智能IP网络助力腾讯打造绿色数据中心

随着工业经济的发展，世界气候面临越来越严重的挑战，二氧化碳的大量排放带来温室效应，使地球遭受着严重威胁。比较近50年南极洲的Google Earth地图，不难发现，大量的冰川正逐渐融化消失。来自联合国的科学研究表示，如果要避免气候变化带来的严重影响，必须将全球的温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内，《巴黎协定》的目标需要进一步向前推进。“1.5摄氏度”的目标对于全球经济体都是巨大挑战，需要各国政府、各行业共同努力。

动动手指，照片就轻松上传到云相册；叫外卖、逛网店、打游戏、移动支付……中国8.54亿网民随时随地通过网络享受着一个个数据中心的服务，它们就像不冒烟的钢厂，在创造经济价值的同时也带来高能耗，在海量数据的背后是惊人的耗电量。数据中心耗电巨大的特点使其被普遍作为“高耗能产业”对待。

据统计，截至2019年年底，我国各类在用数据中心总量已经达到7.4万个，占全球数据中心总量的23%，全年耗电量超过2045亿千瓦时，约占我国全社会用电量的2.7%。随着5G时代来临，数据中心耗电量将持续增长，数据中心的节能减排已经迫在眉睫，绿色数据中心呼之欲出。

优化供电架构的数据中心

中国信息通信研究院联合开放数据中心委员会发布的《数据中心白皮书》对数据中心的建设给予了指导，数据中心的供电架构需要逐步简化。传统数据中心供电以不间断电源 （UPS） 为主，产业链成熟但转换效率较低。随着产业规模快速增长，数据中心建设成本和能耗激增，可靠性高、成本低的高压直流（HVDC）成为数据中心供电系统的新选择。采用“HVDC+市电直供”相结合的模式，供电效率可提升到 94%～95%。目前，HVDC 已在 BAT 等大型互联网公司得到了广泛应用。

腾讯第三代数据中心供电系统即采用“市电直供+240V高压直流”系统架构。该架构开启节能休眠模式后的供电效率高达近98%，比双路高压直流系统节能2%以上，比传统UPS节能6%以上，总系统节能高达10%以上，这还没算电源系统散热能耗降低带来的额外节能收益。从基础设施方面看，采用高压直流供电的数据中心可靠性要高于采用UPS供电的数据中心。从设备投资成本及运营维护等其他方面看，“市电直供+240V高压直流”系统较传统的数据中心供电架构也有很大优势，值得更多用户借鉴采用。

华为路由器产品线全系列产品电源供电支持HVDC供电，通过磁铁产生的磁场和尖状格栅，减少电弧强度，快速导流放电，从而防止电弧（火花）的产生，一个备份模块保护多个主用模块，提升设备供电能力，达到N:N到N:1的目的，空间节省45%，端到端提升电源模块转发效率。2016年，路由器电源模块的转换效率为83%。通过换器件、抠细节、换拓扑、换架构、换总线，不断提升打磨，到2019年，华为电源模块转换效率提升至88%，处于业界领先水平。

通过创新科技降低核心设备功耗

随着路由器容量的快速提升，整机功耗也在不断提升。根据数据中心托管服务提供商Colocation America的调查，2008年数据中心单一机柜机架功率密度约在6kW左右，到了2016年已然达到了12kW，预计到2020年，数据中心单一机柜机架功率密度将有可能达到16.5 kW。现在IP设备的整机功耗正在不断突破单机柜的极限，华为路由器不断突破容量极限，同时致力于降低设备的功耗，降低客户的建设成本。

华为城域路由器产品的每Gb能耗最低可达0.3W，相比上一代产品能耗降低50%以上，芯片采用SuperCooling散热技术，可使芯片温度降低10摄氏度以上，单板可靠性提升20%。业界独有的VC液冷散热器，冷凝过程在真空腔内快速循环，实现高效气体与液体两相散热，比传统散热器导热率提升100倍。业界首个碳纳米导热，将无规律散热转换为定向散热，相对传统硅脂导热垫热导率提升6倍。设计、制作出高复杂工艺的散热器是华为20年的散热经验积累和持续创新的结果。

用超强风扇解决单点散热问题

数据中心高能耗背后，电费并非全部花在核心组件运行上。就像电脑和手机用久了会发烫一样，数据中心里有千亿数量级别的芯片，其发烫程度要远高于电脑和手机。为了保证设备的正常运行，大量的电力被用于制冷散热上。

根据2007年美国Green Grid发布的数据中心节能指南显示，只有35%的电力供给了IT通信设备，而36%的电力用来冷却，9%的电力供给了空调系统。日渐提升的功率密度远远超过大部分机柜的处理能力，以往在设计数据中心的冷却空调时，会以假设IT的工作负载是平均且分散的情况，但实际的运行环境却不是如此，尤其在某些高密度机柜中，企业发现制冷量远远不足，无法解决单点散热问题，相比非密集机柜，存在大量的冷热不均导致的电力浪费问题。华为与国际知名风机公司合作，联合开发业界首创的混流风扇，使整机散热能力达到业界的3倍，降低了机房的散热要求，同时独有的磁导率马达可使静音导流环噪音降低6dB。

携手共绘绿水青山

绿色环保不能仅仅停留于理念层面，而需要全面融入到各个国家、各个企业，甚至每个人的具体行动当中。华为在产品和解决方案的绿色环保方面持续努力的同时，还呼吁ICT产业上下游共同加入到碳中和的行动中来，通过持续的绿色ICT技术创新，全面使能千行百业的绿色发展。

互联网如一条长河，润物无声、联接万物。华为和腾讯积极响应时代的召唤，让每个人真正成为环境保护的践行者，为子孙后代创造一个“同在蓝天下”的世界。基于责任担当，腾讯实现了全平台、全产品资源打通，以数字化的综合解决方案投入绿色运营、绿色社区建设、绿色伙伴关系三大领域，与政府、公众和公益组织一道，为我们生活的地球共绘绿水青山。