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[15388] 2020-05-18_数字新基建成本优化：从谷歌DeepMind实践我们体会到了什么？

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2020-05-18_数字新基建成本优化：从谷歌DeepMind实践我们体会到了什么？ 数 字 新 基 建 成 本 优 化 ： 从 谷 歌 D e e p M i n d 实 践 我 们 体 会 到 了 什 么 ？ 宇 宸   F r e e B u f   2 0 2 0 - 0 5 - 1 8 近 日 新 基 建 、 数 字 新 基 建 的 标 题 到 处 飞 ， 几 天 前 信 通 院 发 表 了 一 篇 《 “ 新 基 建 ” 数 据 中 心 能 否 摘 掉 “ 能 耗 大 户 ” 的 帽 子 ？ 》 的 文 章 。 文 中 指 出 ： “ 从 各 类 数 据 的 表 面 来 分 析 ， 数 据 中 心 无 疑 是 “ 能 耗 大 户 ” 。 从 微 观 上 看 ， 一 个 超 大 型 数 据 中 心 每 年 的 耗 电 量 近 亿 度 ； 从 宏 观 上 看 ， 全 世 界 数 据 中 心 的 耗 电 规 模 为 2 0 5 T W h ， 占 全 世 界 耗 电 规 模 的 1 % 。 据 中 国 信 息 通 信 研 究 院 （ 以 下 简 称 “ 中 国 信 通 院 ” ） 发 布 的 《 数 据 中 心 白 皮 书 》 统 计 ， 我 国 数 据 中 心 产 业 年 增 长 3 0 % 以 上 ， 有 人 因 此 担 心 数 据 中 心 的 能 耗 也 会 迅 速 扩 增 ， 而 事 实 真 的 是 如 此 吗 ？ 2 0 2 0 年 初 ， 世 界 顶 级 学 术 期 刊 《 S c i e n c e 》 刊 登 的 论 文 《 重 新 校 准 全 球 数 据 中 心 能 耗 估 算 》 的 数 据 却 表 明 ： 全 球 数 据 中 心 的 能 耗 增 长 其 实 在 放 缓 。 ” 随 着 网 络 技 术 的 飞 速 发 展 ， 从 传 统 网 络 到 虚 拟 化 ， 再 到 云 计 算 、 I o T 、 边 缘 计 算 以 及 5 G 技 术 的 逐 步 应 用 ， 需 要 能 够 处 理 和 承 载 海 量 数 据 的 算 力 以 及 存 储 ， 这 就 必 然 会 让 人 联 想 到 I D C 。 这 不 过 是 目 前 我 们 所 处 的 场 景 ， 随 着 边 缘 计 算 （ I o T 、 5 G 、 云 边 缘 ） 的 需 求 不 断 增 加 ， 未 来 的 场 景 可 能 会 发 生 变 化 。 将 计 算 能 力 由 中 心 化 向 分 布 式 低 延 时 高 带 宽 （ 相 比 4 G 和 W i f i 网 络 ） 的 边 缘 发 展 ， 未 来 场 景 中 可 能 更 多 的 是 分 布 在 各 地 市 级 的 中 小 型 I D C ， 以 及 各 园 区 和 小 区 的 小 型 机 房 ， 配 合 基 站 进 行 近 源 计 算 ， 核 心 I D C 只 接 收 结 果 、 同 步 数 据 和 分 发 策 略 。 以 以 5 G 未 来 的 部 署 方 式 为 例 未 来 的 部 署 方 式 为 例 4 G 核 心 网 是 集 中 部 署 模 式 ， 一 般 是 一 个 省 （ 或 大 区 ） 部 署 一 个 4 G 核 心 网 ， 所 以 4 G 承 载 网 的 流 量 模 型 是 南 北 向 为 主 ， 运 营 商 倾 向 于 采 用 比 较 简 单 的 接 入 网 设 计 ， 如 很 多 运 营 商 采 用 L 2 （ V P N ） + L 3 （ V P N ） 组 网 模 式 ， 即 接 入 网 采 用 相 对 简 单 的 L 2   V P N 网 络 。 