谷歌:自然冷卻

谷歌在世界各地運營著幾十個數據中心。谷歌的綠色能源主管Bill Weihl表示，谷歌公司要確保其數據中心的效率高于行業平均水平。據美國環保署（EPA）估計，眼下許多正在運行的數據中心其能源利用效率（PUE）多在2.0左右，這意味著它們所消耗的能源兩倍于實際所需的能源。Bill Weihl表示，谷歌所有數據中心的PUE為1.18左右，提高效率的手段之一就是采用所謂的“自然冷卻（free cooling）”。

Bill Weihl說：“我們管理數據中心中的氣流，避免熱空氣與冷空氣混合在一起，從而將一個典型數據中心的總冷卻成本減少了85%。”他補充說，冷卻成本的減少得益于結合了新的冷卻技術以及電源備份方法。在谷歌的數據中心里，冷通道溫度平均26.7攝氏度，而不是通常的21.1攝氏度或更低。（熱通道溫度根據所用設備的不同而不同，谷歌不愿細述熱通道溫度具體為多少度，也不愿透露具體設備。）

據Bill Weihl聲稱，谷歌在每一個數據中心，包括在比利時新建的數據中心，都使用了蒸發冷卻塔。冷卻塔通過一種有助于加快蒸發的材料，將熱水輸送到塔頂。在這個蒸發冷卻期間，用于冷卻數據中心的冷卻裝置不必經常使用。

“我們在世界各地都有數據中心，在美國俄勒岡州，氣候寒冷又干燥，而在美國的西南部和中西部，氣候也大不一樣，有些地方比較暖和、潮濕，但我們幾乎一直都依靠蒸發冷卻技術。”Bill Weihl表示，谷歌在比利時的數據中心已于2010年初投入運行，連備用冷卻裝置都沒有，而是依靠蒸發冷卻。他說，該數據中心不需要蒸發冷卻將是“百年一遇的事”，所以谷歌決定棄用后備冷卻裝置，以減少數據中心的用電負荷。他表示，數據中心大部分時間是在最大負荷狀態下運行，對于偶爾非常炎熱的幾天，管理員會將幾臺服務器處于閑置狀態，或索性關掉。

他建議其他公司應該認真考慮在數據中心采用“自然冷卻”技術，比如上面所說的蒸發冷卻塔。還有一種辦法是，使用冷卻塔將室外空氣轉送到服務器，然后隨服務器溫度上升（只要在可以接受的范圍之內），對機架少使用直接冷卻。

至于電源管理方面，谷歌使用了將交流電降壓成直流電的變壓技術。谷歌還使用本地備用電源（實際上是每臺服務器上的電池），而不是使用傳統的不間斷電源（UPS），這主要是由于采用了交流電到直流電的轉換過程。

谷歌使用變壓器來轉換來自市電線路的電能，然后將電力輸送給服務器。傳統上，單個電源系統將電壓從交流電轉換成直流電，但業內專家一致認為這個方法的效率很低。Gartner公司數據中心分析師David Cappuccio說：“谷歌、Facebook和其他許多公司已經開始減少從電力進入大樓到輸送給服務器的交流電/直流電轉換次數。”這表現為基于直流電的配電系統把轉換過程從單臺服務器轉移到每個機架的頂部。他解釋說，此舉通常可以將能耗減少幾個百分點。他表示，谷歌還使用效率高達93%的服務器電源系統和穩壓器，否則，提高穩壓器的效率需要高昂的成本。

谷歌聲稱，其數據中心的總體效率開銷是19%，而環保署估計大多數數據中心的效率開銷將高達96%。開銷百分比表明了多少電力用于IT設備的供暖和冷卻，而不是用于運行服務器；百分比越小越好。

谷歌所有數據中心的PUE在1.18左右，提高效率的手段之一就是采用所謂的“自然冷卻（free cooling）”。