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数据中心为何需要像冰岛这样环境的强大冷却能力?

 第一电力 2020-06-27

每天,互联网的数据量都以爆炸式的速度增长,这些数据看似虚无,但仍需要实体介质存储它们,数据中心便由此诞生。而存储设备的运转要消耗大量电力,如何高效环保地建立数据中心成了全世界都在思考的问题。

在这里,你终于能看到让冰岛成为安放数据中心理想之地的两个主要原因之一:墙上的洞。

更确切地说,是结构简单的通风墙,能够让外面的空气进入,穿过几层过滤器和激光监控系统,进入架子上满是服务器的房间。这些数据中心需要强大的冷却能力,而冰岛常年寒冷的空气能够很好地发挥作用。

尽管这个国家实际上可能没有人们想象的那么寒冷,不过冰岛的温度浮动范围非常小,全年保持凉爽的气温。

那些处于温差范围较大地区的数据中心运营商做梦也想不到引入室外空气来降温;这些运营商需要大型冷却系统,以散去服务器产生的所有热量。在这个过程中,运营成本当然要增加不少。

冰岛气候对数据中心堪称完美

大量用电将产生巨大热量。运营商必须使用强大的冷却系统,如空调、电扇等设备,才能散去服务器运转时产生的热量。某公司设在美国俄勒冈州的数据中心就不得不使用喷雾冷却装置和其他技术,为设备降温。

这时,冰岛得天独厚的气候优势就显现出来了。该国地理位置靠近北极圈,尽管不是想象中的冰天雪地,但温度变化很小,一年四季都保持凉爽的天气。

“在夏季,65华氏度(约合18.3摄氏度)都算热了。”凡尔赛全球公司首席技术官塔特·坎特雷尔认为,这样的气候对数据中心而言几乎完美——不用安装任何现代化设备,只要打开窗户,就会实现同样的冷却效果。

这意味着位于冰岛的数据中心,不用耗费多少能量就能支持更多的服务器:在20万平方英尺(约合1.85万平方米)的设备间中,公司一年只用100兆瓦的电量,即可维持40万台服务器,且这些电力全部来自清洁能源,真正实现了建立绿色数据中心的畅想。

“利用可再生能源发电,不仅环保,也节省成本。与欧洲和美国的传统数据中心相比,我们为客户节省了50%的成本。”公司市场营销部经理丽萨·罗兹说。

据美国福布斯新闻网报道,除节能环保外,坎特雷尔将数据中心选在冰岛还有其他原因,其中包括地理位置优越、法律健全、税制结构合理、社会治安良好、注重隐私保护、基础设施完善(已建成多条通往欧洲和美国的电缆)等。

除了寒冷的气温,另一个让冰岛备受青睐的因素是运行这些冷却系统以及服务器本身所需的电力。

这个国家的零排放电力完全依赖于两种能源:地热和水电(当然, 这些能源尽管从气候角度来看非常清洁,不过自身也带来了棘手的环境问题)。

说到冰岛,人们总想到冰川和火山,相信春节也有不少国内游客趁机前往一探它的神秘。但要知道,冰岛并不只有苍茫无垠的原生态美景,它还是当今最重要的数据中心之一,并且立志成为世界级的 " 数据首都 "。

冰岛也有 " 秘密基地 "

在距离冰岛(Iceland)首都雷克雅未克(Reykjav í k)40 分钟车程的地方,有一个卫星城——凯夫拉维克(Keflav í k)。那里建有一座面积达 20 万平方英尺(约 1.9 万平方米)的堡垒式建筑,里面容纳着数以万计的服务器。它是冰岛国内重要的一个数据储存中心,也是全世界第一个零碳排放的数据中心,由致力于数据中心解决方案的 Verne Global 所运营,收录了包括宝马、大众等众多国际大公司的数据。

数据中心需要强大的冷却能力,冰岛靠近北极圈,提供了近乎完美的电力和冷冰岛的温度浮动范围非常小,全年气候凉爽。Verne Global 首席技术官塔特·坎特雷尔认为,这样的气候对数据中心而言几乎无可挑剔——不用安装任何现代化设备,只要打开窗户,就能获得同样的冷却效果。因而,在 20 万平方英尺(约合 1.85 万平方米)的设备间中,Verne Global 一年只用 100 兆瓦的电量,即可维持数以万计台服务器,且这些电力全部来自清洁能源,真正实现了建立绿色数据中心的畅想。

事实上,冰岛已经成为世界上最适合建设数据中心的地方。这是前不久,美国物业管理企业高纬环球公布的结果。其 2016 数据中心风险指数调查结果显示,冰岛雄踞首位,挪威、瑞士、芬兰和瑞典则分列第 2 至 5 位。在这个排名中,能源成本、商业环境、宽带建设水平等等都是考虑的内容之一。

地热模式修成的 " 正果 "

除了得天独厚的气候优势外,还有什么使这一切成为可能?