5 G 核 心 网 是 C U P S （ C o n t r o l   a n d   U s e r   P l a n e   S e p a r a t i o n ） 架 构 ， 控 制 面 集 中 部 署 ， 一 般 是 一 个 省 或 一 个 大 区 部 署 一 个 ， 而 U P F （ U s e r   P l a n e   F u c n t i o n ） 是 分 布 式 部 署 的 ， 一 般 一 个 城 市 会 部 署 一 个 锚 点 U P F （ A n c h o r   U P F ） 和 很 多 M E C （ M u l t i - a c c e s s   E d g e   C o m p u t i n g ） U P F 。 5 G   M E C 可 以 部 署 在 运 营 商 的 边 缘 机 房 或 企 业 园 区 的 企 业 机 房 中 （ 见 下 图 ） 。 5 G   U P F 在 移 动 承 载 网 上 的 分 布 式 部 署 ， 改 变 了 4 G 时 代 承 载 网 的 数 据 模 型 和 承 载 方 式 ； 在 4 G 时 代 ， 这 些 无 线 核 心 网 流 量 是 在 I P 骨 干 网 上 而 不 是 在 移 动 承 载 网 上 来 承 载 的 。 而 且 5 G   M E C 经 常 连 接 到 接 入 网 （ 如 现 场   M E C ） ， 增 加 了 对 5 G 移 动 承 载 网 接 入 网 的 功 能 要 求 。 5 G   M E C 网 络 需 要 一 个 功 能 更 强 大 、 支 持 企 业 业 务 的 网 络 架 构 和 方 案 ， 不 能 是 4 G 现 有 移 动 承 载 网 架 构 的 简 单 带 宽 升 级 。
图 1   4 G 核 心 网 集 中 式 部 署 和 5 G   M E C 的 U P F 分 布 式 部 署 （ 来 源 ： 华 为 ） 有 关 未 来 分 布 式 边 缘 计 算 的 应 用 场 景 可 以 去 阅 读 《 运 营 商 边 缘 计 算 网 络 技 术 白 皮 书 》 和 G a r t n e r 2 0 2 0 十 大 战 略 技 术 趋 势 的 分 布 式 云 和 增 强 边 缘 ， 这 不 是 今 天 我 要 说 的 重 点 。 那 么 ， 回 到 正 题 上 来 。 对 于 这 样 的 一 种 未 来 场 景 ， 可 见 需 要 建 设 和 改 造 的 新 基 础 设 施 应 该 不 会 少 ， 那 么 基 础 设 施 的 能 源 消 耗 将 是 一 个 巨 大 的 数 字 ， 也 是 企 业 的 一 项 重 要 开 销 。 拿 I D C 来 说 ， 服 务 器 、 网 络 设 备 、 存 储 这 些 肯 定 是 需 要 持 续 供 电 没 什 么 可 说 的 ， 但 是 另 外 一 个 耗 电 的 “ 大 户 ” 可 能 会 被 忽 略 ， 那 就 是 中 央 空 调 （ 温 湿 度 控 制 ） 。 想 想 大 家 夏 天 在 家 时 每 月 的 空 调 电 费 单 ， 是 不 是 感 觉 很 心 疼 ， 但 是 不 开 又 受 不 了 夏 日 的 燃 热 天 气 ？ 机 房 也 是 如 此 ， 要 想 保 证 设 备 正 常 运 转 ， 空 调 基 本 是 2 4 小 时 运 转 的 。 如 何 通 过 合 理 方 法 降 低 数 据 中 心 能 耗 如 何 通 过 合 理 方 法 降 低 数 据 中 心 能 耗 对 于 这 个 问 题 其 实 早 在 2 0 1 4 年 G o o g l e 就 开 始 进 行 测 试 和 实 验 了 ， 并 且 在 2 0 1 6 年 成 功 在 自 己 的 数 据 中 心 开 启 A I 温 湿 度 管 理 ， 有 效 降 低 4 0 % 的 开 销 。 用 数 字 体 现 一 下 这 个 概 念 吧 ， 中 国 数 据 中 心 的 电 费 占 运 维 总 成 本 的 6 0 % - 7 0 % ， 而 空 调 所 用 的 电 费 占 4 0 % 。 