CPU与温室气体：为什么数据中心处理器选择对实现可持续发展目标至关重要数据中心是名副其实的用电大户，主要是服务器供电与散热两方面。尽管大型数据中心运营商在能效提升方面取得了一定的成绩，但电力需求在不久的将来仍会继续稳步攀升。虽然超大规模运营商在转向可再生能源方面取得了长足进步，但现实是化石燃料发电量仍占美国发电总量的60%。对于将可持续性作为核心目标的企业，在选择电脑和处理器时必须考虑功耗因素。降低服务器功耗最好的办法是增加CPU核心密度。多核处理器的总耗电量可能比单核CPU多，但其处理的工作负载量也会大幅增加，因为每个核心本质上都是一个微处理器。不同处理器之间的差异比许多人认为的更为巨大。本文内容由AMD委托，TechTargetInc.制作。IT组织和专业数据中心运营商在采用可持续实践方面受到的压力越来越大。随着气候变化成为新闻头条，许多组织都将可持续发展作为企业社会责任的核心目标。根据《斯坦福社会创新评论》的数据，超过90%的CEO表示可持续性对其公司的成功至关重要，而世界自然基金会估计，世界500强企业中超过半数制定了温室气体减排目标。而且越来越多的证据表明，提高环境绩效对企业也有好处：McKinsey表示，与同类非绿色替代产品相比，对于使用可持续能源制造的产品，客户愿意平均多支付5%；降低资源成本可将运营利润提高多达60%；学术研究发现，雄心勃勃的环境、社会和治理目标与更高的财务回报和更低的下行风险之间存在关联。数据中心难题数据中心因其高能耗密度而受到严格的审查。因此，​​​​IT组织和专业数据中心运营商在采用可持续实践方面受到的压力越来越大。这方面的依据非常充分。根据EnergyInformation,Policy&TechnologyLLC的估计，数据中心消耗了全球约1%的电力。美国能源部计算得出，数据中心耗电量占国内用电总量的2%。因此，数据中心也成为了碳减排的主要对象。另一个原因是，就数据中心功耗密度而言，再小的改进也能被放大很多倍。美国能源部估计，一个典型的数据中心每层消耗的能源是一栋办公大楼的10到50倍。超大规模云供应商迅速将可持续性作为一项事业，其动机既出于利他主义，也出于抓住机会展示自己精湛的技术。他们也为别人树立了榜样。例如，Microsoft曾公开表示，计划到2030年在其设施和供应链中实现碳负排放。AmazonWebServices公开承诺，到2025年100%使用可再生能源为其运营供电。Google宣布，到2030年成为首家使用无碳能源的大公司。增长带来挑战尽管取得了这些进展，但高市场增长率会带来更多风险。欧盟预计，2025年数据中心的能源使用量将比2018年高出21%。根据维谛技术(Vertiv)和标普全球市场财智旗下研究机构451Research共同进行的一项研究，除了有机增长外，到2026年，5G网络推广（需要更多电池和天线）预计将网络供电所需的能源推高150%至170%。本文内容由AMD委托，TechTargetInc.制作。2CPU与温室气体：为什么数据中心处理器选择对实现可持续发展目标至关重要本文内容由AMD委托，TechTargetInc.制作。由于缺乏超大规模企业的资源，而且通过转移区域之间的工作负载来实现更低能源成本的空间不大，因此企业和小型数据中心运营商在过渡到可再生能源时会面临更大的挑战。他们的使用率通常也较低，这会降低效率并增加单位处理能力的散热成本。由于存在停电风险，数据中心运营商在采用替代能源方面保持着谨慎的态度。即使是电能质量的微小波动也会对IT设备造成灾难性的后果。根据EnergyInnovation的数据，对大多数公司来说，一种更实用的方法是降低数据中心两大耗电主力（服务器和散热）的用电量，其中每一项都占美国数据中心总用电量的43%。CPU的角色很多人不知道CPU对功耗的影响。虽然具体的影响因处理器类型和工作负载而异，但CPU绝对是计算机中的用电主力之一。而且电力使用也越来越集中在更小的空间中。UptimeInstitute报告称，美国数据中心的平均机架功率密度从2011年的每机架2.4千瓦增加到2020年的每机架8.4千瓦，足足增加了两倍多，而20千瓦及更高的机架也不再稀奇。这又推高了对另一用电主力——散热的需求。