以科技創新驅動,打造“從頭到腳”的綠色云計算
阿里云于2021年提出:將在2030年之前實現云計算自身運營和價值鏈碳中和目標。為了充分落實相關目標,以廣泛的自研科技創新、堅定的清潔能源轉型、積極推進供應鏈減碳等維度著手,打造“從頭到腳”都干凈的云計算。
圖丨構建一朵綠色低碳的云
優化能源結構,清潔能源消耗占比提升至53.9%
為了實現2030年云計算電力供給100%采用清潔能源,阿里云持續提升清潔電力使用比例。在2023財年,自建數據中心電力使用結構中清潔電力占比53.9%,相較于上財年的21.6%清潔電力占比有大幅度提升,在行業中處于領先地位。2022年上半年,阿里云數據中心與華北電力大學聯合開展基于業務負載靈活性調度的“數據中心算力-電力協同優化”,通過張北及南通的數據中心完成“算力-電力協同調度”驗證實驗,促進清潔能源消納,成為國內跨區域“算力-電力”優化調度的先行者。
數智化運營提效,PUE降低至1.215
阿里云利用綠色低碳的科技創新和智能運維等方式,持續降低PUE(Power Usage Effectiveness),2023財年自建數據中心整體PUE從2022財年的1.247降低至1.215,繼續保持亞洲領先的水平。阿里云主張通過軟硬件協同模式、節能特性的服務器、液冷服務器技術、高性能電源、數字化資源管理平臺等前沿技術手段,幫助每一個算力應用環節節能提效。
軟硬件協同:通過計算、存儲和互連部件上的軟硬件協同創新,進一步提升數據處理性能和效率?;谝刑?10自研芯片以及磐久服務器M系列,云計算整體性能在數據庫、大數據、視頻編解碼、Web服務器等核心場景中的性價比提升30%以上,每TB級數據的運算功耗降低14%。通過震旦異構計算平臺云原生服務,實現跨位置和跨芯片運行,還能將算力利用率和計算能效提高30%。
節能特性的服務器:主導研發的服務器架構在產品設計上遵循模塊化和標準化原則,以實現靈活配置、高密度、高兼容性。與傳統架構相比,系統散熱能力提升10%,散熱能耗降低30%以上。同時,其基于服務器實際負載來設計供電,使電源長期以最佳效率工作,從而實現節電降碳。
液冷技術:主導研發的基礎設施和IT設備一體化的浸沒式液冷架構,完全脫離風扇、空調等機械制冷,達到年均PUE低至1.09,較行業平均水平節能36%。液冷技術下的全場景實時精確溫控,釋放芯片計算潛能,有效解決更高性能的計算需求。
高性能電源:主導研發高性能的電源“巴拿馬”通過縮短供電路徑、直流不間斷,來提高電源效率,并已經全面部署到新增的自建數據中心。截至2023年3月31日,全國已經應用366套,容量超過800兆瓦。2022年7月,“巴拿馬”電源行業標準(YD/T 4006-2022)《信息通信用10kV交流輸入的直流不間斷電源系統》正式發布執行,并對外開放。
數字化資源管理平臺:主導研發數字化資源管理平臺“法拉第”可以高效管理部署在全球各地的數據中心的資源使用,包括數字化碳盤查、電量電價電費管理、數據中心碳中和規劃等核心功能。2023財年阿里云把水、電、柴油一體化管理集成到法拉第平臺,實現了現場運維數據全覆蓋。這也讓阿里云有能力為用戶提供準確、清晰的云產品和服務的碳賬單。
在智能運維方面,覆蓋電氣、暖通、自動化控制等領域的跨專業團隊,建立了數字化的運維策略管理平臺,以穩定性平衡和全局最優為前提,設計20多種標準策略,對全國所有自建機房策略部署的進度、效果、穩定性進行實時管理。并且,我們基于智能算法優化運維策略,以水冷系統、各設備物理內核為基礎,搭建耦合系統模型,持續對大量歷史數據進行學習以改進模型、幫助運維精細化調優。截至2023年3月31日,在阿里巴巴7個大規模數據中心部署智能算法運維策略后實現冷卻系統能耗下降5-11%。
促進供應鏈綠色轉型,已有6個租賃數據中心100%使用清潔電力
