发布于: Oct 27, 2023
亚马逊云科技近日发布全新《企业上云：构建 IT 实力和减碳》专题研究成果，探讨将 IT 应用从中国的本地企业数据中心迁移到云基础设施所带来的节能潜力。研究发现，“中国企业在云基础设施上运行业务应用程序，可减少高达 78% 的相关能耗，其中，云服务器由于能效和利用率更高，可以帮助企业实现高达 65% 的节能；云数据中心设施通过使用高效的电力和冷却系统还能额外减少 13% 的能耗。”《企业上云：构建 IT 实力和减碳》是由亚马逊云科技委托标普全球市场财智开展的专题研究，调研了超过 300 家中国企业，涵盖食品、饮料和农业、金融服务、医疗保健、IT 和计算机服务、运输、零售产品和服务、制造业、化工、汽车等行业。大多数受访企业同时使用多种数据中心模式来部署工作负载和应用程序。
该报告指出，“衡量 IT 设备能效的两个关键指标是服务器利用率和服务器总体年限。服务器的利用率决定了是否达到最优能效，而服务器总体年限决定了服务器硬件的固有效率水平。” 该报告显示，“受访中国企业的平均服务器利用率仅为 20%，服务器并未充分发挥其效率。云服务提供商对云服务器的利用率则可以高达 70%-80%。同时，平均而言，受访企业使用服务器八年多后升级换代，而云服务商服务器平均使用时间仅为三到四年。”
随着芯片技术和服务器的设计变得越来越高效，企业能否及时采用最新技术服务器也会影响能耗。报告显示，“近 40% 的受访企业通常会等待 3-6 个月才部署最新一代服务器。相比之下，云服务提供商通常会在产品在市场上普及之前就采用最新的技术，因为他们更愿意自己设计、测试并投资新芯片和服务器技术。云服务提供商的服务器通常更新更快、效率更高，能够确保实现最佳的性能。”
通常云服务提供商设计的服务器系统都拥有强大的计算能力，从而能实现更好的性能，同时采取定制的服务器芯片提高能效；其次，云服务提供商的服务器通常是基于新一代云原生架构，通过计算与存储分离，支持云中的通用工作负载和人工智能工作负载；最后，越来越多的云服务提供商开始通过提供内部使用的碳管理工具来提升支持服务，让客户能够跟踪、审查并预测使用云服务产生的碳排放。
亚马逊云科技在服务器、存储和网络设备的设计上不断创新，减少能源使用并实现卓越运营，支持企业业务增长。通过加大自研芯片的投入与创新，亚马逊云科技驱动了成本和性能的同步优化并有效降低能耗。例如，亚马逊云科技推出的 Amazon Graviton3 自研芯片所支持的计算实例性能较前一代提升了 25%，能耗降低 60%；基于 Amazon Inferentia 机器学习推理芯片的计算实例效率提升了 54%，而成本却降低 90%；亚马逊云科技在 2022 年推出的 Amazon Trainium 机器学习芯片，能够减少生成式 AI 模型训练的时间和成本，与同类型的计算实例相比，可减少 62% 的成本和 29% 的能耗。此外，通过 Amazon EC2 Auto Scaling 等服务，亚马逊云科技能帮助企业监控应用程序并自动调整用量，最大限度地减少空闲服务器，最大化资源利用率，从而以尽可能低的成本来保持稳定、可预测的性能。
由于采用不同的冷却方式和配电系统，数据中心设施也存在能效差异。标普全球市场财智的研究发现，“中国受访企业的企业数据中心的平均电能使用效率（PUE）指标为 2.11，而云基础设施数据中心的 PUE（数据中心能源效率）平均得分可达 1.25 或更优。”
亚马逊云科技不断在提升冷却效率方面进行创新。采用多模式分阶段制冷方式冷却数据中心，可以根据当地的气候特点，选用适合不同季节的最佳运行模式。此外，亚马逊云科技还对数据中心冷却系统设备的使用寿命和气流效率进行优化。亚马逊云科技还通过移除传统数据中心里的中央不间断电源 UPS，转而采用集成在每个机架的小型电池组和定制电源等一系列措施来降低能量转换损失。通过该举措，可以减少 35% 的能量转换损失，进一步提升数据中心能效。