大 型 数 椐 中 心 机 房 用 电 量 比 起 先 进 国 家 差 距 比 较 大 的 ， 机 房 用 电 分 配 是 ： I T 占 4 6 % ， 制 冷 占 4 0 % 以 上 （ 有 甚 至 的 高 达 5 0 % ） ， 其 余 电 源 、 照 明 占 1 8 % 左 右 。 可 以 看 出 制 冷 耗 电 是 影 响 P U E 值 的 关 键 ， 空 调 冷 是 机 房 的 耗 电 元 凶 。 国 内 某 运 营 商 省 级 五 星 级 数 据 中 心 的 统 计 数 据 ， 1 - 1 0 月 份 机 房 用 电 5 8 0 0 万 k w ， 就 算 拿 民 用 电 费 （ 0 . 5 6 元 / 度 ） 来 计 算 吧 ， 那 么 每 月 的 平 均 费 用 是 3 2 4 8 0 0 0 元 ， 其 中 空 调 自 身 的 费 用 就 要 接 近 1 3 0 万 。 这 还 只 是 一 个 省 级 I D C ， 想 想 如 果 是 阿 里 云 、 腾 讯 云 甚 至 是 谷 歌 数 据 中 心 将 会 是 一 个 怎 样 的 数 字 。 那 么 如 果 依 靠 A I 智 能 管 控 将 空 调 用 电 成 本 降 低 4 成 ， 这 是 怎 样 的 改 善 ， 就 拿 上 边 的 例 子 来 说 ， 每 个 月 光 一 个 I D C 电 费 就 可 以 省 下 来 5 2 万 ， 那 么 如 果 是 全 国 呢 ？ 去 看 来 一 下 网 上 的 统 计 。 据 G a r t n e r 统 计 ， 截 至 2 0 1 7 年 底 全 球 数 据 中 心 共 计 4 4 . 4 万 个 ， 其 中 微 型 数 据 中 心 4 2 . 3 万 个 ， 小 型 数 据 中 心 1 . 4 万 个 ， 中 型 数 据 中 心 5 7 3 2 个 ， 大 型 数 据 中 心 1 3 4 1 个 。
图 2 全 球 数 据 中 心 及 机 架 统 计 数 据 （ 来 源 ： G a r t n e r 和 中 国 信 通 院 ） 我 国 数 据 中 心 总 体 规 模 ， 没 找 到 直 接 数 据 ， 但 是 我 们 可 以 推 算 一 下 。 图 3 中 国 I D C 行 业 市 场 规 模 全 球 比 重 （ 来 源 ： 互 联 网 ） 全 球 数 据 中 心 2 0 1 9 年 月 4 2 . 9 万 个 ， 中 国 I D C 在 全 球 规 模 比 重 3 0 % ， 那 么 大 概 就 是 1 2 . 8 7 万 个 的 量 级 （ 由 于 没 有 准 确 数 据 ， 这 个 只 能 作 为 参 考 ） 。 这 是 还 没 有 考 虑 未 来 可 能 新 增 的 新 基 建 和 分 布 式 边 缘 计 算 结 构 需 要 的 中 小 型 I D C 数 量 ， 暂 且 就 拿 这 个 数 字 来 计 算 ， 一 个 月 全 国 I D C 可 以 节 约 6 6 9 . 2 4 亿 的 电 费 。 在 做 一 个 平 均 化 ， 因 为 上 边 的 例 子 是 5 星 级 机 房 ， 应 该 属 于 中 型 I D C 规 模 ， 那 么 再 折 算 一 个 中 间 值 — ： 3 3 5 亿 元 。 O K 废 话 说 得 太 多 了 ， 下 面 说 说 谷 歌 是 怎 么 做 的 。 谷 歌 是 从 哪 里 开 始 的 谷 歌 是 从 哪 里 开 始 的 这 一 切 都 是 从 一 个 2 0 % 的 项 目 开 始 的 ， 这 是 谷 歌 的 一 个 传 统 ， 留 出 时 间 来 做 那 些 不 在 官 方 工 作 描 述 范 围 内 的 工 作 （ 也 就 是 非 K P I 绩 效 的 事 ） 。 数 据 中 心 团 队 的 一 名 工 程 师 ， 非 常 熟 悉 我 们 在 运 行 数 据 中 心 的 过 程 中 每 天 收 集 的 操 作 数 据 。 我 们 计 算 P U E ， 衡 量 能 源 效 率 ， 每 3 0 秒 , 和 我 们 不 断 追 踪 例 如 总 负 荷 ( 在 任 意 时 间 服 务 器 和 网 络 设 备 正 在 使 用 的 电 力 ) , 室 外 空 气 温 度 ( 影 响 冷 却 塔 工 作 ) 和 我 们 机 械 的 水 平 和 冷 却 设 备 。 他 研 究 了 机 器 学 习 ， 并 开 始 建 立 模 型 来 预 测 和 改 进 数 据
