服务器电源用igbt吗

服务器电源用igbt吗,第1张

服务器电源用igbt好方便。
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由(Bipolar Junction Transistor,BJT)双极型三极管和绝缘栅型场效应管(Metal Oxide Semiconductor,MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管(Giant Transistor,GTR)的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。[1]
IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。
IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能环保等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见;

美国圣安娜机房
位于加州圣塔安娜机房机房,亚洲访问速度非常好,堪比香港服务器。是美国到中国国内连接速度最快的机房,全国访问的PING值都在200ms左右,有专业的工程师排除电源及网络上的问题,并且备有冗余系统。多路千兆线路,闭路监控设备等,超大流量,和时代华纳AOL同机房,性价比极高。
美国洛杉矶机房
美国太平洋电信机房是美国比较有名的服务器提供商,在美国加州洛杉矶有自己的机房,其母公司为OC3网络,成立于1999年,机房带宽接入商有Mzima,Level(3),Global
Crossing,Sprint,Savvis,PCCW/BTN,Any2Exchange Peering - 1
Wilshire等,机房带宽超过50Gbps,中国大陆访问速度很不错。
美国达拉斯机房
美国石灰石网络是美国比较有名的服务器提供商,机房位于达拉斯,速度不错,主要提供中高端机,免费提供的windows系统,很适合中国国情同时他们有24小时专业的工程师,响应很快,服务热情拥有Level3,
Internap, Time Warner和Global Crossing四大国际带宽提供商接入。
美国芝加哥机房
美国芝加哥机房服务器位于伊利诺伊州芝加哥机房,40G带宽直入美国骨干,利用BGP4构造网络连线稳定快速。多线路综合确保线路畅通无阻,接入线路包括(Comcast,AT&T,
XO, Internap, XeeX, HE, Tiscali,
Verio等),专业网络工程师提供7X24x365服务响应。全天候24小时实时监控不间断服务。速度不错,IP数量也多,最多免费提供10个独立IP地址,100M共享不限流量,美国非常实惠的不限制流量的服务商,免费送windows系统。(备注:大陆地区访问不是很理想)。
美国西雅图机房
美国softlayer独立服务器,提供西雅图机房,达拉斯机房,华盛顿机房(任选),softlayer机房为世界排名第三的数据中心(也有人说第二),旗下拥有3个机房,西雅图数据中心,华盛顿数据中心以及达拉斯数据中心,西雅图30Gbps光纤接入,华盛顿
20Gbps光纤接入,达拉斯的机房属于主力机房。Level(3),SAVVIS,Global
Crossing,NTT/Verlo,Internap,5条线路接入,总带宽达到90Gbps其中从NTT/Verlo接入2根10Gbps的光纤,其他均为10Gbps的光纤,3个数据中心之间10G光纤直连,所以速度几乎没有差异世界各地访问速度均比较快SL的数据中心采用40G带宽到机架,100%全思科网络,冗余主干线路,Cisco
ASA硬件防火墙(选购),提供病毒及垃圾邮件过滤。

作为中国服务用户最多的互联网企业之一,腾讯公司对中国互联网络的飞速发展有着更直观的感受。预计至2010年,腾讯公司的服务器数量会超过10万台,而且分布在全国多个地区。届时,腾讯的IM(即时通信)同时在线用户数也将接近1亿,游戏平台在线用户数会达到千万级。
随着业务量的加速增长、数据中心服务器规模的持续扩大,巨额的运维费用相伴而生。在全球环保意识逐渐增强的同时,绿色节能理念在IT业界初露锋芒。腾讯公司管理工程部总经理别洪涛负责数据中心、网络与系统基础架构的设计、建设与运维管理,他对加强绿色节能意识、推动互联网产业实现绿色节能有着自己独到的看法。

