候意識提高聲譽，並通過一種新的商業模式賺錢，這個數字還在不斷增長。最近，愛立信和服裝零售連鎖店H&M運營的數據中心也都加入了這個項目。

在斯德哥爾摩的大部分時間里，數據公園項目是這樣運作的：冷水通過管道流入數據中心，在那裡被用來製造冷空氣，以防伺服器過熱。經過冷卻過程加熱的水再流回管道中，進入到Fortum Varme的工廠里，並在分散為眾多住宅供熱。

瑞典並不是唯一一個嘗試這個想法的國家。在芬蘭等地的小規模項目中，也存在類似試驗。自去年以來，芬蘭的某個數據中心散發的熱量始終被用來為小城住宅供暖。而在美國、加拿大以及法國，也有類似的項目。只是瑞典決定在全國范圍內擴大規模是一項史無前例的實驗。

瑞典製冷和供熱機構Fortum剛剛開放了新的供熱設備，它可以幫助家庭供暖

斯德哥爾摩數據公園預計到2018年將產生足夠的熱量，為2500套住宅公寓供暖。但其長期目標是到2035年，滿足斯德哥爾摩全部供暖需求的10%.瑞典數據中心（在全國推廣類似斯德哥爾摩數據公園項目）宣稱，只需要產生10兆瓦能源，就可以滿足2萬套現代化住宅的供暖序曲。而Facebook的數據中心通常會消耗120兆瓦能量。

加入斯德哥爾摩這個項目的主要動機源自財務好處，這些數據中心可以賣掉他們的廢棄熱量。同時，Fortum還為他們提供了免費的冷水。在其數據中心支持移動游戲應用和其他雲計算軟體的公司Interxion,相關成本/效益分析顯示前景良好，為此他們正在建立全新的熱捕捉設施。公司業務拓展主管瑪特斯·尼爾森·哈尼（Mats Nilsson Hahne）說："這不是慈善。"相反，該公司北歐分公司董事總經理彼得·班克（Peder Bank）表示："我們正試圖將其轉變為一項二級業務。"

盡管如此，Interxion仍在與任何想在斯德哥爾摩開店的數據中心公開分享他們的新商業模式工程計劃。在被問及為何要公開自己的競爭優勢時，班克強調了瑞典人在應對氣候變化方面的態度，他說："還有其他比競爭更大的目標，而且這是一個全球性目標。如果我能夠保護更高的議程，並能繼續維持生意，我就應該這么做。如果我能夠吸引其他企業到來，我就應該這樣做，然後我才會與之競爭。畢竟，我們都生活在同一個星球上。"

布滿電纜的數據中心散發大量熱量，這些熱量被用來為家庭供暖

瑞典一直以來都支持這樣的綠色能源理念。斯德哥爾摩城市氣候經理Bjorn Hugosson表示，這是因為這個國家幾乎沒有自然資源。他說："我們的土地上沒有任何化石資源，我們沒有油井或煤礦。"世界能源理事會的數據顯示，目前瑞典有2057座水電站，占其能源使用總量的40%.剩下的大部分能源來自核電，但目前正在逐步被淘汰。此外，瑞典還有火力發電站，其所需煤炭是從俄羅斯進口來的，它將在未來5年內被淘汰（也可能在2020年）。這個國家希望到2040年能完全避免使用化石燃料。

瑞典向來以零廢物著稱，該國居民回收超過99%的家庭垃圾，只有3%最終被扔進了垃圾填埋場。瑞典燃燒了大約70%的垃圾用以生產能源，並從鄰國進口垃圾，以幫助實現"焚燒垃圾滿足能源需求"的目標。也就是說，瑞典人並不是世界上最環保的能源使用者，這個頭銜屬於冰島，該國86%的能源來自可再生資源。盡管在天氣狀況良好的情況下，瑞典在某些日子裡可以完全避免使用化石燃料。由於風車可以產生大量能源，瑞典鄰國丹麥也可經常避免使用化石燃料。事實上，丹麥還把過剩能源賣給鄰國。

數據中心連接著計算機網路，允許我們使用互聯網和基於雲計算平台的服務，但是更多的城市也將其作為能源來源

那麼，瑞典雄心勃勃的熱捕捉和再利用計劃能否在其他地方取得成功呢？也許，但它需要其他改變才能成為現實。這種模式之所以能在瑞典奏效，是因為這個國家的公民依靠政府為他們提供熱水以便為家庭供暖。"地區供熱"始於上世紀50年代的斯德哥爾摩（當時靠燃油），Fortum Varme從那時開始向醫院輸送熱水。當上世紀70年代石油危機爆發時，供暖系統擴展到全國各地。今天，Fortum向大約1.2萬棟建築或斯德哥爾摩90%的城區提供熱量。起初，它們提供的供熱服務是通過燒煤產生的，但今天來自於生物燃料，即該國龐大的林業工業生產留下的木漿，通過船舶被運至斯德哥爾摩。

由於瑞典人回收了所有的東西，他們也在廢水排放後重新利用熱水。Fortum的媒體關系主管喬納斯·柯勒特（Jonas Collet）說："洗澡時，流入下水道的熱水就會被處理，然後泵入大海。海水變暖了，但魚兒們不喜歡這種環境。30年前，我們認為這是一種浪費。如今，我們可以再利用這些水。"