中 心 的 性 能 。 图 4 谷 歌 数 据 中 心 （ 来 源 ： G o o g l e ） 和 其 他 机 器 学 习 的 例 子 很 像 ， 比 如 语 音 识 别 ： 计 算 机 分 析 大 量 的 数 据 来 识 别 模 式 并 从 中 学 习 。 在 像 数 据 中 心 这 样 的 动 态 环 境 中 ， 人 们 很 难 看 到 它 所 加 载 的 所 有 变 量 、 外 部 空 气 温 度 等 是 如 何 相 互 作 用 的 。 计 算 机 擅 长 的 一 件 事 就 是 能 看 到 底 层 数 据 的 情 况 , 所 以 我 们 把 收 集 的 信 息 通 过 一 个 模 型 在 日 常 操 作 和 运 行 中 帮 助 理 解 复 杂 的 相 互 作 用 。 图 5 模 型 的 一 个 简 化 版 本 ： 收 集 数 据 ， 找 出 隐 藏 的 交 互 作 用 ， 然 后 提 供 优 化 能 效 的 建 议 （ 来 源 ： G o o g l e ） 经 过 反 复 试 验 ， 模 型 在 预 测 P U E 方 面 的 准 确 率 达 到 9 9 . 6 % 。 这 意 味 着 可 以 利 用 这 些 模 型 想 出 新 的 办 法 ， 提 高 运 作 效 率 。 例 如 ， 几 个 月 前 ， 我 们 不 得 不 让 一 些 服 务 器 离 线 几 天 — — 这 通 常 会 降 低 数 据 中 心 的 能 源 效 率 。 但 是 我 们 能 够 使 用 这 个 模 型 来 临 时 改 变 我 们 的 冷 却 装 置 — — 减 少 在 那 段 时 间 内 对 P U E 改 变 的 影 响 。 像 这 样 小 的 调 整 ， 在 持 续 性 基 础 、 能 源 和 费 用 上 都 有 显 著 的 降 低 。
图 6   该 模 型 预 测 P U E 的 准 确 率 为 9 9 . 6 % （ 来 源 ： G o o g l e ） 坚 持 不 懈 的 谷 歌 人 坚 持 不 懈 的 谷 歌 人 时 间 转 到 2 0 1 6 年 ， G o o g l e 的 D e e p M i n d A I 真 正 开 始 帮 助 公 司 实 现 数 据 中 心 用 电 成 本 优 化 ， 而 且 这 个 优 化 的 结 果 是 降 低 4 0 % 的 制 冷 能 耗 ， 也 就 意 味 着 在 制 冷 方 面 的 费 用 削 减 了 四 成 。 （ 玩 过 星 际 2 的 应 该 会 听 说 前 几 年 谷 歌 的 A l p h a S t a r 对 战 职 业 选 手 的 比 赛 ） 谷 歌 通 过 将 D e e p M i n d 的 机 器 学 习 应 用 到 自 己 的 数 据 中 心 ， 设 法 将 用 于 冷 却 的 能 源 消 耗 减 少 了 高 达 4 0 % 。 在 任 何 大 规 模 的 能 源 消 耗 环 境 中 ， 这 是 一 个 巨 大 的 进 步 。 考 虑 到 谷 歌 的 数 据 中 心 已 经 非 常 成 熟 ， 这 是 一 个 显 著 的 进 步 。 虽 然 谷 歌 只 是 世 界 上 众 多 数 据 中 心 运 营 商 之 一 ， 但 许 多 运 营 商 并 不 像 我 们 一 样 使 用 可 再 生 能 源 。 数 据 中 心 效 率 的 每 一 次 提 高 都 会 减 少 对 环 境 的 总 排 放 ， 而 有 了 D e e p M i n d 这 样 的 技 术 ， 我 们 就 可 以 利 用 机 器 学 习 来 消 耗 更 少 的 能 源 ， 并 帮 助 解 决 最 大 的 挑 战 之 一 — — 气 候 变 化 。 你 看 看 ， 既 省 钱 又 环 保 ， 名 利 双 收 ， 真 是 赚 翻 了 。 