随着当前网络连接设备的激增，全球电力消耗处于历史最高水平，并且随着时间的推移会越来越高。据研究公司Gartner称，当今世界上大约有49亿台联网设备。到2020年，思科预计将达到500亿台。随着数据中心对计算能力的需求迅速增加，削减昂贵的电力消耗也是数据中心能源效率的推动力。未来的挑战：提高数据中心的能效数据中心的能效是未来的主要挑战。数据中心渴望使用更多能源并提高效率。根据美国能源部公布的数据，2016年美国数据中心运行和制冷的能耗达到700亿千瓦时。而在四年内，这个数字将达到730亿千瓦时。在英国，托管数据中心行业在2015年消耗了25亿千瓦时，据估计全球数据中心消耗约占全球总用电量的3%-5%。这与全球航空业消耗的能源相当。因此，环保主义者、政府监管机构和公众都在密切关注提高数据中心能效。值得一提的是，这为数据中心运营商提供了一个降低其巨大运营成本的机会，因为节能不仅可以节省资金，还可以为减少温室气体排放和保护气候做出重大贡献。鉴于未来的挑战和机遇，降低服务器的运营成本和提高冷却效率是关键，以便通过依赖更成熟和适应性更强的IT解决方案来降低运营成本，这些解决方案可以承受更高的温度并产生更少的热量。冷却系统的采用在英国，数据中心水冷技术取得了一些进展，这意味着数据中心可持续发展取得了令人鼓舞的成果。冷却水比冷却空气吸收热量更好，使水冷却成为降低数据中心能源成本的最具成本效益的选择。在当今的数据服务器环境中，大功率空调通常会产生冷空气，但它们能为整个服务器机房降温吗？坦率地说，超过一半的房间冷空气无法到达机柜中的热点进行冷却，其中包括CPU。随着热空气的消散，很多成本都会损失掉。GreenMountain在挪威的数据中心使用附近峡湾的水来冷却数据中心。同样令人印象深刻的是位于加拿大多伦多的Cologix和Equinix数据中心，它们使用安大略湖的水来冷却服务器。在这两种情况下，水都间接参与了冷却过程。通过热交换器，数据中心内的空气相应地被液体冷却介质冷却，然后用于硬件的自然冷却。这就是所谓的“风冷2.0”。虽然，仍然不建议使用空调来为整个房间降温，但散热片必须尽可能靠近服务器进行降温，以获得更高的降温效率。与热点的间接冷却相反，直接冷却将是最佳选择。水冷相对于空气冷却的优势包括增加流量和传导性。例如，水冷由于其物理特性与空气相比具有更大的节能和经济优势，水能吸收的热量是空气的3330倍，其传导率高出20倍。通过使冷却介质更靠近热源，可以更有效地利用其潜力。而且通过智能化设计，可以实现CPU等敏感元器件的集中散热。得益于更高的散热性能，与传统空调系统相比，每台服务器机柜的功率密度可达45千瓦，同时降低了能耗。直接水冷系统还可以提供额外的节能效果，由于服务器机架温度更高，可以输出高达60°C的热水。此温度的水可用于附近建筑物、饭店、旅馆和办公楼的热水或供暖系统。通过智能余热利用进一步节省能源随着物联网、智能家居和自动驾驶汽车等设备在全球范围内消耗更多能源，寻找新的协同效应以通过利用余热提高能源效率变得越来越重要。根据BorderstepInstitute最近进行的一项调查，由于数据中心服务器热量的再利用，已经证明可以节省大量能源。在瑞士，IBM的数据中心为附近的游泳池提供热水。在印第安纳州北圣母大学的数据中心，废热被提供给温室供暖，而包括Apple和AmazonWebServices(AWS)在内的运营商正在为北欧地区数据中心附近的家庭供暖。但是仍然存在两个问题。如果余热输出的温度很低，低于60°C，则无法加热相邻的建筑物。为了重新利用热量，水温必须至少达到6060°C才能生产热水。其次，它的热能不能传输很远。数据中心余热只能用于附近用户附近的应用，远距离传输热能可能会造成大量热损失，从而导致温度降低。结论随着计算能力需求的显着增加以及数据中心随之而来的高电力成本，创新的绿色概念对于数据中心至关重要。在市场研究公司Technavio发布的一项研究中，绿色数据中心的机会正以每年14%的速度增长。无论是使用直接水冷还是其他冷却方式，都需要采取进一步措施来降低数据中心的能耗。