因此，如果其他城市想要效仿斯德哥爾摩的做法，他們就需要建設地下管道基礎設施，以及為居民供暖的商業模式。但這不是不可能的，世界上有很多城市都在這樣做，包括加拿大、紐約和幾乎整個冰島的城市。但它也不應被視為靈丹妙葯。瑞典皇家工程科學學院成員、許多綠色能源公司的智能電網顧問博·諾馬克（Bo Normark）警告說，他認為瑞典的計劃可能並非可以無限擴展的。最終，這個國家可能不需要更多的數據中心加入進來。

諾馬克說："人們高估了對熱量的需求，我們會有多餘的熱量。我們可以出口電力，但我們無法出口熱量。"但是，他補充道："在斯德哥爾摩，這種方法之所以奏效，是因為這座城市發展迅速，熱量有貨幣化價值。"

當新的數據中心開始在這個快速發展的城市中出現的時候，它們很快就可以加入進來。斯德哥爾摩數據公園由該市周邊的四個主要數據公園組成，它們被連接到清潔能源電網中，並配備了一個即插即用的裝置，讓公司可以連接到冷卻供水系統和熱循環系統上。目前，首個項目已經完成，即當地名為Kista社區的"矽谷",那裡目前託管著Interxion等公司的數據中心。還有兩家數據公園將於2018年投入使用，2019年還有四家。所有數據中心需要做的就是建立起來，然後加入現有網路中。

Fortum Varme的市場數據中心冷卻和熱恢復負責人Johan Borje說："我們正在改變整個行業的經濟。"除此之外，瑞典政府也意識到這項計劃的好處，今年降低了數據中心的電力稅。顯然，瑞典不希望數據中心尋找借口轉移到歐洲其他地方。

盡管如此，目前發達國家仍依賴於數據中心，而這種需求將繼續增長。沒有它們，我們的設備就無法正常使用，我們的信息也不會移動。這意味著越來越多的"科技圖書館"將會出現在這個星球上。它們可以讓我們的數字世界保持運轉，同時在斯堪的納維亞和更遠的地方，同時回收垃圾和生產清潔能源。

㈢ 誰給介紹一下機房空調用水冷和風冷的區別啊

區別大了。數據中心水冷系統普遍用水量大，會消耗大量的水資源，非常不利於數據中心的環保，另外，水冷系統在可維護性、靈活性以及佔地面積上均也存在很大短板，面對復雜的冷水系統，沒有專業的運維能力，系統很難實現高效運行，會導致問題頻發、效率低下，用風冷就相對安全很多了，現在好多廠商也開始以多維度的研發視角，為數據中心提供量身定製、簡單易行的風冷製冷方案。維諦技術已經推出一款Vertiv Liebert®PEX4.0超高能效精密空調了。

㈣ 數據中心的數據中心的可再生能源

數據中心內的能源消耗，總體而言是非常有效的。隨著虛擬化和雲計算的增長，數據中心的整體能源使用效率才會有所改善。能源浪費最嚴重的階段其實是製造能源的時候。
無論是煤、煤氣或燃油為數據中心提供能源，大量能源損失都發生在其產生階段。大多數化石燃料系統也都位於遠離市區的地方。更先進點，更小型的能源製造設備可以改善這種情況。高溫燃料電池採用一系列碳氫化合物燃料，將其分解為氫，然後從空氣中獲取氧，用於創造電能，並產生熱量與水分。
關鍵在於盡可能多的捕捉輸出。燃料電池產生的熱能可以被用於為寒冷的空間提供供暖，甚至為水加熱。手機燃料電池所產生的純凈水有助於緩解位於缺水地區數據中心的用水緊張。可再生資源如太陽能與風能同樣可以用來進行電解水，為燃料電池製造氫。然後可能建立一個真正可再生的連續數據中心主電源系統。這種方法不一定是製造電能的最便宜方式，和那些交錢就能獲得能源的方法相比，但它確實一個為數據中心長期供電的有效手段。

㈤ 為什麼微軟要把數據中心設在水下

是因為微軟公司為了減少散熱成本。大家都知道，數據中心的運轉會散發大量熱量，若不及時散熱就就極其可能燒毀伺服器。但是增加散熱設備又會加大電力使用，從而增加成本，於是微軟的工程師們想出了一些「奇特」的方法——將數據中心存放於水下。數據中心散熱量很大，尤其是數據高峰時，會加大伺服器的運行壓力，同時也會加速工作，產生熱量也較多，如果不能及時降溫，就會有燒壞的風險。

微軟公司表示，今後會將更多的數據中心建設在水下，並廣泛進行落實。不得不說，微軟真是一個非常有想法的科技創新型公司！微軟能有今天的成就，離不開每一位研發人員和工作人員的辛勤付出。不過想到以後的海洋中，不僅有海底隧道，海底電纜、還會有數據中心，是不是會感覺很神奇。

㈥ 為什麼微軟要把數據中心設在水下數據中心製冷有多花錢

數據中心和普通的電腦不同，發熱量是十分巨大的，為了保證數據中心穩定運行，數據中心需要配置強大的散熱系統，而散熱系統需要耗費大量的電力。一個正常運行的數據中心，電力成本就要佔到總成本的20%，而散熱系統正常運行消耗的電力成本佔到總耗電成本的40%左右，所以數據中心的散熱成本是非常高昂的。而微軟將數據中心設置在水下，可節省大量的電力成本，大幅提升數據中心的經濟效益，另外減少了對於煤、石油、天然氣等不可再生資源的消耗，更有利於環境的保護。