谷 歌 是 怎 么 利 用 谷 歌 是 怎 么 利 用 D e e p M i n d 来 实 现 降 低 能 耗 的 来 实 现 降 低 能 耗 的 数 据 中 心 环 境 中 能 源 使 用 的 主 要 来 源 之 一 是 制 冷 。 就 像 你 的 笔 记 本 电 脑 会 产 生 大 量 热 量 一 样 ， 数 据 中 心 — — 包 括 驱 动 谷 歌 搜 索 、 G m a i l 、 Y o u T u b e 等 的 服 务 器 — — 也 会 产 生 大 量 热 量 ， 这 些 热 量 必 须 被 冷 却 ， 以 保 持 服 务 器 运 行 。 这 种 冷 却 通 常 是 通 过 大 型 工 业 设 备 完 成 的 ， 如 泵 、 冷 却 器 和 冷 却 塔 。 然 而 ， 像 数 据 中 心 这 样 的 动 态 环 境 使 得 优 化 操 作 变 得 困 难 ， 原 因 如 下 ： 设 备 ， 我 们 如 何 操 作 设 备 、 环 境 以 复 杂 的 非 线 性 方 式 相 互 作 用 。 传 统 的 基 于 公 式 的 工 程 学 和 人 为 直 觉 往 往 无 法 捕 捉 到 这 些 交 互 作 用 。 系 统 不 能 快 速 适 应 内 部 或 外 部 的 变 化 ( 如 天 气 ) 。 这 是 因 为 我 们 无 法 为 每 个 操 作 场 景 提 出 规 则 和 启 发 。 每 个 数 据 中 心 都 有 独 特 的 体 系 结 构 和 环 境 。 为 一 个 系 统 定 制 的 模 型 可 能 不 适 用 于 另 一 个 系 统 。 因 此 ， 需 要 一 个 通 用 的 智 能 框 架 来 理 解 数 据 中 心 的 交 互 作 用 。 为 了 解 决 这 个 问 题 ， 团 队 在 两 年 前 开 始 应 用 机 器 学 习 来 更 有 效 地 运 行 谷 歌 的 数 据 中 心 。 在 过 去 的 几 个 月 里 ， D e e p M i n d 的 研 究 人 员 开 始 与 谷 歌 的 数 据 中 心 团 队 合 作 ， 以 显 著 提 高 该 系 统 的 实 用 性 。 通 过 在 数 据 中 心 内 对 不 同 操 作 场 景 和 参 数 进 行 训 练 的 神 经 网 络 系 统 ， 团 队 创 建 了 一 个 更 高 效 和 自 适 应 的 框 架 ， 以 了 解 数 据 中 心 的 动 态 并 优 化 效 率 。 （ 这 就 和 之 前 团 队 的 M L 模 式 接 上 头 了 ， 为 了 一 个 2 0 % 的 项 目 ， 投 入 2 年 时 间 来 设 计 和 学 习 ， 不 过 后 边 还 有 后 续 ， 这 才 是 我 们 应 该 去 学 习 的 研 究 精 神 吧 ） 通 过 收 集 数 据 中 心 内 成 千 上 万 个 传 感 器 已 经 收 集 的 历 史 数 据 — — 如 温 度 、 功 率 、 泵 速 、 设 定 值 等 数 据 — — 并 使 用 它 来 训 练 一 个 深 度 神 经 网 络 的 集 合 来 完 成 这 一 任 务 。 由 于 我 们 的 目 标 是 提 高 数 据 中 心 的 能 效 ， 我 们 对 神 经 网 络 进 行 了 平 均 化 未 来 P U E ( 电 力 使 用 效 率 ) 的 训 练 ， P U E 的 定 义 是 总 建 筑 能 源 使 用 与 I T 能 源 使 用 的 比 率 。 然 后 ， 我 们 训 练 了 另 外 两 个
