文/陳嵐
[導(dǎo)讀]
在碳中和、碳達(dá)峰(以下簡(jiǎn)稱“雙碳”)目標(biāo)的要求下,新一代綠色數(shù)據(jù)中心倡導(dǎo)的“高效、低碳、集約、循環(huán)”成為普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。作為市場(chǎng)占有率全球第三、我國(guó)第一的云服務(wù)提供商,阿里云計(jì)算有限公司(以下簡(jiǎn)稱“阿里云”)首創(chuàng)浸沒(méi)液冷黑科技,將服務(wù)器浸泡在特殊絕緣冷卻液中,使得全程散熱能耗幾乎為零,其中廣東河源數(shù)據(jù)中心將成為阿里云首個(gè)實(shí)現(xiàn)碳中和的大型數(shù)據(jù)中心。阿里云通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)節(jié)能技術(shù)、高效利用可再生資源,打造“減碳三環(huán)”,提供“綠色算力”,建設(shè)面向未來(lái)的綠色數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,積極賦能和驅(qū)動(dòng)各行業(yè)走上綠色發(fā)展道路。
阿里云液冷數(shù)據(jù)中心
《廣東科技》:首先,請(qǐng)您介紹一下阿里云的基本情況。
高山淵:阿里云是阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司(以下簡(jiǎn)稱“阿里巴巴”)旗下公司,成立于2008年4月,是全球領(lǐng)先的云計(jì)算及人工智能科技公司,主要提供云服務(wù)器、云數(shù)據(jù)庫(kù)、云安全、云存儲(chǔ)、企業(yè)應(yīng)用及行業(yè)解決方案,目前在杭州、北京和硅谷等地設(shè)有研發(fā)中心和運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)。阿里云依托阿里巴巴強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和業(yè)務(wù)場(chǎng)景,匯聚國(guó)內(nèi)外云計(jì)算領(lǐng)域的頂尖專家,研發(fā)出國(guó)內(nèi)第一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的云計(jì)算平臺(tái),在大數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、邊緣計(jì)算等領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
阿里云在公共云地域、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)、超級(jí)數(shù)據(jù)中心等業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上進(jìn)行了全球布局:第一,目前阿里云已面向全球開(kāi)服運(yùn)營(yíng)24個(gè)公共云地域、75個(gè)可用區(qū),此外還擁有4個(gè)金融云、政務(wù)云專屬地域,伴隨基礎(chǔ)設(shè)施的加速投入和深入布局,阿里云將為廣大用戶享受云計(jì)算的優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);第二,阿里云在全球擁有超過(guò)2800個(gè)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn),中國(guó)境內(nèi)擁有超過(guò)2300個(gè)節(jié)點(diǎn),覆蓋31個(gè)省級(jí)區(qū)域,中國(guó)境外擁有超過(guò)500個(gè)節(jié)點(diǎn),覆蓋70多個(gè)國(guó)家和地區(qū),全網(wǎng)帶寬輸出能力超過(guò)150 Tbps,邊緣云節(jié)點(diǎn)通過(guò)廣泛的地域覆蓋和去中心化小型云計(jì)算平臺(tái)能力,在全球范圍為用戶提供安全、穩(wěn)定、可靠的邊緣云服務(wù)和內(nèi)容分發(fā)服務(wù);第三,由阿里云自行建設(shè)并運(yùn)營(yíng)維護(hù)的超級(jí)數(shù)據(jù)中心輻射京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)三大區(qū)域,為云計(jì)算提供超大規(guī)模算力支撐,在發(fā)揮強(qiáng)大計(jì)算性能的同時(shí)注重資源利用效率的提升,因地制宜采用綠色清潔能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)冷、液冷、深層湖水冷卻技術(shù)等,用實(shí)際行動(dòng)踐行綠色發(fā)展理念。
近年來(lái),阿里云全面加快低碳前沿技術(shù)研究,不斷向低碳生產(chǎn)邁進(jìn)。阿里云的部分?jǐn)?shù)據(jù)中心使用再生能源(如風(fēng)電、太陽(yáng)能)供電,截至2021年3月31日的 12個(gè)月,我們購(gòu)買了超過(guò)2.8億千瓦時(shí)的可再生能源為數(shù)據(jù)中心供電,還購(gòu)買了碳排放量較低的天然氣電量為部分?jǐn)?shù)據(jù)中心供電。這些努力使我們的碳排放量減少了30萬(wàn)噸,讓我們更接近低碳未來(lái)。