踏上“绿色”之路

“当服务器保有量超过一定规模后,一个大型数据中心要承载大量的服务器,存储数据容量达到一定规模后,节能、敏捷、自动化管理就成为我们特别关注的焦点,我们需要用下一代数据中心的设计理念进行全新的规划和设计。”别洪涛开门见山地告诉记者,就是在规划阶段,通过对数据进行分析,腾讯意识到绿色节能将成为业界未来关注的一个重点。
据腾讯年报显示,至2006年年底,腾讯QQ用户数就已经达到5805亿人,成为全球使用人数最多的IM工具。而就是这一年,绿色节能话题在腾讯内部浮出水面。
据别洪涛介绍,腾讯随后便在数据中心、服务器等方面成立了专业团队,持续跟踪和研究业界相关技术的进展。同时,腾讯的相关实验室相继建起,对数据中心气流与散热、服务器能耗等众多项目进行实验和研究,并将研究心得同运营合作商进行沟通,逐渐提升了整体数据中心的使用效率,绿色节能初露端倪。
在IT业界,PUE(Power Usage Effectiveness)是国际上通用的衡量整个数据中心能效的一个指标,它是整个数据中心设施耗电量除以IT设备耗电量,得出的一个系数,代表了数据中心节能的效率。据别洪涛介绍,在当前国内大多数数据中心,服务器每耗一度电,就有一度多的电消耗在空调制冷、照明及一些辅助设施用电上,而真正用于IT设备上的电力效率则较低。
“根据早期数据中心的设计,PUE参数通常会超过20,好一些的可以达到18左右,目前国际领先的数据中心的PUE可以达到12左右。如果对数据中心的布局设计做一些考虑,整个数据中心的能效比就会降低很多。据我们内部测算,PUE每下降10%,大型数据中心节省的电费和耗电量将会是一个非常可观的数字。对于下一代数据中心,我们的目标是让PUE从20以上下降到15以下。”别洪涛如是说。

“绿色路”如何走

降低PUE是一个系统工程,其中数据中心基础建设至关重要。别洪涛向记者介绍,下一代数据中心会更加注重前期选址和设计规划,充分利用自然冷却的方式来降低能耗,例如选择在气候较寒冷的地区建设数据中心,通过合理的内部布局和气流设计,来提升散热效率等。腾讯公司未来还希望与运营合作商共同探讨,如何将数据中心产生的热能进行循环利用,构造真正绿色、节能、环保的数据中心。
绿色节能技术的进步令人欣喜,然而别洪涛也坦言,当前的业务架构和应用仍有上升空间。“针对这个问题,我们将通过业务应用架构和软件方面的优化、提升,来最大化服务器资源的使用效率,最终达到降低能耗的目的”。
别洪涛认为,立体节能将成为未来的趋势。“除了在数据中心基础建设上加强与运营商合作、降低PUE外,公司在服务器软、硬件优化方面也进展较快。腾讯公司有专门的团队进行服务器研究分析测试,并与英特尔等企业组建联合实验室,探索服务器节能的极限。这方面如果做得好的话,可以在能耗上节省50%。”而这其中重要的方向就是服务器“定制化”,即在服务器中去掉所有非必要的部件、选用低能耗部件,同时通过控制部件能耗等方式来综合降低服务器自身的能源消耗。
另外,互联网服务应用策略也是服务器节能的一个重要突破口。别洪涛介绍说,不同的互联网服务,其使用频度、峰值等在一天中都会不断变化,互联网存储数据的活跃度有其特点。根据这些特性来调整服务策略与应用架构,在某项服务或数据处于非活跃期间时,使服务器处于节能状态,这实际上是一种动态节能的策略。