深 度 神 经 网 络 集 成 系 统 ， 以 预 测 未 来 一 小 时 内 数 据 中 心 的 温 度 和 压 强 。 这 些 预 测 的 目 的 是 模 拟 P U E 模 型 中 推 荐 的 操 作 ， 以 确 保 我 们 不 会 超 出 任 何 操 作 约 束 。 在 一 个 实 时 数 据 中 心 进 行 部 署 ， 来 测 试 模 型 。 下 面 的 图 表 显 示 了 一 个 典 型 的 测 试 日 ， 包 括 打 开 机 器 学 习 建 议 和 何 时 关 闭 它 的 时 间 点 。 图 7   使 用 M L 控 制 前 后 能 耗 对 比 （ 来 源 ： G o o g l e ） 我 们 的 机 器 学 习 系 统 能 够 始 终 如 一 地 将 用 于 制 冷 的 能 耗 减 少 4 0 % ， 这 相 当 于 在 考 虑 了 电 力 损 失 和 其 他 非 冷 却 效 率 低 下 的 情 况 下 减 少 了 1 5 % 的 总 体 P U E 开 销 。 它 还 产 生 了 该 网 站 所 见 过 的 最 低 的 P U E 。 由 于 该 算 法 是 理 解 复 杂 动 态 的 通 用 框 架 ， 团 队 计 划 在 未 来 几 个 月 将 其 应 用 于 数 据 中 心 环 境 中 的 其 他 挑 战 。 这 项 技 术 可 能 的 应 用 包 括 提 高 发 电 厂 的 转 换 效 率 ， 减 少 半 导 体 制 造 的 能 源 和 水 的 使 用 ， 或 者 帮 助 制 造 设 备 增 加 产 量 。 团 队 正 计 划 更 大 范 围 地 推 广 这 个 系 统 ， 并 将 在 即 将 发 型 的 出 版 物 中 分 享 我 们 是 如 何 做 到 这 一 点 的 ， 以 便 其 他 数 据 中 心 和 工 业 系 统 运 营 商 — — 以 及 最 终 的 环 境 — — 能 够 从 这 一 重 大 进 步 中 受 益 。 这 个 系 统 现 在 是 如 何 运 作 的 这 个 系 统 现 在 是 如 何 运 作 的 随 着 时 间 的 推 移 ， 我 们 来 到 2 0 1 8 年 ， 再 次 关 注 谷 歌 D e e p M i n d 团 队 ， 现 在 的 主 题 是 “ 安 全 第 一 ， 用 于 自 动 数 据 中 心 冷 却 和 工 业 控 制 的 人 工 智 能 ， ” 现 在 我 们 把 这 个 系 统 提 升 到 一 个 新 的 水 平 ： 我 们 的 人 工 智 能 系 统 直 接 控 制 数 据 中 心 的 冷 却 ， 而 不 是 由 人 工 执 行 建 议 ， 但 仍 然 在 我 们 的 数 据 中 心 运 维 人 员 的 专 家 监 督 之 下 。 这 种 基 于 云 计 算 的 控 制 系 统 目 前 正 在 多 个 谷 歌 数 据 中 心 安 全 地 实 现 节 能 。 每 隔 5 分 钟 ， 我 们 基 于 云 的 人 工 智 能 就 会 从 数 千 个 传 感 器 中 提 取 出 数 据 中 心 冷 却 系 统 的 快 照 ， 并 将 其 输 入 我 们 的 深 层 神 经 网 络 ， 从 而 预 测 不 同 的 潜 在 动 作 组 合 将 如 何 影 响 未 来 的 能 耗 。 然 后 ， 人 工 智 能 系 统 识 别 出 哪 些 行 为 可 以 在 满 足 一 组 可 靠 的 安 全 约 束 条 件 的 同 时 ， 将 能 耗 降 至 最 低 。 这 些 操 作 被 发 送 回 数 据 中 心 ， 由 本 地 控 制 系 统 验 证 这 些 操 作 ， 然 后 执 行 。

图 8 系 统 运 行 机 制 （ 来 源 ： D e e p M i n d ） 这 个 想 法 来 自 于 我 们 的 数 据 中 心 运 维 的 反 馈 ， 他 们 一 直 在 使 用 我 们 的 人 工 智 能 推 荐 系 统 。 他 们 表 示 ， 虽 然 系 统 已 经 教 会 了 他 们 一 些 新 的 最 佳 实 践 — — 比 如 将 冷 却 负 荷 分 摊 到 更 多 而 不 是 更 少 的 设 备 上 — — 但 执 行 这 些 建 议 需 要 太 多 操 作 人 员 的 努 力 和 监 督 。 自 然 ， 他 们 想 知 道 我 们 是 否 可 以 在 不 需 要 人 工 操 作 的 情 况 下 实 现 类 似 的 节 能 效 果 。 我 们 很 高 兴 的 回 答 ： 可 以 ！ 我 们 很 高 兴 的 回 答 ： 可 以 ！ 