《廣東科技》:2021年4月,阿里巴巴發(fā)布名為《奔向零碳時(shí)代》的2021減碳賬單報(bào)告;2021年5月,阿里云發(fā)布“零碳云”計(jì)劃。請(qǐng)給我們科普一下“零碳云”計(jì)劃的實(shí)施路徑。
高山淵:在2021年5月的阿里云峰會(huì)上,阿里云發(fā)布“零碳云”計(jì)劃,該計(jì)劃有3個(gè)核心,分別是推動(dòng)自身節(jié)能減排、輸出數(shù)字減碳能力和支持綠色技術(shù)創(chuàng)新。云計(jì)算本身就是一種綠色技術(shù),提高了社會(huì)整體的CPU利用率,通過(guò)聚集計(jì)算資源、轉(zhuǎn)移工作負(fù)載,云的資源利用率是企業(yè)自建機(jī)房的5~10倍,同時(shí)還能更好地利用風(fēng)能和太陽(yáng)能等清潔能源。
阿里云數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)
在節(jié)能減排方面,阿里云擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。2020年,阿里云自建基地型數(shù)據(jù)中心交易清潔能源4.1億千瓦時(shí),同比上升266%;減排二氧化碳30萬(wàn)噸,同比上升127%。2020年9月,采用阿里云自研浸沒(méi)式液冷技術(shù)的杭州數(shù)據(jù)中心正式投入使用。作為全球最大的浸沒(méi)式液冷服務(wù)器集群,杭州數(shù)據(jù)中心電能使用效率(PUE)設(shè)計(jì)值達(dá)到1.09,每年節(jié)電7000萬(wàn)千瓦時(shí),可供西湖周邊所有路燈連續(xù)亮8年。截至2021年5月末,阿里巴巴五大超級(jí)數(shù)據(jù)中心使用清潔能源6.38億千瓦時(shí),并積極參與填谷需求側(cè)響應(yīng),助力新能源消納,累計(jì)減少碳排放51萬(wàn)噸,相當(dāng)每年道路上減少10萬(wàn)輛汽車。在阿里巴巴2021減碳賬單中,我們可以看到,如果中國(guó)所有服務(wù)器都采用液冷技術(shù),一年能節(jié)省接近一個(gè)三峽的發(fā)電量。
《廣東科技》:以“碳中和、碳達(dá)峰”為引領(lǐng)的綠色產(chǎn)業(yè)革命已在全球展開(kāi),阿里云作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,如何看待“雙碳”目標(biāo)帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇,而數(shù)據(jù)中心又是如何賦能和驅(qū)動(dòng)各行業(yè)走上綠色發(fā)展道路的?
高山淵:“碳中和、碳達(dá)峰”不僅是環(huán)保概念,更是技術(shù)路線。在踐行“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的過(guò)程中,阿里云一直以開(kāi)放的心態(tài)與合作伙伴共建綠色數(shù)字經(jīng)濟(jì),在實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身碳減排目標(biāo)的同時(shí),也致力于為更多平臺(tái)生態(tài)企業(yè)提供“綠色算力”。阿里巴巴將積極利用數(shù)字化能力做好“減碳三環(huán)”:自身節(jié)能減排的“內(nèi)環(huán)”,推動(dòng)生態(tài)企業(yè)脫碳減排的“中環(huán)”以及公眾綠色低碳消費(fèi)的“外環(huán)”。
我們的數(shù)據(jù)中心通過(guò)一系列節(jié)能工作安排和清潔能源電力交易,在自身減碳的同時(shí)持續(xù)降低阿里云用戶使用云計(jì)算產(chǎn)生的碳排放量,助力相關(guān)行業(yè)走上綠色發(fā)展道路。例如,攀鋼集團(tuán)引入阿里云“工業(yè)大腦”對(duì)煉鋼全流程進(jìn)行工藝優(yōu)化,覆蓋脫硫、提礬、轉(zhuǎn)爐、配合金、精煉、連鑄等多個(gè)環(huán)節(jié),最終幫助其旗下煉鋼廠節(jié)省了25%的人工,生產(chǎn)效益提升了2.4倍,使其每產(chǎn)一噸鋼可節(jié)省1.28公斤鐵,相當(dāng)于每年減少563萬(wàn)噸鐵消耗,每年可節(jié)省煉鋼成本1700萬(wàn)元;在西南某大型垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組上,阿里云利用人工智能算法幫助客戶將固廢垃圾焚燒效率提升了2.6%,相當(dāng)于同樣的垃圾每年可多發(fā)電4000多萬(wàn)千瓦時(shí),同時(shí)蒸汽量穩(wěn)定性綜合提升25%,碳排放相比之前降低約48%;此外,釘釘?shù)臒o(wú)紙化辦公累計(jì)減少碳排放1100萬(wàn)噸,相當(dāng)于種植了600萬(wàn)棵樹(shù),固化了6300平方公里的荒漠。
《廣東科技》:阿里云擁有南通、杭州、烏蘭察布、張北、河源五大超級(jí)數(shù)據(jù)中心,并在2021財(cái)年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收600億元。請(qǐng)問(wèn),五大超級(jí)數(shù)據(jù)中心體現(xiàn)了怎樣的布局思路,又帶來(lái)了怎樣的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益?