可再生能源功不可没。在美国及大多数其他国家,可再生能源发电行业占比极少。但在冰岛,它却是主要的能源。目前,冰岛有将近 30% 的电力来自地热,70% 来自水电。

发达的可再生能源让冰岛转型世界级 " 数据首都 " 成为可能,图为冰岛最大的地热发电厂的奈斯亚威里尔。

冰岛外交部首席政治顾问卡尔·埃纳尔曾说:" 石油危机过去后,很多国家放松了对可再生能源的追求,但冰岛没有,它一直在推动可再生能源的发展。冰岛人正从坚持中获益。"

冰岛政府曾经算过一笔账,从化石能源切换到地热的 30 多年里,冰岛节省了约 82 亿美元的能源进口花费。单就地热加热这一项,冰岛每年就可以节约 1 亿美元。而得益于水力和地热资源的开发,冰岛现在已成为世界上最洁净的国家之一。

全世界第一个零碳排放的数据中心位冰岛,由 Verne Global 所运营,收录了包括宝马、大众等众多国际大公司的数据。


从数据中心本身的客观建设条件来说,冰岛廉价的能源价格是其他国家不可比拟的。由于地处地质断层带上,冰岛有着丰富的地热资源。夏季融化的冰川河流也是重要的可再生能源。即便是耗能巨大的数据中心,在冰岛运营也不会加重碳排放量。尤其是在世界主要工业国签署了《巴黎气候议定书》之后,各国对碳排放量会越来越敏感。

除此以外,冰岛地处世界上两个最大的数据中心及虚拟主机市场,即北美和欧洲之间。要知道,冰岛到纽约的距离,比纽约到加利福尼亚的距离还要短,而且冰岛离欧洲市场也很近。加之,冰岛现有三条高性能光纤主干线通往北美和欧洲,数据从纽约前往冰岛仅需要大约 80 毫秒。

下一个隐私天堂?

数据中心设在冰岛还有另一个优势——冰岛正走在全球数据隐私法律的最前端。

2008 年至 2011 年的冰岛金融危机,让国内三大银行相继被收归国有,总理也被迫下台以示负责。其间,大规模的抗议活动频频爆发,反对裙带关系、腐败和缺乏透明度的问题。国际现代媒体研究所(IMMI)由此诞生。它是一个非营利性组织,在设计和推动冰岛的新数据隐私法的法律框架上,IMMI 发挥了不少作用,使得冰岛成为数据资料的安全避风港,不受世界上任何国家的干扰。

冰岛 95% 的国民都是网民。

尤其当斯诺登揭开美国国家安全局对全球的不当监控后,冰岛进步的法律更成为一大亮点。2013 年发布的美国物业管理企业高纬物业公司公布的数据中心风险指数调查中, 美国曾被评为世界建设数据中心的最佳选择,今年却下降到第 10 位,英国也从第 2 位下降到第 9 位。

Alix Johnson 是加州大学圣克鲁兹分校的博士生,研究冰岛的 IMMI 和数据中心。她认为,冰岛的新信息法将有助于吸引数据存放的业务。冰岛政府也在法律上确保数据中心的中立和自由,冰岛的数据中心会给用户更好的隐私安全。

" 对于美国投资者来说,冰岛还有很多吸引之处尚待发现。" 冰岛工业和能源部产业创新副局长 Thordur Reynisson 说。" 所以冰岛还制定了外商投资优惠政策的框架,这个计划的根本目标是吸引长期投资,内容包括数据中心构建、减税和赞助培训考察,当地员工向其他公司专家请教、学习。"却环境。

冰岛国内多火山,地质活动较为频繁,这成为了进驻公司的疑虑。

而且,Verne Global 还配置了 4 台柴油发电机和备用电池系统,一旦电网出现重大问题,电池系统可以填补发电机启动前的两秒钟空当。如果冰岛发生火山爆发,加上意料之外的风向影响(风通常会把火山灰吹向东边,到达欧洲的其他国家),数据中心墙上的孔洞将会关闭,空气能够再循环利用。

并非科技巨头们的唯一风水宝地

不仅是冰岛,北欧地区已经成为人们眼中的下一个数据中心的淘金热区。英国调查公司 Broad Group 针对北欧国家(包括冰岛、挪威、瑞典、芬兰和丹麦等国)112 家数据中心运营商进行的一份新报告的调查结果表明,到 _2017 年,北欧市场的第三方数据中心市场将比 2015 年增加两倍的空间以及三倍的电力容量。北欧一些国家将从数据中心的显著投资中受益, 其未来三年内投资效益据估算约为 33 亿欧元(约合 36.2 亿美元),超过 49% 的投资来自海外互联网巨头。

不过,IBM 并没有相中冰岛,而是在挪威首都奥斯陆开通运营了一个新的数据中心,这也是 IBM 在欧洲的第 12 个数据中心,也是其在全球第 48 个数据中心。

丹麦则受到了 Facebook 的青睐。据丹麦传媒报道, Facebook 将于该国兴建一个新的数据中心,是美国以外的第三个数据中心,储存及管理不断增加的数据信息。此外, 谷歌(Google)、微软(Microsoft)和俄国互联网搜索企业 Yandex 都已将其部分数据中心业务迁移到芬兰。

由此看来,冰岛所面临的竞争并不小。但冰岛大学计算机科学教授 Ebba Thora Hvannberg 表示:" 冰岛的数据中心行业非常年轻,我认为大型企业迟早会意识到在冰岛建设数据中心的好处。"

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