安 全 可 靠 的 设 计 安 全 可 靠 的 设 计 谷 歌 数 据 中 心 包 含 数 千 台 服 务 器 ， 为 谷 歌 搜 索 、 G m a i l 和 Y o u T u b e 等 热 门 服 务 提 供 支 持 。 确 保 它 们 可 靠 、 高 效 地 运 行 是 关 键 任 务 。 我 们 从 根 本 上 设 计 了 我 们 的 人 工 智 能 代 理 和 底 层 控 制 基 础 设 施 ， 考 虑 到 安 全 和 可 靠 性 ， 并 使 用 8 种 不 同 的 机 制 来 确 保 系 统 在 任 何 时 候 都 能 按 预 期 运 行 。 我 们 实 现 的 一 个 简 单 方 法 是 估 算 不 确 定 性 。 对 于 每 一 个 潜 在 的 行 动 — — 有 数 十 亿 之 多 — — 我 们 的 人 工 智 能 代 为 计 算 它 的 信 心 ， 这 是 一 个 不 错 的 尝 试 。 信 心 不 足 的 行 为 被 排 除 在 考 虑 之 外 。 另 一 种 方 法 是 两 层 验 证 。 人 工 智 能 计 算 出 的 最 优 行 动 是 根 据 数 据 中 心 运 营 商 定 义 的 安 全 控 制 的 内 部 列 表 进 行 审 查 的 。 指 令 从 云 发 送 到 物 理 数 据 中 心 后 ， 本 地 控 制 系 统 根 据 自 己 的 一 组 控 制 来 检 验 指 令 。 这 种 冗 余 检 查 确 保 系 统 保 持 在 本 地 约 束 范 围 内 ， 并 且 操 作 人 员 保 留 对 操 作 边 界 的 完 全 控 制 。 最 重 要 的 是 ， 数 据 中 心 运 维 人 员 始 终 在 控 制 之 中 ， 可 以 随 时 选 择 退 出 A I 控 制 模 式 。 在 这 些 场 景 中 ， 控 制 系 统 将 无 缝 地 从 人 工 智 能 控 制 转 移 到 定 义 当 前 自 动 化 行 业 的 现 场 规 则 和 启 发 。 团 队 还 开 发 了 如 下 的 其 他 安 全 机 制 ：
图 9 其 他 安 全 机 制 （ 来 源 ： D e e p M i n d ） 逐 步 提 高 能 耗 节 约 率 逐 步 提 高 能 耗 节 约 率 我 们 最 初 的 推 荐 系 统 由 操 作 人 员 审 查 和 执 行 操 作 ， 而 我 们 新 的 人 工 智 能 控 制 系 统 直 接 执 行 操 作 。 我 们 有 意 将 系 统 的 优 化 边 界 限 制 在 一 个 更 窄 的 运 行 机 制 内 ， 以 优 先 考 虑 安 全 性 和 可 靠 性 ， 这 意 味 着 在 减 少 能 源 方 面 存 在 风 险 / 回 报 的 权 衡 。 尽 管 该 系 统 只 投 入 使 用 了 几 个 月 的 时 间 ， 但 它 已 经 实 现 了 平 均 3 0 % 的 持 续 节 能 ， 而 且 预 期 还 会 有 进 一 步 的 改 进 。 这 是 因 为 随 着 时 间 的 推 移 ， 这 些 系 统 会 得 到 更 好 的 数 据 ， 如 下 图 所 示 。 随 着 技 术 的 成 熟 ， 我 们 的 优 化 边 界 也 将 扩 大 ， 以 实 现 更 大 的 减 排 。 很 高 兴 我 们 的 直 接 人 工 智 能 控 制 系 统 能 够 安 全 可 靠 地 运 行 ， 同 时 持 续 地 节 约 能 源 。 然 而 ， 数 据 中 心 仅 仅 是 个 开 始 。 从 长 远 来 看 ， 我 们 认 为 这 项 技 术 有 可 能 应 用 于 其 他 工 业 领 域 ， 帮 助 更 大 规 模 地 应 对 气 候 变 化 。 最 后 ， 用 数 字 做 一 个 总 结 ， 如 果 我 们 国 内 超 大 、 大 中 型 I D C 能 够 在 制 冷 上 节 约 3 0 % 的 能 耗 ， 那 么 这 将 意 味 着 可 以 每 年 为 国 家 节 省 3 0 0 0 亿 电 费 开 支 。
