近年來，中國頻發(fā)的霧霾引發(fā)了人們對公共健康問題的思索。然而人們所不知道的是，實際上空氣污染對數據中心的工作效率也會有不利影響。

將外部空氣引入到數據中心冷卻設備，以減少能源使用的機械冷卻系統一直是提高設備的能源效率最有效的方式。然而，高濃度的污染物遍布在大氣中，這使得中國的數據中心很難具備“自然冷卻”的條件。而在世界各地，利用外部空氣來提高數據中心的冷卻能力早已司空見慣。

中國的空氣污染導致百度公司這個互聯網巨頭的數據中心的IT設備故障率偏高，而對于數據中心的冷卻技術，有關企業(yè)主要對環(huán)境污染問題進行大量的研究和開發(fā)。據百度公司的首席設計師AliHeydari透露，這些研究工作正在中國以及百度的硅谷辦事處開展。

空氣污染物濃度最高的地方在中國東部地區(qū)。“而我們的大多數數據中心實際上都位于這個地區(qū)，”Heydari說。“這對我們來說是一大挑戰(zhàn)。”百度公司在北京有三個數據中心。

PM2.5是重要的空氣質量指標

人們所述的空氣污染物包括二氧化硫，氮氧化物和PM2.5，PM2.5實際上是細微顆粒物的簡寫。PM2.5是由汽車尾氣，燃煤發(fā)電廠或火災產生的，這是造成城市污染的可見灰霾的主要原因，造成了許多與空氣污染有關的人類健康問題。因此PM2.5的濃度是一種常見的空氣質量指標。

美國環(huán)境保護局采用的個空氣質量指數體系，其中質量范圍是從0（干凈）到500，而在當地時間周六凌晨，北京空氣質量指數PM2.5超過150，而環(huán)保局認為這是“不健康”的環(huán)境，而為AQIPM2.5在美國數據中心的最大集中地之一弗吉尼亞州的阿什本，空氣質量指數PM2.5為30左右，這個空氣質量達到了良好的程度。

據報道，由于采取了環(huán)保政策，北京空氣質量有了重大改善，但問題依然存在，導致數據中心運營商面臨這樣的局面。

Heydari表示，空氣污染導致鹽分在數據中心空調系統的積累，并顯著增加了暴露于污染氣體中的電子設備的腐蝕速率。

污染驅動冷卻技術創(chuàng)新

百度公司的技術團隊一直在尋找空氣凈化的技術解決方案。他們已經測試了各種洗滌方法，如水或化學噴涂或過濾。這種想法是在自然冷卻系統中部署一個洗滌機構。而采用液體噴涂方法是有效的，但需要大量的除濕設備。

他們還創(chuàng)造了一種不依賴于外界空氣就能提高效率的冷卻設計方法。這樣的設計從本質上說，不是一個集中制冷設備，而是一個“底部冷卻單元”，將熱交換盤管直接放置在IT機架的下面，由于機架本身有外殼，并將冷空氣被壓入殼中，確保所有冷空氣通過其硬件。

“這基本上是一個獨立的數據中心，“Heydari說，“它有自己分別獨立的冷通道和熱通道。安裝該底部冷卻單元不需要安裝活動地板環(huán)境中，但是，安裝在活動地板環(huán)境中，這個底部冷卻單元卻是最有效的。”

根據安裝在機架上的硬件密度，該系統具備自動調整冷卻能力。由于冷空氣供應是局部的，卻是更有效的，消除了廣泛冷卻失效的風險。這是一種液體冷卻的解決方案，由于實際的換熱器安裝在機架下，沒有液體泄漏導致IT設備損壞的危險。

網絡規(guī)模的創(chuàng)新

與美國網絡規(guī)模運營商一樣，百度公司每年在研發(fā)方面投入了大量的資源，以提高其硬件和數據中心的效率。百度公司已經參與了Facebook的開放計算項目，并在設計自己的服務器和數據中心機架時采用了一些開放計算項目(OCP)的設計元素。

Heydari過去在Facebook和Twitterwcng曾擔任過高級硬件工程師,他表示，百度的天蝎座服務器的設計更加節(jié)能，比OCP設計的服務器具有更高的功率密度。該設計并不是百度單獨設計的。天蝎項目是由一些中國最大的數據中心運營商，包括騰訊，阿里巴巴和中國電信一起合作完成的。

Heydari表示，百度公司曾是服務器搭載ARM處理器，低功耗的英特爾x86架構方案，FPGA（現場可編程門陣列），以及GPU加速器的早期采用者。

數據中心市場增長的長期問題

與其他網絡規(guī)模的數據中心運營商一樣，百度公司了解創(chuàng)新的必要性，因為對于這樣規(guī)模的數據中心基礎設施，傳統硬件廠商的傳統設計的設備并不適用。而在中國，空氣污染也促使技術人員進行創(chuàng)新，并從不同的角度上來思考數據中心的冷卻問題。

目前，數據中心市場還面臨其他的挑戰(zhàn)。如較高的能源成本和相對較低的機架功率密度的數據中心托管設施等問題，這是亟待解決的重要問題。

如今，中國成為數據中心領域增長最快的國家之一，也將成為世界上增長最快的云服務市場。

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