谷歌:自然冷却

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谷歌在世界各地运营着几十个数据中心。谷歌的绿色能源主管Bill Weihl表示，谷歌公司要确保其数据中心的效率高于行业平均水平。据美国环保署（EPA）估计，眼下许多正在运行的数据中心其能源利用效率（PUE）多在2.0左右，这意味着它们所消耗的能源两倍于实际所需的能源。Bill Weihl表示，谷歌所有数据中心的PUE为1.18左右，提高效率的手段之一就是采用所谓的“自然冷却（free cooling）”。

Bill Weihl说：“我们管理数据中心中的气流，避免热空气与冷空气混合在一起，从而将一个典型数据中心的总冷却成本减少了85%。”他补充说，冷却成本的减少得益于结合了新的冷却技术以及电源备份方法。在谷歌的数据中心里，冷通道温度平均26.7摄氏度，而不是通常的21.1摄氏度或更低。（热通道温度根据所用设备的不同而不同，谷歌不愿细述热通道温度具体为多少度，也不愿透露具体设备。）

据Bill Weihl声称，谷歌在每一个数据中心，包括在比利时新建的数据中心，都使用了蒸发冷却塔。冷却塔通过一种有助于加快蒸发的材料，将热水输送到塔顶。在这个蒸发冷却期间，用于冷却数据中心的冷却装置不必经常使用。

“我们在世界各地都有数据中心，在美国俄勒冈州，气候寒冷又干燥，而在美国的西南部和中西部，气候也大不一样，有些地方比较暖和、潮湿，但我们几乎一直都依靠蒸发冷却技术。”Bill Weihl表示，谷歌在比利时的数据中心已于2010年初投入运行，连备用冷却装置都没有，而是依靠蒸发冷却。他说，该数据中心不需要蒸发冷却将是“百年一遇的事”，所以谷歌决定弃用后备冷却装置，以减少数据中心的用电负荷。他表示，数据中心大部分时间是在最大负荷状态下运行，对于偶尔非常炎热的几天，管理员会将几台服务器处于闲置状态，或索性关掉。

他建议其他公司应该认真考虑在数据中心采用“自然冷却”技术，比如上面所说的蒸发冷却塔。还有一种办法是，使用冷却塔将室外空气转送到服务器，然后随服务器温度上升（只要在可以接受的范围之内），对机架少使用直接冷却。

至于电源管理方面，谷歌使用了将交流电降压成直流电的变压技术。谷歌还使用本地备用电源（实际上是每台服务器上的电池），而不是使用传统的不间断电源（UPS），这主要是由于采用了交流电到直流电的转换过程。

谷歌使用变压器来转换来自市电线路的电能，然后将电力输送给服务器。传统上，单个电源系统将电压从交流电转换成直流电，但业内专家一致认为这个方法的效率很低。Gartner公司数据中心分析师David Cappuccio说：“谷歌、Facebook和其他许多公司已经开始减少从电力进入大楼到输送给服务器的交流电/直流电转换次数。”这表现为基于直流电的配电系统把转换过程从单台服务器转移到每个机架的顶部。他解释说，此举通常可以将能耗减少几个百分点。他表示，谷歌还使用效率高达93%的服务器电源系统和稳压器，否则，提高稳压器的效率需要高昂的成本。

谷歌声称，其数据中心的总体效率开销是19%，而环保署估计大多数数据中心的效率开销将高达96%。开销百分比表明了多少电力用于IT设备的供暖和冷却，而不是用于运行服务器；百分比越小越好。

谷歌所有数据中心的PUE在1.18左右，提高效率的手段之一就是采用所谓的“自然冷却（free cooling）”。