参 考 资 料 ： 参 考 资 料 ： [ 1 ]   吴 美 希 , 郭 亮 , 《 “ 新 基 建 ” 数 据 中 心 能 否 摘 掉 “ 能 耗 大 户 ” 的 帽 子 ？ 》 [ Z ] ,   中 国 信 通 院 , 2 0 2 0 . [ 2 ]   《 数 据 中 心 白 皮 书 （ 2 0 1 8 ） 》 [ R ] ,   中 国 信 通 院 , 2 0 1 8 . [ 3 ]   《 运 营 商 边 缘 计 算 网 络 技 术 白 皮 书 》 [ R ] ,   中 国 电 信 , 华 为 , 2 0 1 9 . [ 4 ]   5 G + M E C + I P 网 络 白 皮 书 [ R ] , 华 为 , 2 0 2 0 . [ 5 ]   J i m   G a o ,   M a c h i n e   L e a r n i n g   A p p l i c a t i o n s   f o r   D a t a   C e n t e r   O p t i m i z a t i o n [ R ] ,   G o o g l e , 2 0 1 4 . [ 6 ]   D e e p M i n d   A I   R e d u c e s   G o o g l e   D a t a   C e n t r e   C o o l i n g   B i l l   b y   4 0 % [ Z ] , D e e p M i n d , 2 0 1 6 . [ 7 ]   S a f e t y - f i r s t   A I   f o r   a u t o n o m o u s   d a t a   c e n t r e   c o o l i n g   a n d   i n d u s t r i a l   c o n t r o l [ Z ] , D e e p M i n d , 2 0 1 8 . [ 8 ]   D a v i d   C e a r l e y ,   N i c k   J o n e s ,   D a v i d   S m i t h ,   B r i a n   B u r k e ,   A r u n   C h a n d r a s e k a r a n ,   C K   L u , T o p   1 0   S t r a t e g i c T e c h n o l o g y   T r e n d s   f o r   2 0 2 0 [ R ] , G a r t n e r , 2 0 1 9 . [ 9 ]   D a v i d   S m i t h ,   D a v i d   C e a r l e y ,   E d   A n d e r s o n ,   D a r y l   P l u m m e r ,   T o p   1 0   S t r a t e g i c   T e c h n o l o g y   T r e n d s   f o r   2 0 2 0 D i s t r i b u t e d   C l o u d [ R ] , G a r t n e r , 2 0 2 0 . [ 1 0 ]   N i c k   J o n e s ,   D a v i d   C e a r l e y ,   T o p   1 0   S t r a t e g i c   T e c h n o l o g y   T r e n d s   f o r   2 0 2 0 : E m p o w e r e d E d g e [ R ] , G a r t n e r , 2 0 2 0 . * 本 文 作 者 ： 宇 宸 ， 转 载 请 注 明 来 自 本 文 作 者 ： 宇 宸 ， 转 载 请 注 明 来 自 F r e e B u f . C O M 精 彩 推 荐 精 彩 推 荐
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