为什么微软要把数据中心设在水下？数据中心制冷有多花钱？

最近微软在数据中心业务上有了个新的方向，就是把数据中心沉入海底：该技术利用原本为潜艇研发的散热技术，利用海底的低水温来为数据中心散热。计划将来建成服务器农场，整个放置在水下以节约宝贵的电能：微软为什么要这么做呢？这种技术能节约多少电能，也就是钱呢？我们今天就来详细了解一下。制冷能耗占比到底制冷所消耗的能源有多花钱呢？我们先来看一下服务器机架的总拥有成本（TCO）。TCO可以帮助我们了解服务器在购买和使用中整体的使用成本，有助于了解整体的花销，而不是仅仅购买时的短暂的肉痛。TCO包括三个构成：投资成本、运营成本和能源成本。因为机架里面的服务器价格大不相同，我们刨去这部分的成本。据IDC统计，数据中心的平均使用年限为9年。然而Gartner的数据显示任何运营超过7年的设施都趋于陈旧。为了简化，假定使用年限为10年。一个典型的数据中心的TCO构成为：可以看出，电力能耗成本占据所有成本的20%！是数据中心主要的成本。这些电能都去哪里了呢？一个典型的服务器机架，能源消耗构成如下图：能源消耗大约只有47%的部分进入了服务器（红框部分），这才是有效的能耗。而41%的部分被散热消耗掉了！一个典型的数据中心能源和散热构成如下：散热部分包括机架风扇，空调、泵机和散热塔。这些部分消耗的能源占据数据中心能源消耗的很大一部分，也在TCO中占据的很大的比重。这里要提一下PUE。电能使用效率（PUE）是评价数据中心能源效率的指标，它的计算很简单：PUE=总体能耗/IT设备能耗我们可以看出，PUE值越接近于

1，数据中心的能源效率越高。我们一起来计算一下上个例子中PUE的值。PUE=1/0.47=2.12这个数据怎么样呢？我们来看一下到美国平均PUE是多少：这个是厂家自己报告的，实际上UptimeInstitute于年对全美1，100家数据中心和其运营主管所做的调查显示，数据中心PUE平均值为1.8-1.89。而其中，仍有高达34%的数据中心超过2.0，技术不发达国家的数据中心的效率只会更低。我们这个2.12的数据代表了平均水平。在这里Google做的比较好，它的PUE值相当低：在我国，按照《“十三五”国家信息化规划》，到年，新建大型云计算数据中心PUE值不高于1.5；到年，形成具有国际竞争力的云计算和物联网产业体系，新建大型云计算数据中心PUE值不高于1.4。结论制冷消耗的电力占据服务器电力消耗相当大的比重，进而也在数据中心TCO中占据很大部分。而微软将数据中心沉入海底，无疑会极大的降低制冷消耗的电力，降低PUE，从而为微软以及购买微软云服务等的客户节约金钱。随着云计算、大数据等新兴技术趋势的发展，企业的IT基础设施建设也呈现飞速发展状态。服务器机柜不断增加，机房空间不断扩大，UPS电源、机房空调等相关设施不断增加投入，随之而来是能源利用效率低、耗电量大，电费支出超过基础设施建设成本。据统计，全球的数据中心每年消耗的电量占全球总电量的2%左右，调查显示能源消耗成本已占到IT行业运营成本的30%到50%。如何降低PUE，进而降低TCO，这也是包括微软外，所有服务器从业者的研究方向。我们可以期待，会有更多更有趣的花式降温方法！