一個數據中心的成本中，電力成本佔了20%左右，其中電力成本中的42%是用來散熱的。因此，谷歌、facebook、IBM等 科技 巨頭將數據中心建在了冰島、芬蘭等國家。微軟為了減少數據中心的散熱成本，嘗試將數據中心建在水下。

數據中心製冷有多花錢？
根據IDC的統計，數據中心的平均使用年限是9年，一個數據中心的電力能耗成本占據了所有成本的20%。這些消耗的電能，大約有47%進入了伺服器，是有效的能耗，而42%的被散熱能耗消耗了。

這里了解一個數值，PUE（電能使用效率）是評價數據中心能源消耗的指標，計算公式為：

PUE=總體能耗/IT設備能耗

可以看出，這個數值越接近1，能源效率越高。

根據相關數據顯示，我國新建的大型雲計算數據中心的PUE值小於1.5。其中，製冷消耗的電力占據了伺服器電力消耗相當大的比重。

微軟的水下數據中心
微軟的水下數據中心，由很多白色的鋼桶組成，外表覆蓋熱交換器，內部是一個數據中心計算機架，裡面加註了氮氣。這種「海底膠囊」可以停留在海底長達5年的時間，期間不需要維護。

還要一點，它可以從海水運動中收獲電能，而且這種海底膠囊散發的熱量也很少，不會影響到海洋環境。

總之，隨著雲計算、大數據等新興技術的發展，企業IT基礎設施建設飛速發展，伺服器機櫃不斷增加、機房動力系統、空調系統等設施不斷增加，隨之而來的時能源效率低，耗電量大，電費支出高等。如何能夠降低PUE，是數據中心建設需要考慮的，相信未來會有更多的花式降溫法。

數據中心放在水下，似乎解決了散熱問題，可是投資大，維護困難，微軟是不是「搬起石頭砸自己的腳」，最終得不償失呢？

圖源來自NYTimes：

早在2014年，微軟就有此設想，2015年微軟將伺服器塞進了一個「圓柱體的膠囊」，在10米深的海水裡，時間超過了大家的預期。

之所以放入海底，真的能夠帶來好處嗎？

不可否認：維修成本，故障突擊都會對於微軟有不小的影響。

在2018年，微軟將Northern Lsles數據中心投入到蘇格蘭奧克尼群島，並且使用風能潮汐能以及太陽能解決用電問題。

而在伺服器中通過使用散熱管，注入海水，完成冷卻效果。

現在我們對於微軟的這台水下伺服器的表現如何還是會比較期待的，畢竟這確實有助於微軟開創全新的散熱模式，雖然維護和外殼耐久度都會成為問題。

其實，國內大部分企業將數據中心放在了貴州，就是看重貴州的均衡氣候和電力資源等等，所以散熱和電力確實是一個數據中心的難點。

關於微軟公司在IT領域所獲得的成就，想必大家也都了解，比如最讓人耳祥能熟的就是windows系統和Surface筆記本電腦了，用戶在使用這些產品的時候，會產生大量的數據（核心資產），所以微軟就有必要建立數據中心，但是對於數據中心來說，也是由大型伺服器組成的，所以它們在運轉的時候，會產生大量的溫度，而溫度又是硬體的「第一殺手」，因此必須要解決散熱問題！

曾經有數據表示，微軟數據中心的 電力成本為20%，而熱耗就占電力成本的42% ，所以說這個花費是巨大的，但把數據中心建立在水下，就可以通過專門的散熱設備，來減少成本的支出了，而且是一勞永逸的事！

再比如騰訊公司的數據中心，為了減少成本的支出，就把它們建立在了貴州省貴安新區的兩座山體上（預計存放30萬台伺服器），因為 山洞結構可以散熱，有得天獨厚的自然條件 （也是為了散熱），總佔地面積約為47萬平方米，隧洞面積超過3萬平方米，能塞下4個標准足球場還有富餘。

微軟要在蘇格蘭奧克尼群島附近沉沒一個像集裝箱一樣大的數據中心，不僅需要廉價的電力，免費的散熱設備，還需要接近世界一半人口的居住地。建在這里的最大希望是，能夠有一個真正低溫且成本便宜的數據中心，運行更頻繁且發生故障的次數更少。
更節省資源
為伺服器建造潛水艇聽起來可能很昂貴，但是考慮到總體擁有成本，其中大部分是前期准備，管理微軟研究項目的本·卡特勒在接受采訪時對數據中心知識說。他說：「我們認為該結構可能比今天的數據中心更簡單、更統一。雖然所有這些都仍然是假設的，但是最終期望實際上可能會有成本優勢，更便宜。」

將計算機置於水下並不是什麼新鮮事，不僅對於Microsoft而言。海洋科學家已經做了很長時間了，但是還沒有大規模地這樣做。海洋工業在建造大型結構，冷卻船舶發動機以及處理在水下表面堆積的藤壺方面具有豐富的經驗。卡特勒說：「與人們幾十年來在海洋中所做的事情相比，我們所做的事情相對溫和。我們處於相對較淺的深度，而且這數據中心相對較小。」
供應鏈已基本到位
微軟可以利用其硬體專業知識和供應鏈，用商品伺服器填充水下數據中心。實際上，「 Northern Isles數據中心」中的12個機架，864個伺服器和FPGA板是來自旱地上的Microsoft Azure數據中心。圓柱形外殼是由一家知名的海洋工程公司Naval Group製造的，如果這個想法得以流行和可實施，就可以批量生產和運輸。