艰巨的“绿色”任务

下一代数据中心理念在国外已经开始应用,但在国内实施起来却有一定难度,别洪涛表示:“绿色节能新理念需要对数据中心重新进行规划和设计,这样一来,对用地、用电和运营商资源的需求较大,对投资要求比较高,而当前产业环境在各个方面的配套支撑还不足够。” 在别洪涛看来,绿色数据中心是一个立体化、系统性的东西,如果产业环境能够在规划、设计、建设以及设备提供等方面相应地做一些改变,整个数据中心在绿色节能上将会有更大的提升。
根据互联网信息中心(CNNIC)今年7月发布的报告,中国互联网网民总数已经突破253亿,超过美国成为世界第一互联网大国。这固然令人欣喜,但别洪涛也表示了担忧: “美国基础设施条件较好、电力资源较为丰富,但在当今中国能源紧缺、IDC基础设施相对落后于用户服务需求的大背景下,我们更需要思考如何支撑海量服务。”
别洪涛表示,就当前整个中国用于互联网服务的IDC而言,其设计理念和方法都不是从支撑海量服务角度来设计的,因此就需要下一代数据中心理念的贯彻和执行,来推动支撑海量服务的能力。而这方面不仅仅是数据中心层面单独的事,还包括应用、系统、服务器、网络等诸多因素,需要形成一个有机整体来实现绿色节能。
纵观中国互联网企业,数据中心目前仍处于比较粗放的阶段: 小公司较多,其数据中心规模较小,能效比较低,由于散布在各地,建设水平参差不齐。别洪涛认为,与另一个互联网大国――美国相比,我国在数据中心基础架构方面相对落后,数据中心设计理念比较老旧,很多数据中心是由工业楼宇改造而来,自身存在先天不足。“因此,这就需要一些更专业的团队,在未来能够和IT企业一起推动产业环境的绿色节能。当然,产业环境也比较重要,因为绿色节能涉及到的不仅仅是数据中心,还需要电力、土地、网络等资源的配合。”别洪涛说。
对于IT企业来说,实施绿色节能措施一方面可以大大降低运营成本,提高企业的整体竞争力,另一方面也显示着一个企业的社会责任。别洪涛说: “企业社会责任是腾讯企业文化当中的一项重要内容,作为一个IT企业,我们没有直接对自然环境造成破坏,但我们也意识到庞大的耗电量会间接对环境造成影响。因此我们有意愿、也有能力通过减少电能的消耗,来减少温室气体的排放,为改善整个自然环境尽一份力量。”另外,在中国资源紧缺的情况下,IT企业必须要借助绿色节能措施,才能够在有限的资源下满足业务发展的需求。

当你打开电脑处理业务、浏览信息,在手机上抢红包时,你可能不会去计算这背后的碳排放。

2021年政府工作报告提出,今年要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,“十四五”时期,单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低135%、18%。并将这两项指标作为约束性指标进行管理。面对低碳的硬指标,能源消费量快速增长的信息通信行业(ICT)也提出了碳中和目标。其中,华为首次提出了“零碳网络”,发布了数字能源零碳网络解决方案。

据加拿大麦克马斯特大学的研究预测,2040年,ICT的碳排放占全球碳排放比例将从2007年的16%上升至14%。2020年,数据中心占全行业碳排放比例最大,占45%,其次是通信网络和终端设备,分别占24%和31%。

在我国,随着5G的商用领域不断扩大,5G、数据中心规模迅猛扩大的同时,能耗数据也大幅攀升。华北电力大学与国际环保组织绿色和平2019年报告显示,2018年我国数据中心总用电量为1609亿千瓦时,约占全 社会 用电量的2%,超过上海市2018年全 社会 用电量。假如我国的能源结构保持现状,到2023年我国数据中心用电将会产生163亿吨二氧化碳排放,相当于一个中型国家的碳排放水平。

华为发布的《通信能源目标网白皮书》指出,虽然5G网络每比特数据的平均能耗仅为4G的1/10,但由于5G站点数量是4G的2—3倍,同时拥有更大流量,单设备功耗将是4G的3—35倍,网络整体耗电量将比现在翻一倍,每年超过1000亿千瓦时。

其实,ICT能耗剧增主要是因为用户数量的剧增,以及相应的通信网络和终端设备等新基建的落地和运行。数据显示,25年前,全球人口总数为56亿,移动用户数不到1亿,站点数量仅20万,联接数低于05亿。到2015年,全球人口总数超过73亿,移动用户已激增至48亿,站点数量超过660万,联接数超过80亿。

华为副总裁兼数字能源产品线总裁周桃园说,随着信息技术的发展,越来越多的人可以享受到ICT基础设施带来的便利,依靠发达的网络、迅捷的网速,人们可以享受在线办公、在线学习、在线医疗等便利。这背后要靠越来越多的海量计算和越来越大的数据存储来支撑,同时伴随着能源消耗的增长。

据预测,到2025年,由IoT、云计算、人工智能等新技术构建的万物互联智能世界,联接数将达1000亿个。这也是ICT行业的能耗会如此之高的原因之一。

如何才能实现零碳网络?周桃园说,华为零碳网络解决方案包含了“极简站点、极简机房、极简数据中心、无处不在的绿电”四大解决方案,再融合智慧能源云。

极简站点指的是站点形态的极简化,从以前的室内发展到室外,再进一步缩减其占地空间。即让房子变柜子、柜子变杆子,全面“杆站化”,实现降低能耗、省电费、省租金;极简机房是指以机柜替代机房,在保证扩容的情况下,免增机房、免改线缆、免增空调,从而节省能耗、空间并避免大量施工。