高山淵:作為阿里巴巴面向未來(lái)的第二增長(zhǎng)曲線,阿里云去年銷售額已經(jīng)突破600億元,同比增長(zhǎng)50%,繼續(xù)保持領(lǐng)先地位,其中阿里云計(jì)算在IaaS領(lǐng)域全球排名第三。目前,我們擁有國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的數(shù)據(jù)中心集群,位于張北、南通、杭州、烏蘭察布、河源等地的五大超級(jí)數(shù)據(jù)中心輻射京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)三大區(qū)域。阿里云五大超級(jí)數(shù)據(jù)中心布局在我國(guó)不同區(qū)域,在呼應(yīng)城市低能耗訴求的同時(shí)開(kāi)展清潔能源交易,積極推動(dòng)數(shù)據(jù)中心碳減排。未來(lái),阿里云還將繼續(xù)優(yōu)化現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心布局,如在京津冀一帶環(huán)北京周邊、華南地區(qū)、中西部等地布局,最終形成覆蓋全國(guó)的超級(jí)數(shù)據(jù)中心集群,全力打造面向未來(lái)的綠色數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。
近年來(lái),阿里巴巴積極響應(yīng)國(guó)家發(fā)展對(duì)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的要求,早已開(kāi)啟了對(duì)新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的探索。早在2011年的深圳高交會(huì)上,阿里云展示的采用創(chuàng)新高壓直流技術(shù)的綠色數(shù)據(jù)中心方案,比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能13%。經(jīng)過(guò)多年的“綠色I(xiàn)T”研發(fā)創(chuàng)新、大規(guī)模推動(dòng)液冷技術(shù)商業(yè)化,阿里云已將數(shù)據(jù)中心能耗降低70%以上,自建超級(jí)數(shù)據(jù)中心均達(dá)國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn),過(guò)去3年省電量相當(dāng)于1個(gè)中型水電站1年的發(fā)電量。
阿里云發(fā)布“零碳云”計(jì)劃現(xiàn)場(chǎng)
《廣東科技》:在助力廣東“雙碳”目標(biāo)的率先達(dá)成上,公司采取了哪些措施,成效如何?
高山淵:我們?cè)趶V東河源的數(shù)據(jù)中心于2019年10月正式對(duì)外提供服務(wù),是華南地區(qū)規(guī)模最大的綠色數(shù)據(jù)中心,可容納超過(guò)30萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器,可為珠三角地區(qū)上百萬(wàn)家企業(yè)客戶提供領(lǐng)先的云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等服務(wù)。河源位于廣東省東北部,擁有華南第一大湖萬(wàn)綠湖。廣東河源數(shù)據(jù)中心擁有優(yōu)越的地理位置,采用深層湖水制冷方式,通過(guò)“飛天”“神龍”等自研云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維,目前已通過(guò)開(kāi)展電力市場(chǎng)化交易,使用相對(duì)清潔低碳的天然氣電力,減排二氧化碳7萬(wàn)噸。后續(xù)將進(jìn)一步加大工作力度,從2022年起開(kāi)始100%采用零碳清潔能源,成為阿里云首個(gè)實(shí)現(xiàn)碳中和的大型數(shù)據(jù)中心。
阿里云數(shù)據(jù)中心
《廣東科技》:阿里巴巴2021財(cái)年業(yè)績(jī)公告中提到阿里云的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于其自主研發(fā)的技術(shù)以及集團(tuán)對(duì)技術(shù)研發(fā)的持續(xù)投資。在科技創(chuàng)新提升數(shù)據(jù)中心性能以及推動(dòng)碳減排方面,你們主要開(kāi)展了哪些工作,取得了怎樣的成效?