卡特勒說，時間框架和經濟性與在陸地上建立數據中心大不相同。「不是建設項目，而是製造產品，它在工廠中製造，就像我們放入其中的計算機一樣，現在我們使用標準的物流供應鏈將它們運送到任何地方。 然後還需要乘坐渡輪穿越英吉利海峽，穿越英國，再乘另一艘渡輪到奧克尼群島，然後將其裝在駁船上進行部署。

能夠更快地部署不僅意味著更快地擴張，還意味著沒有提前花錢。卡特勒說：「在某些情況下，我們需要18個月或2年的時間才能建立新的數據中心。想像一下，如果我只是將它們作為標准庫存，那麼我可以在90天內迅速將它們送到任何地方。現在資金成本有很大不同，因為不必像現在這樣提前建造東西。只要我們處在這種模式下，我們的Web服務以及隨之而來的數據中心都將呈指數級增長，那就是巨大的杠桿作用。」

停機也可以節省保修
在將所有伺服器替換為新伺服器之前，一次將數據中心停機5到10年與許多雲伺服器的生命周期沒有太大區別，隨著新硬體的出現，雲伺服器可能會重新用於不同的服務。五年的承諾意味著可以節省更多的預付款。

卡特勒指出：「如果還是維持舊的方案，保修成本可能很高。就我們而言，也許我們會把它退回給供應商，但這種維持不下去。」因為這些保修成本很高，每個組件供應商都必須保持所售組件的庫存，以保證產品使用壽命。他解釋說，英特爾可能每年都會推出一種新晶元，但是它必須保持五年來的庫存。「就我們而言，一切麻煩都消失了。我們將其放到那裡，我們就完成了任務。我們永遠不會再找供應商說更換該磁碟驅動器，因為到了五年後，我們也不用管理這些東西。」
規模可大可小
盡管Orkney數據中心是單個模塊，但Cutler設想將多個模塊連接在一起以實現規模化，也許需要一個用於連接和配電的中央節點，將它們像常規數據中心中的機架排一樣對待。容器間延遲將類似於大型數據中心網路中的延遲。一些較大的Azure數據中心相距一英里。

Microsoft數據中心中的每個機架頂交換機都連接到骨幹交換機，這些骨幹交換機在該行的所有機架上串擾。下一級，主幹交換機彼此交叉連接。「這些東西之間可能有相當大的距離。如果我們在水中放很多，那就沒什麼不同了。」

在邊緣部署中，單個模塊可能是Azure Stack的理想選擇，該Azure Stack可為越來越多地部署在海底的勘探石油和天然氣鑽井平台處理地震數據。
綠色資源潛力
一旦水下數據中心啟動並運行，電力和冷卻成本就會降低。Project Natick的第一個小得多的版本（Microsoft研究工作的代號）具有一個帶有不同閥門的歧管，以使團隊可以嘗試不同的冷卻策略。PUE為1.07（Microsoft最新一代數據中心的PUE為1.125）。據卡特勒估計，如果沒有歧管，該成本將低至1.3。

另外，這一次沒有外部熱交換器。他說：「我們正在通過機架後部的熱交換器將原海水吸入並再次排出。」他指出，這是用於冷卻船舶和潛艇的相同技術。水流的速度應阻止藤壺的生長。該冷卻系統可以應對非常高的功率密度，例如用於重型高性能計算和AI工作負載的裝有GPU的伺服器所需的功率密度。

北島數據中心利用了歐洲海洋能源中心的潮汐發生器。Microsoft設想將海洋數據中心與這些離岸能源一起使用。但是未來的版本也可能擁有自己的發電能力。

「潮流是一種可靠的，可預測的東西；我們知道何時會發生。」卡特勒說。「想像一下，我們有潮汐能，我們有電池存儲，因此您可以在整個24小時周期和整個月球周期內保持平穩行駛。」

代替備用發電機和裝滿電池的房間，Microsoft可以過量提供潮汐發電量以確保可靠性（例如，潮汐渦輪機由13台代替了10台）。「最終您會得到一個更簡單的系統，該系統是完全可再生的，並且具有最小的佔地面積。」
沒有增加本地資源的負擔
這種設備使用海洋供電和製冷的環境影響相對較小，這使得在更多地方部署數據中心變得更加容易。

現代數據中心的製冷更多地依靠水而不是電力。卡特勒解釋說：「過去用於冷卻的功率令人難以置信，隨著時間的推移，我們已經能夠將功率大幅降低。但是水被用來增強冷卻效果。」

數據中心通常有一條通往城市供水的管道，這在發達國家的許多地方都可以，但在其他地方則沒有。卡特勒和他的團隊喜歡這樣的想法：將數據中心帶到發展中國家的某個地方，而不會對當地的水或電力供應施加任何限制。「對電力網沒有壓力，對供水沒有壓力，但是我們帶來了更多的計算機資源。」

微軟的海底數據中心就有點像谷歌在南極的數據中心，這些地處特殊地理環境的數據中心都有很多的優勢，比如：

1、海底擁有足夠大的發展空間和土地面積，在海底建設數據中心根本不用擔心以往在陸地上建設數據中心遇到的種種問題。

2、節能節電，這應該是海底數據中心最大的優勢，畢竟一座數據中心最大的運營成本就是電費，如果溫度高還需要更多的散熱空調產生的電費，但是在海底，不僅基礎溫度低，而且水冷散熱也能大大降低數據中心的溫度，所以把數據中心建在海底，對於微軟的製冷成本可以大大降低，這也有利於客戶。