周桃园说,极简数据中心是指通过全预制化、模块化建设重构架构;通过高效节能方案重构供电,提升效率,并实现预测性维护;通过间接蒸发冷却等解决方案节省能耗,相比传统冷冻水方案可节能17%;通过智能运维解决方案重构运维,使效率提升35%。

多使用来自可再生能源的绿电,减少使用高碳的化石能源是零碳网络的重要一步。国家发改委副主任宁吉喆说,2020年我国可再生能源发电装机已达到934亿千瓦,将进一步扩大可再生能源装机规模,推进清洁能源增长消纳和储能协调有序发展。

“无处不在的绿电”指的是将绿电引入站点、机房、数据中心等,打造绿色联接和绿色计算。最后这四大解决方案还融合了“智慧能源云”,通过源—网—荷—储一体化智慧管理,最终大幅降低用电成本,提升能源效率。

目前,在节能减排上,各运营商可以说是各显神通。有的IT企业通过引入高效电源,改造老旧电池,提升能源转换率,降低能源损耗,达到节电效果;有的采用混合供电解决方案,减少因电力不稳而采用油机供备电带来的相关能源成本和能源损耗。

数据中心需要保持24小时不间断运行。根据国家节能中心、赛迪顾问股份有限公司等共同发布的《中国液冷数据中心发展白皮书》,超大型数据中心飞速发展,快速增长的功率密度对散热提出更高要求。2019年以“风冷”技术为代表的传统数据中心,其耗能中约有43%是用于IT设备的散热,与IT设备自身的能耗45%基本持平,降低散热功耗、控制数据中心运营成本,建设绿色数据中心已成当务之急。

“液冷技术是突破数据中心节能瓶颈的最佳捷径。”曙光数创公司高级副总裁姚勇说,液冷技术带给行业的效益远不止节能一个方面。液冷技术的高效制冷效果,可大幅提升服务器的稳定性、效率及使用寿命,同时提升了单位空间服务器部署密度,高度节省空间占地,并将超大规模数据中心的建设大为简化。液冷数据中心噪音超低,环境友好,余热利用也可创造更多经济价值。

据赛迪顾问估算,液冷应用前景广阔,2025年我国液冷数据中心市场规模将超千亿元。

不过,对于ICT来说,仅依靠液冷等节能环保技术尚不足以应对零碳的挑战。绿电的引入就非常关键,可再生能源让IT企业从能源“消费者”转变成为“生产者”,提高清洁能源的使用率。

目前,全球约41家 科技 企业已设立长期100%可再生能源目标,2020年,国际 科技 巨头纷纷加码行动。亚马逊收购了35个风电与光伏电站,成为可再生能源迄今最大买家。谷歌提出,将在2030年实现全球实时零碳运营,将零碳的统计范围从年过渡到小时;微软则表示,将于2030年实现负碳排放,并在2050年消除企业所有 历史 碳排放。

腾讯首席执行官马化腾在他的朋友圈中强调,“预计未来最大占比的是原生清洁能源支持的数据中心的实现。很难,但总要努力。”绿色和平气候与能源项目主任叶睿琪表示:“我们认为马化腾的评论清晰地传达了一个信号,即数据中心的可再生能源利用,将是 科技 行业迈向碳中和的最重要手段之一。”

随着数字技术的发展和碳中和目标的牵引,ICT技术在不断地融合创新。周桃园表示,未来主流方案的方向应该是从以终为始的角度考虑,系统化、全局化地进行能效提升,从站点到机房进行到智能运维,实现极简站点、极简机房;数据中心则应从架构、供电、温控、运维4个方面重构,以此来提升运维效率、减低能源损耗及缩短建设周期等。

第十三届全国人大常委会委员、中国科学院 科技 战略咨询研究院副院长王毅说,实现碳中和以及零碳,最核心的内容就是发展可再生能源。构建一套高比例可再生能源体系,加强顶层设计,与现有的分布式能源系统、智能电网,未来的智慧能源等,作为一个统一的体系来设计,降低系统成本,塑造新的能源安全格局。


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