高山淵:在促進(jìn)數(shù)據(jù)中心碳減排方面,阿里云工程師研發(fā)了一套名為“麒麟”的液冷數(shù)據(jù)中心解決方案,將服務(wù)器浸泡在特殊的絕緣冷卻液里,使運(yùn)算產(chǎn)生的熱量直接進(jìn)入外循環(huán)冷卻,全程用于散熱的能耗幾乎為零。這種形式的熱傳導(dǎo)效率比傳統(tǒng)風(fēng)冷高百倍,節(jié)能效果超70%,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心100%無(wú)機(jī)械制冷。目前,全球僅有阿里巴巴的數(shù)據(jù)中心大規(guī)模采用液冷服務(wù)器集群。
經(jīng)過(guò)多年技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累,阿里巴巴設(shè)計(jì)出一整套《浸沒(méi)式液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)規(guī)范》,涵蓋浸沒(méi)液冷子系統(tǒng)、浸沒(méi)液冷服務(wù)器等信息技術(shù)(IT)設(shè)備的設(shè)計(jì)要求,以及對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、施工、部署、運(yùn)維等各個(gè)環(huán)節(jié),并向全社會(huì)開(kāi)放,填補(bǔ)了我國(guó)液冷服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心大規(guī)模部署建設(shè)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可采用的空白。
在計(jì)算操作系統(tǒng)方面,阿里云自主研發(fā)了國(guó)內(nèi)第一個(gè)服務(wù)全球的超大規(guī)模通用計(jì)算操作系統(tǒng)“飛天”,具備連接百萬(wàn)臺(tái)級(jí)服務(wù)器的能力,可支持單集群10萬(wàn)臺(tái)規(guī)模,并發(fā)運(yùn)行10萬(wàn)個(gè)進(jìn)程,擁有毫秒級(jí)響應(yīng)、十億級(jí)文件數(shù)、EB級(jí)別存儲(chǔ)空間。在全球部署的200多個(gè)“飛天”數(shù)據(jù)中心,通過(guò)底層統(tǒng)一的“飛天”操作系統(tǒng),為全球客戶提供獨(dú)有的混合云體驗(yàn)。2021年2月,阿里云推出第七代ECS云服務(wù)器產(chǎn)品家族,整體算力提升40%,實(shí)現(xiàn)全方位、立體化防護(hù),為云上企業(yè)提供了安全可信的環(huán)境。
在硬件方面,阿里云還大范圍開(kāi)展了數(shù)據(jù)中心硬件產(chǎn)品的自研,如固態(tài)硬盤AliFlash,就是面向數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施自研的固態(tài)硬盤SSD產(chǎn)品,其技術(shù)演進(jìn)歷經(jīng)了PCIe SSD 、基于3D NAND的NVMe SSD、Open channel SSD和 In-Storage-Computing SSD等技術(shù)迭代,已在阿里巴巴集團(tuán)大規(guī)模部署,為各業(yè)務(wù)提供高性能、低成本和高可靠性的存儲(chǔ)部件。
在電源領(lǐng)域,巴拿馬電源項(xiàng)目是我們面向下一代超級(jí)數(shù)據(jù)中心的新型直流不間斷電源方案。阿里云工程師重新定義了10kV~240V供電鏈路,對(duì)磁路和電路進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì),研發(fā)出最高容量達(dá)2.5MW的一體化、模塊化、高效、高可靠直流不間斷電源,省去傳統(tǒng)低壓配電環(huán)節(jié),采用第三代半導(dǎo)體技術(shù)大幅度優(yōu)化電源內(nèi)部結(jié)構(gòu),具有高可靠和低成本的優(yōu)勢(shì)。
阿里云液冷服務(wù)器集群
阿里云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部
在光互連領(lǐng)域,阿里云于2019年推出了面向下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、基于硅光技術(shù)的400G DR4光模塊,是繼100G自研光模塊全面部署后,阿里云在光互連領(lǐng)域的又一個(gè)重大技術(shù)進(jìn)展。和現(xiàn)階段通行的100G光模塊相比,400G光模塊的帶寬密度提高了4倍,網(wǎng)速也將提升4倍,目前已在阿里云五大超級(jí)數(shù)據(jù)中心內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用。
《廣東科技》:作為全球前三的云服務(wù)提供商,阿里云為我國(guó)超過(guò)一半的上市公司、80%的科技創(chuàng)新企業(yè)提供服務(wù),在目前碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)有序推進(jìn)的背景下,公司未來(lái)的戰(zhàn)略目標(biāo)是什么?
高山淵:今年5月,阿里云發(fā)布了“零碳云”計(jì)劃,接下來(lái),阿里云將發(fā)揮在數(shù)據(jù)智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì),輸出行業(yè)減碳解決方案,服務(wù)政府環(huán)保與碳排放管理。未來(lái),阿里云將繼續(xù)堅(jiān)定碳中和技術(shù)路線,加強(qiáng)節(jié)能創(chuàng)新研發(fā),開(kāi)展清潔能源交易,積極推動(dòng)數(shù)據(jù)中心碳減排。在實(shí)施好“做深基礎(chǔ)、做厚中臺(tái)、做強(qiáng)生態(tài)、做好服務(wù)”四大戰(zhàn)略的同時(shí),阿里云將在“做好服務(wù)、云釘一體、數(shù)據(jù)智能”三個(gè)方面加大投入力度,加速推進(jìn)與釘釘整合,培養(yǎng)更多深入各行各業(yè)的算法工程師,釋放數(shù)據(jù)智能紅利,打造綠色發(fā)展的企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)。