3、運輸成本低，海運是最廉價的運輸方式，建設過程中物流成本較低。

4、很多人可能覺得海底數據中心維護起來很麻煩，還得潛水，但是實際上維護成本並沒有想像的高，因為機房可以升出海面維護，並不需要潛水。

所以說，數據中心如今根本不需要在大城市或者發達地區建設，就像貴州大數據把機房放在山上，除了安全戰略以外，海拔高的地方溫度低，散熱方便，而且還有便宜的水電可供使用，微軟把數據中心放在海底也是處於類似的考慮，隨著技術的不斷成熟，未來在海底部署數據中心的公司也可能越來越多。

現在的眾多的高 科技 企業都在做一個共同的新方向，就是在數據中心業務上將屬於本企業的核心數據來說，都是將本企業的數據中心沉入海底，那麼下面和大家一起來說一說為何這些高 科技 企業會做出這樣的選擇。

利用海水的低溫來為數據中心來散文，從而能夠減少電能的消耗，很多用戶可能對於這個原因是比較模糊的，認為這些高 科技 企業的收入都是非常的高的，而對於這些電能的資金消耗又會有怎麼樣的在乎的，其實這個還是有一定的理由的，因為這些龐大的數據中心所能夠產生的熱量是非常的大的，如果是建設在陸地上的話，那麼必須要有一個專門為之散熱的裝備。

而且這些專門散熱的裝備來說，其實每年所要消耗的電能來說，其實無疑是巨大的，即便是對於收入很多的高 科技 企業來說，其實一筆不菲的支出，所要想辦法能夠減少支出，也是這些企業要想的辦法。

曾經有這樣的一組數據說，這類型的數據中心來說，其總共包含有投資成本和運營成本，還有重要的就是能源成本，而其中的電力損耗的成本就需要達到所有成本的20%左右的份額，所有這就是為何眾多高 科技 企業將自己的數據中心放在水中的重要原因。

從這方面就能夠看到，其實企業的數據中心的製冷消耗的電力所佔據的比重也是很大的，而將數據中心放到水中，一方面能夠降低電能的耗損，另外一方面還能夠使得自己的數據中心更加安全。

最後，對於說高 科技 企業將自己的數據中心放到水中的這樣的做法來說，在這里給大家做一個總結，其實本質的原因就是為了能夠給企業節省費用，還有一個方面的原因就是更加能夠保護器安全性，那麼大家還有什麼不同的看法，可以在下方留言，咱們一起探討！

微軟每天都要運行大量的數據，所以數據中心就是微軟的大腦。隨著計算能力的提高和運營速度的加快，公司的數據中心可以正常運行。良好的散熱條件是非常必要的。除了做好熱處理工作外，還必須考慮降低能耗和降低企業成本。

研究發現，運行一個單一的數據至少佔電力成本的20%，而熱耗散占電力成本的42%。如果你每年投入資金來處理操作數據所產生的熱量，其成本無疑是巨大的。散熱不好，機器會出故障，整個系統會癱瘓，散熱是必要和重要的。

讓我們看看一些最常見的散熱方法，風冷，液體冷卻，半導體和化學製冷。其中，空冷和液冷具有成本低、使用方便、半導體和化學製冷成本高、大量使用成本高、耗電量大等優點。與公司利潤的目的相沖突。因此，最好選擇一種低成本的散熱方式。在液體冷卻的情況下，水是最好的冷卻工具。水的蒸發吸收熱量，這是眾所周知的物理原理，也就是說，微軟把數據中心放在水裡，而不是電里來散熱。同時帶走大量的熱量，節能環保，操作簡單方便。

作為冷卻工藝這碗飯吃了快20年的專業人士，毫不客氣地說，專家在數據中心冷卻方面過於幼稚，當然也包含微軟與臉書在內。

一、對數據安全的恐懼，導致能源浪費：馬雲提到，阿里數據中心停用一分鍾可能有幾個億的損失。

實際伺服器核心發熱件正常工作溫度是80度，即使按60度控制，仍然遠遠達不到強制製冷的工藝條件。這個溫度是自然冷能就可以控制的范圍。自然冷能的合理能耗小於發熱量的2％，對應PUE為1．02。再低已經沒有意義，不如在伺服器方面挖潛。伺服器晶元之外降耗10％不存在任何技術問題。

二、沉入海底

㈦ 為什麼微軟要把數據中心設在水下數據中心製冷有多花錢

從數據分析來看數據中心無疑是「能耗大戶」。一個超大型數據中心每年的耗電量近億度。2018年全國數據中心消耗的總電量為1608.89億度電，比上海市2018年全社會用電量（1567億度）還要多，相當於三峽大壩全年的發電量。

微軟、谷歌、阿里巴巴、騰訊等互聯網巨頭構建綠色高效的數據中心，作為綠色節能技術的行業推動者和踐行者，已經不僅僅是企業基於自身經營需要，同時也是企業乃至整個行業都需要肩負的重大社會責任。以上個人淺見，歡迎批評指正。認同我的看法，請點個贊再走，感謝！喜歡我的，請關注我，再次感謝！