从数据分析来看数据中心无疑是“能耗大户”。一个超大型数据中心每年的耗电量近亿度。年全国数据中心消耗的总电量为.89亿度电，比上海市年全社会用电量（亿度）还要多，相当于三峡大坝全年的发电量。如今，数据中心消耗了全球约2%的电力，华为负责研究可持续信息和通信技术的安德斯·安德雷表示，到年数据中心会消耗全球8%电力。当你拿起手机，通过搜索引擎寻找答案的时候，可能永远不会想到，这一次搜索，就会消耗一盏8瓦灯泡一个小时的电量。所以低能耗数据中心呼之欲出，这不仅关系到环境的可续发展，也决定了算力的成本和服务的竞争力。Facebook把数据中心建到了北极、微软则选择了“海底捞”、阿里巴巴将数据中心建到了千岛湖坝上，而我国首个国家大数据综合试验区将数据中心建在了山洞里。这一切的一切都是为了降低能耗，降低成本据IDC统计一个传统的数据中心平均的使用年限为9年，超过7年的设施都趋于陈旧。假定使用年限为10年，其中电力能耗占据所有成本的20%、场地费占15%、冷却设备费用占6%，这三项合起来的超过了40%。能源只有47%的部分进入了服务器，而41%的部分变成热量消耗掉了。机架风扇、空调、泵机和散热塔消耗的能源占据了数据中心能源消耗的很大一部分。微软将数据中心沉入海底，有以下几点好处：大量的沿海海床可以免费使用，而不必付产地使用费，不用建设庞大的基础设施。可以利用海洋的潮汐运动、和海面风能产生的廉价电力为数据中心供电。数据中心在海底可以用海水来进行服务器的冷却，并且可以避开绝大部分的自然灾害。世界50%的人口生活在海岸线附近，并且全球互联网的主干光缆都位于海底。海底数据中心可以减少数据包延迟。今年7月份，微软位于英国苏格兰奥克尼群岛附近的35.66米深的数据中心（年放置）打捞起来了，864台服务器只有8台发生了故障。数据中心采用海底流动的海水自然冷却，可靠性是其他同类产品的8倍。如此这样，省下了场地费、电费、冷却设备费用、一定量的维护费用，省下的这些费用就变成了巨大的收益，买肉吃不香吗？何必白白地浪费掉。构建绿色高效的数据中心成为了这个时代迫切的需求建数据中心已经优先地考虑全年低温时间较长的地区、河边或者海边等水资源特别丰富的地区，充分的利用自然冷源赖降低制冷系统的能耗。微软、谷歌、阿里巴巴、腾讯等互联网巨头构建绿色高效的数据中心，作为绿色节能技术的行业推动者和践行者，已经不仅仅是企业基于自身经营需要，同时也是企业乃至整个行业都需要肩负的重大社会责任。以上个人浅见，欢迎批评指正。认同我的看法，请点个赞再走，感谢！喜欢我的，请关注我，再次感谢！

一个数据中心的成本中，电力成本占了20%左右，其中电力成本中的42%是用来散热的。因此，谷歌、facebook、IBM等科技巨头将数据中心建在了冰岛、芬兰等国家。微软为了减少数据中心的散热成本，尝试将数据中心建在水下。数据中心制冷有多花钱？根据IDC的统计，数据中心的平均使用年限是9年，一个数据中心的电力能耗成本占据了所有成本的20%。这些消耗的电能，大约有47%进入了服务器，是有效的能耗，而42%的被散热能耗消耗了。这里了解一个数值，PUE（电能使用效率）是评价数据中心能源消耗的指标，计算公式为：PUE=总体能耗/IT设备能耗可以看出，这个数值越接近

1，能源效率越高。根据相关数据显示，我国新建的大型云计算数据中心的PUE值小于1.5。其中，制冷消耗的电力占据了服务器电力消耗相当大的比重。微软的水下数据中心微软的水下数据中心，由很多白色的钢桶组成，外表覆盖热交换器，内部是一个数据中心计算机架，里面加注了氮气。这种“海底胶囊”可以停留在海底长达5年的时间，期间不需要维护。还要一点，它可以从海水运动中收获电能，而且这种海底胶囊散发的热量也很少，不会影响到海洋环境。总之，随着云计算、大数据等新兴技术的发展，企业IT基础设施建设飞速发展，服务器机柜不断增加、机房动力系统、空调系统等设施不断增加，随之而来的时能源效率低，耗电量大，电费支出高等。如何能够降低PUE，是数据中心建设需要考虑的，相信未来会有更多的花式降温法。如果觉得对你有帮助，可以多多点赞哦，也可以随手点个关注哦，谢谢。

数据中心和普通的电脑不同，发热量是十分巨大的，为了保证数据中心稳定运行，数据中心需要配置强大的散热系统，而散热系统需要耗费大量的电力。一个正常运行的数据中心，电力成本就要占到总成本的20%，而散热系统正常运行消耗的电力成本占到总耗电成本的40%左右，所以数据中心的散热成本是非常高昂的。而微软将数据中心设置在水下，可节省大量的电力成本，大幅提升数据中心的经济效益，另外减少了对于煤、石油、天然气等不可再生资源的消耗，更有利于环境的保护。

应该把数据中心建在高海拔地区，气温本身较低，另外散发的热量可以用来供暖或者沐浴