阿里云通過提升租賃數據中心用電和碳排放信息的監測、衡量、分析能力,并且據此周期性評估租賃供應商企業的綠色低碳程度,建立考核機制,來推動更多供應商逐年加大減碳力度。與此同時,阿里云向供應商輸出自建數據中心的標準和技術,幫助其優化租賃數據中心PUE,并且向供應商提供相關資源,推動供應商更多地使用清潔電力和交易綠證。2023財年,在廣東省有6個租賃數據中心已經100%使用清潔電力。
5 Greens計劃:與云上客戶攜手“碳”索未來
基于打造“一朵干凈的云”的愿景,阿里云制定5 Greens計劃:基于綠色能源、開發綠色技術/產品、自研綠色架構,開展綠色運營,提供綠色服務。從技術和運營兩個方面,為客戶綠色上云提供解決方案。5 Greens賦能客戶的同時,為客戶的產品提升競爭力,與客戶攜手“碳”索未來。
2023財年,阿里云在綠色低碳、技術節能方面獲得多項重要的認定和獎項
圖丨阿里云數據中心綠色低碳實踐入選“2022全國十大碳中和示范典型案例”
2022年6月新華網報道阿里巴巴與華北電力大學實現行業首次數據中心與電力系統間算力-電力協同調度。(新華網)
2022年7月《人民日報》在第18版產經版塊撰文,文章特別提到阿里云張北數據中心,為阿里云張北數據中心在綠色節能方面的減碳實踐點贊。(人民日報)
2022年9月阿里巴巴數據中心綠色低碳實踐案例入選中央網信辦2022年度雙化(數字化、綠色化)協同典型案例。(中央網信辦)
2022年9月阿里巴巴以8.6億千瓦時綠電交易量位居“2022年中國企業綠電交易排行榜”全行業第二名,蟬聯科技行業第一名。(彭博新能源財經Bloomberg NEF)
2022年10月2022數據中心科技成果獎:單相全浸沒式液冷。(中國工程建設標準化協會)
2022年11月2022國家信息化領域節能技術裝備推薦目錄:10kV交流輸入的直流不間斷電源系統。(工信部辦公廳)
2022年11月2022國家信息化領域節能技術裝備推薦目錄:單相全浸沒式液冷。(工信部辦公廳)
2022年12月第十七屆人民企業社會責任獎“綠色發展獎”。(人民日報社指導、人民網主辦)
2022年12月阿里云數據中心綠色低碳實踐入選“2022全國十大碳中和示范典型案例”。(中國能源研究會)
2022年12月國家重點推廣的低碳技術目錄(第四批): 10kV交流輸入直流不間斷電源技術。(生態環境部辦公廳)
2022年3月2022國家新型數據中心:阿里巴巴浙江云計算仁和液冷數據中心。(工信部辦公廳)
2022年3月2022國家綠色數據中心:阿里巴巴廣東大數據綜合服務平臺河源基地高新機房C樓。(工業和信息化部辦公廳、國家發展改革委辦公廳、商務部辦公廳、國管局辦公室、銀保監會辦公廳、國家能源局綜合司)
注:2023財年統計時間范圍從2022年4月1日開始,至2023年3月31日截止。
綠色智算:讓產業數智化升級,從“綠色低碳”開始
相比于傳統IT,云計算是更高效的算力供給方式,根據Carbon Trust(碳信托)2022年的《阿里云碳效能報告》,從本地化部署機房和服務器的傳統模式切換到云計算的國內用戶,可避免85.5%的碳排放。踐行綠色低碳不僅限于算力的供給,算力高效利用同等重要。以2022年8月30日發布的靈駿智能計算集群為例,阿里云通過體系化的技術和產品創新,使千卡(異構計算卡)并行有效算力輸出達到90%以上,資源利用率可提升3倍。靈駿已經在大模型、電商、金融、自動駕駛、科教研、制藥等場景廣泛應用,部署于烏蘭察布阿里云數據中心的集群已經支撐了通義模型系列、小鵬汽車自動駕駛智算中心、復旦大學CFFF科研計算平臺等多種領域,成為“東數西算”等國家政策指導下的超大規模產業實踐。
圖丨烏蘭察布阿里云數據中心(1)
圖丨烏蘭察布阿里云數據中心(2)
在千行百業數智化轉型和升級的時代機遇下,阿里云將面向海量數智應用場景,持續沉淀自研技術、打磨產品服務,踐行高質量發展理念,以綠色低碳、安全穩定、普惠易用的云計算服務,為中國的數智化產業升級浪潮提供綠色的“源動力”。