㈧ 為什麼數據中心要用軟化水

因為需要採用離子交換技術。
數據中心冷凍水補水常常採用軟化水，軟化水，顧名思義就是降低硬度後的水，常採用離子交換技術，通過鈉離子把水中的鈣、鎂離子置換出來。

㈨ 如何提高PUE值 數據中心能耗詳解

PUE不大於1.4在空調技術上是可行的。制約PUE的，我認為，現階段主要是冷卻技術、空調技術、如何高效排熱的問題。

貼一個清華大學江億院士的演講：
各位來賓、各位專家、各位領導早上好！我好象是第一次參加綠色數據中心的技術大會，因為咱們不是搞計算機這行的，是搞空調，搞建築節能的，但是好象也慢慢把我們推到這個行業了。為什麼？是因為空調的能耗或者說派熱降溫的能耗在數據中心裡佔了比較大的比例。所以，剛才我聽前面這位領導講數據中心都快到了運行這個程度了，運行主要是能源消耗，能源消耗里就40%或者更多是空調的能耗。所以，怎麼能夠降低空調的能耗，一方面給國家的節能減排作貢獻，一方面也使我們數據行業產生更好的經濟效益，就變成重要的問題了，所以我今天跟大家匯報一下我們在這方面的想法跟體會。

從空調的特點來看，現在隨著計算機電子技術的發展，晶元技術都比原來高，主機的發熱度越來越大，這樣導致空調排熱成為這裡面大的部分。後面有一些細的發展狀況不說了，就直接看到空調里頭。現在統計大致的結果，對於中小型的數據中心大概PUE值都在2，或者以上，這是空調佔了一半或者還多的一個能源消耗。對大型的IDC機房管理做的比較好的，這時候空調效率相對比較高，但是也能佔到40%左右的能耗。

所以，降低數據中心的能耗可能一個是提高伺服器的使用效率，沒活兒的讓它歇著，一方面減少了空氣的運行能耗，當然，電源也有可以提高的技術。空調應該有很大的潛力，空調裡面的能耗由什麼構成？以前一想說製冷機，壓縮機耗電多，實際上壓縮機耗電在50%-60%左右，除了壓縮機之外，風機也能佔在40%或者更多的空調耗能。

現在的情況什麼樣？大概有這么幾塊：第一、因為全年製冷，所以絕大部分的數據中心製冷機都開了，這是一年來總的空調的考點狀況，可以看出冬天、夏天區別很少，北京、上海、廣州冷的地方，熱的地方區別很少，應該說冬天天涼了，北京空調越來越大幅度下來，這個變化也不大，所以全年度在這兒用。然後，有關發熱密度非常大，負責把這些熱量排走，所以循環風特別大。並且風吹的還厲害，不行把風量減少，降低送風溫度，但是當冷源溫度低於屋子裡溫度的時候，蒸發器就凝水，恨不得天天都出濕，出了濕又怕屋子裡太干，所以又有了一些加濕器，這邊除濕，那邊又得加濕，又得用電，冬天大冷的天還得製冷，這構成了現在數據中心，無論是大的，還是小的空調能源消耗高的主要問題。

有這樣問題是壞事兒，反過來又是好事兒。說明咱們在這兒的潛力特別大，有很大的潛力可以把空調能源消耗降下來。那麼，走哪條道？怎麼做？一聽說這個空調跟你們建築節能是一碼事，建築節能都抓圍護結構保溫，咱們整這個，圍護結構，效果非常小，或者無效果，為什麼？因為一個IDC密一點的機房一平米大概產熱量3-5千萬，通過圍護結構進入或者出去的熱量不會超過摺合在佔地面積上不會超過50瓦，所以，圍護結構的影響很小，就是1%，2%的影響。當然，通過一些技術，避免外牆直接太陽輻射，比來我這兒熱，再拿太陽照我，盡可能的密閉，別讓風進來，這是很重要的。可能有些專家說，風滲進來，有什麼不好，如果房子做的不密閉，就是不可控制的室外滲風，是涼快了，但是濕度下降了，夏天熱容器不好，而且由於室外的濕度變化大，我數據中心裏面希望濕度維持基本穩定不變，給我添加濕、除濕的麻煩事兒。因此，通過各方面應該把房子做密閉了，對目前來說不是保溫的事兒，而且密閉的事兒，密閉最重要。

那麼，怎麼把熱量排出去，馬上前幾年一些企業想辦法說既然冬天不開製冷機，而且外邊涼，最簡單的通風換氣吧，是通過涼風進來，把熱量排走，這是有點節能，但是恐怕數據中心這么做不太合適，為什麼？室外的灰塵贓，機器得干凈，濕度室外是變化的，夏天北京的一立方米空氣有2克的水汽，另外中國是燒煤的國家，70%的化石能源都來自於煤，燃煤就出硫，硫化物到室內，就會導致表面發生腐蝕現象，所以這是不行，您的冷卻系統是為主機服務的，要是有損於主機，無論是灰塵還是硫化物，還有濕度都會影響主機的壽命，這是絕對不能有的。因此，說就想法通過過濾消除灰塵，想法加濕、除濕改變濕度，想法脫硫，當把這些東西都架上，就發現投入的成本和能源消耗就不低了，而且維護管理的工作量立刻上去了，那麼這么大的數據中心要求高可靠性運行，於是這事兒有點別扭了。