降低单位工作负载的服务器功耗最好的办法是增加核心密度。多核处理器的总耗电量要比单核CPU多，但其处理的单位芯片工作负载量也会大幅增加，因为每个核心本质上都是一个微处理器。关于核心密度如何提高能效，AMDEPYC（霄龙）7003系列处理器就是一个很好的例子。该芯片的高端64核版本功耗约为280瓦。“持续的架构改进，例如从7纳米到5纳米光刻技术的进步，可以通过减少电流必须流通的路径宽度来进一步提高效率”，AMD云垂直营销高级总监SureshAndani说。3CPU与温室气体：为什么数据中心处理器选择对实现可持续发展目标至关重要本文内容由AMD委托，TechTargetInc.制作。4CPU与温室气体：为什么数据中心处理器选择对实现可持续发展目标至关重要涟漪效应在处理相同工作负载量的情况下，核心密度越高，所需的机架就越少。这降低了楼层空间的散热要求，以及对不间断电源和线路调节器等辅助设备的需求，所有这些都要消耗电力。综合考虑所有这些因素，可以得出的结论是，数据中心或云实例中CPU的选择对功耗和排放有重大影响。没有人比购买数千台服务器的公司更了解这种动态。Cloudflare是全球最大的内容交付网络之一，业务遍及近200座城市。该公司的技术可确保客户拥有快速且稳定的互联网连接，同时抵御分布式拒绝服务等基于网络的攻击。它是世界级服务器用电大户，也是能效的创新者。Cloudflare在选择AMDEPYC（霄龙）7003系列处理器而放弃竞争产品IntelXeonCPU时，功耗是促使其做出这一决定的主要因素。Cloudflare的ChrisHowells在公司博客上写道，“尽管竞争产品的原生性能与AMD处理器相当，但每台服务器的功耗却高出数百瓦，这相当惊人。”迈向更节能的芯片未来，芯片设计和制造的创新将继续以可持续性利益为目标。除了致力于不断提高处理器能效外，在全球运营和供应链制造方面，AMD一直是制定远大能效目标的领导者。公司最初设定的目标是在2014年至2020年间将移动处理器的能效提高25倍。最终取得了32倍能效提升的好成绩，远超最初设定的目标。据Andani称，AMD还设定了一个目标，即从2020到2025年，将高性能计算和人工智能处理器的能效提高30倍。这一目标是2015-2020年行业能效提升趋势的2.5倍。AMD在芯片设计方面的创新也对制造效率产生了积极影响。两年前，公司转向“小芯片”架构，使用多个较小的芯片来代替大型单片式芯片。这显著提高了产量，从而减少了必须丢弃的芯片数量。根据McKinsey估计，大型半导体工厂每小时可消耗高达100兆瓦的电能，这些产量的提高可能会对碳排放产生直接而显著的影响，具体取决于电力来源。未来，芯片设计和制造方面的创新将继续以可持续性利益为目标。AMD简介50多年来，AMD一直在推动高性能计算、图形显示和可视化技术的创新，这些技术是游戏、沉浸式平台和数据中心的基石。全世界数亿用户、财富500强领先企业和顶尖科研机构每天通过AMD技术来改善生活、工作和娱乐方式。遍布全球各地的AMD员工一直专注于打造伟大的产品，不断突破极限，创造无限可能。要了解更多有关AMD如何实现今天和启发明天的信息，请访问AMD（纳斯达克：AMD）网站、LinkedIn、Facebook和Twitter页面。AMD计算技术助力数据中心抢占先机—面向严苛的工作负载树立卓越性能、安全性和可扩展性新标杆。了解更多本文内容由AMD委托，TechTargetInc.制作。5CPU与温室气体：为什么数据中心处理器选择对实现可持续发展目标至关重要结论IT部门是许多公司的最大用电者。可持续性已成为人们最关心的问题，IT领导者可通过将能效作为所有决策的影响因素，为他人树立榜样。无论是购买本地服务器还是云实例，随着时间的推移，处理器的选择可能会增加高达数千美元的能源成本，并最大限度地减少电力供应商的碳排放，而这些供应商在未来几年可能会继续依赖化石燃料发电。许多在线计算器可以帮助您确定处理器选择的影响。AMDEPYC（霄龙）裸机和温室气体排放TCO估算工具可帮助您了解处理器选择如何有助于推进可持续发展目标。各大云平台都提供了计算器，客户可以根据不同的处理器类型来估算实例的功耗。