還有通過熱交換把涼氣取回來，這個思路是挺好，對於一些小規模的計算中心，像一個大樓里的數據中心有時候還可以，但是對於大規模的機房是無法實現的，是因為直接走風道這么大發熱量得有多大的風量直接室外來回換氣，風道的體積在那兒擺著不合適，然後維護工作量非常大，尤其還是贓。所以，室外的低溫必須想法用上，是通過室外的新風，怎麼通過某種能量涼下來，最後把機器裡面的熱量帶走。

所以，整個的數據中心的空調跟咱們樓里的空調概念不一樣，它的核心事兒就是怎麼把晶元那兒出來的熱量通過某種介質傳熱，傳完之後，幾次交換，最後導到室外去就這么一個任務。所以，這時候根本目標就是讓晶元的溫度不要超過標准溫度，然後把這個溫度排出來。這樣晶元表面溫度和冷源溫度的差跟熱阻成正比，就是怎麼把這個等效熱阻降低了核心的事兒就變成了這么一個問題。溫差小就是如果我晶元溫度不許超過40度，如果我的溫差是20度，只要室外溫度低於20度，我就不用開冷空氣就可以把熱量排走，所以就要減少等效熱阻。那麼，這個等效熱阻由什麼構成？發現就像咱們的一個網路，三個電阻，三個等效熱阻，哪三個過程？一個就是晶元跟空氣之間的換熱環節，這個差越大，溫差就越大，比如我可以取平均溫度，等效熱阻就是這塊面積除以熱量，第一個環節就是容器跟晶元表面換熱的環節。第二個環節，比如說我有一個精密空調跟水，或者室外的冷水換熱，這冷水跟容器之間的換熱環節，我們叫輸送與換熱熱阻。第三個環節，循環介質與冷源之間換氣，叫做冷源換熱熱阻。比如說室內溫度到20度，實際只欠10度的溫差，這時候冷空機提供的活兒就是這10度的溫差。所以，把熱阻減少了，無論是用自然冷源還是開冷風機都可以降低功耗。因此，核心的問題就是把這三個環節的熱阻降下來。所以，就三個關鍵，第一、降低熱量採集過程的熱阻，同時不增加風機電耗。第二、降低熱量傳輸過程中的熱阻，同時不增加傳輸電耗。第三、找到溫度更低的自然冷源，但是別破壞環境。

下面逐條看，採集過程中的熱阻，實際的採集熱阻，除了空氣跟晶元換熱之外，還有相當大的消耗是機房裡面冷風跟熱風的互相攙混，製冷機就是把冷風熱的溫度分開，分出冷熱風，這個屋子裡面又沒地兒跑，又攙混起來了，所以避免冷風熱機的攙混。比如說要是給定晶元溫度，當攙混小的時候，回風溫度可以更緊的接近晶元，如果我恆定晶元溫度回風少的時候，這樣就可以更大程度的利用這個資源。有一些實測的數據，是在大的IC機房裡實測的，大家可以看出來，比如冷通道進來，從機房送出來應該這兒是16點幾度，到這兒怎麼就能30多度呢？它這兒上面還有一塊擋，這30多度是哪兒來的？就是因為部分的過了伺服器之後，伺服器裡面有空檔，空檔的熱風又滲回來了，熱風跟這些東西攙混到這些地兒，能到35度。為了保證上面伺服器的這些效果，於是就得降低送風溫度，為了保證上面差不多，結果把這個溫差就拉大了，導致整個的冷交熱的增加。所以，這兒看著排風有40度的，這些排風35、36度，總的到空調下一看，派風溫度才28度，怎麼降下來了？就是涼風過去跟熱風攙和起來了，這樣晶元大概在45度以上。如果避免了這些混合之後，就可以把回風溫度很容易提高到35度，輸送溫度也可以提高到20度，保持晶元溫度最高的溫度不變，於是這溫差小多了，採集的等效熱阻下來了。當然，具體計算可以拿出溫度差仔細算出來知道什麼毛病，總的指導思想是這樣的。所以，在機櫃頂部架一些擋板，這樣能夠有點改善。但是由於金桂內刀片式伺服器之間不可避免存在氣流短路現象，因此，仍存在短路現象，使冷氣流通道內有旁通過來的熱氣流，熱氣流通道內也會有旁通過來的冷氣流。

還有就是直接把換熱器安裝在機櫃內，在機櫃內或者機櫃旁制備冷空氣，可以有效減少摻混這樣現象，降低熱量採集過程溫差，可以減少風量、豐足，大幅降低風機電耗。所以，這是很重要一條，但是不能讓櫃子出水。

這樣有一種做法，就是採用背板冷卻，將空調系統熱換器安裝在裝載IT設備的機櫃上，根據機房內各個不同的機櫃實現按需供冷，避免局部熱。分布式製冷系統使空調系統的吸熱端更接近熱源。這是第一個減少採熱採集過程中的熱阻。

第二減少輸配過程中的熱阻，實際這個環節比如一條空調器，是空氣跟水的換熱，那麼空氣溫度是這樣的，水溫度是這樣的，就會看到有時候往往都不是平衡的，是帶三角形性質的，只要帶三角形性質，就浪費一部分溫差。所以，想法調整兩邊的流量，使得兩邊的溫差接近，可以有效的降低數配系統的等效熱阻，或者減少等效溫差。有時候說是由於我用背板，或者機櫃里的換熱器那裡面不是走水，無論是走二氧化碳，還是走氟利昂，這是機櫃內送派風溫度，這是熱管溫度，這是室外側進出口溫度，是這么一個過程，（如圖所示），還有一種換熱器，每排的熱管單獨連接，這時候室內室外的溫度就變小多了，盡管換熱面積一樣，它就強多了。當然，這樣會導致熱管布置起來要復雜，但是在二者之間，總有一個好的權衡去減少輸送過程的熱阻或者說降低它的溫差。

第三條就是到底我們用什麼樣的室外的自然冷源和怎麼把這自然冷源跟我的機械製冷有機的統一結合起來？因為有時候天熱還得開冷機，這二者之間能不能實現一個比較自然的轉換？我們現在看看到底把這個熱量往哪兒排，實際在空氣裡面並不是一個空氣的問題，咱們有三種溫度，一種就是空氣的干球溫度，像今天大概室外27、28度，是天氣預報說的溫度。直接換熱就是干球溫度。但是，如果我對外面拿冷卻塔噴水，就是濕球溫度，大概23、24度。比如到五一濕球溫度比干球溫度低的多，所以通過冷卻塔就可以降低濕球溫度，還可不可以再降低，還有一種就是間接蒸發冷卻，西部地區很多地方用它做空調，它可以把試問降到室外的露點溫度，像現在這個時候，北京的露點溫度低於20度了。

這是拿北京氣侯為例，藍的是全球的干球溫度，紅的是濕球溫度，綠的是全年的露點溫度的變化。所以，我要是安全露點溫度考慮問題，全年北京市5876小時低於20度的時間佔全年的67%，如果熱阻做好了，就只有10%幾的時間，做不好，15度的時候，露點溫度也能佔到77%的時間。所以這個比例還是挺大的。

那麼，怎麼跟製冷機統一起來，實現無縫連接，自然過渡呢？這是一個方案，包括幾部分，先說櫃子，剛才我講背板式的換熱，現在是上下的換熱，屋子裡的空氣26度，從這兒進入機櫃，兩組換熱器，一組一個管給19度，一個管給16度，經過兩種換熱，從26度到20度，經過發熱的伺服器，達到32度，然後經過兩組換熱器降溫，又變成26度，再回來，維持屋子裡的溫度是26度，不是靠屋子裡別地兒裝的孔，而是靠這個機櫃，屋子裡的溫度是由機櫃決定的，由於屋子裡的溫度是16度，露點溫度只有12、13度，我把物資弄密閉了，人也不怎麼進去，裡面沒有濕的事兒。然後，這四組換散熱器，拿熱管引出來，這四組是16、19、22、25度，然後這個水就是跟這熱管換熱，把熱量都帶到水裡去，所以從15恩度，漲到24度。然後，24度，如果室外是兩管，冷空氣不用開，直接經過間接冷卻塔就能夠把水溫降大15度，如果溫度再低，只要朝這風機跟這兒的轉換裝置，能夠維持我進入到換熱器全年只有15度。當室外溫度高到30度，露點溫度到18度，這時候冷卻塔還能起一點作用，能起1/3的冷量還從這兒出，不足了再拿冷風機降一部分。所以，這個冷風機是連續的就能夠使得冷風氣從10%的復合逐漸加到5%的復合。冷卻塔只要露點溫度在20度以下，總能起點作用。

這樣一個系統，這兒計算了一下，拿北京的氣象條件可以看出來，如果是這么一個機房，跟一般傳統的機房來比，咱們就直接取它一年用電量是百分之百，那麼即使沒有自然冷源，就是拿製冷機做，但是因為我減少了摻混，減少了數配能耗，能夠節能40%幾。如果用最好的間接冷卻方式，用電量只有23%，能夠節省70%的電量，所以有巨大的節能潛力。

按照這個思路，我們有一些機房的改造實例，這是清華大學圖書館的一個全校支持整個學老師、同學做研究的數據中心。它原來就是在這個屋子裡頭擺了一堆空調器，機器多了，熱量還大，所以追加了好幾台空調器。用了跟剛才這個圖差不多的方式，結果總機櫃裡面的風機降到7千瓦，這時候能效比從2.7漲到8.2，就只用原來1/3的能耗。最熱的時候，冷機都得開了，即使如此，能耗還能差一半。所以，全年下來總的能耗消耗能夠降低60%左右，這就是一個實際案例，這個還有一些遺憾的地方，就是做得不徹底，做得徹底了，還能夠進一步降低消耗量。

總結一下，就是數據中心排熱的空調實際上有巨大的節能潛力和節能空間。它的核心是機房的氣流組織怎麼採集熱量合理的空調器，其中幾個基本原則，一個就是盡可能避免不同的溫度的氣流摻混，我們現在對機櫃進行空調製冷的目的，不是對機房進行空調製冷，所以盡可能把冷源越貼近發熱體越好，充分的利用自然冷源，有各種不同的法子獲得不同溫度的，然後想法介紹能耗，這樣給出去的這些思路，今天講的某一兩個做法，實際在這個思路下發揮創新的精神還可以創造出好些各種各樣的方案，真正把數據中心排熱的空調能耗降下來。我們覺得完全按照目前大多數方式來比較，有可能把機房的空調節能達到70%以上，相當以機房用電量降低30%以上。剛才我聽領導講，國外發達國家比，機房的PUE到1.2，1.3那跟它機房的位置有關系。在不同的氣侯條件下，實際上抓好這幾條，以自然冷源為主，適當的加一點機械製冷的補充，解決一年裡面20%，25%的節能，完全可以把我們國家不同地方數據中心的空調能耗都有效的降下來，應該做的比發達國家，比美國還好，謝謝大家。