数据中心是数字经济时代的关键基础设施,同时也是能耗和碳排放大户。如今,在全球数智化转型和“双碳”目标大趋势下,面对以指数级速度增长的数据“洪流”,加速降低数据中心能耗和碳排放,推动“绿色数据中心”发展,已变得更为迫切。那存储系统作为数据中心的重要组成部分,如何降低碳排放,实现绿色发展?

 

近日,权威市场调研机构IDC与富士胶片共同发布了有关数据中心碳排放量和LTO磁带的有关调查结果汇总白皮书,指出面对不断加剧的数据中心能耗和碳排放挑战,行业应重新思考现有的数据存储模式,通过采用更先进的现代磁带存储来实现可持续发展。

 

打造绿色数据中心,存储不容忽视

 

当前,5G、AI、云计算、大数据等新兴ICT技术正在推动一场基于数据驱动的数字化、智能化变革,以帮助各行各业提升生产、经营管理效率和决策能力。在这场变革中,数据作为新的生产力,要发挥出最大价值,不仅需要强大的运力和算力,更需要海量的数据资产。这意味着未来的数据中心需在不断增强算力的同时,还要同步构建越来越强大的数据存储能力。

 

本次发布的白皮书指出,在全世界数据量逐年增加的情况下,很多大企业每2年处理的数据量会倍增。预计从2020年到2025年,数据中心存储的数据量将以年均27%的速度增长。

 

 

面对逐年增长的数据量,数据中心要处理和存储这些海量数据,必然会消耗更多的电能,产生更多的碳排放。根据IDC调查,主要数据中心的能源消耗量从2017年到2020年增加了31%,同时也伴随着碳排放量的增加。

 

从数据中心的能耗组成看,主要包括IT设备、制冷系统、供配电系统等部分产生的能耗,IT设备的能耗又由服务器、存储和网络设备等产生的能耗组成。据统计,制冷系统的能耗约占数据中心总能耗的30%以上,IT设备系统约占50%。其中,对于存储系统,若采用常规硬盘存储方式,需要电力持续驱动,会消耗电能,其能耗约占IT设备系统能耗的30%以上;同时,持续的电力驱动还会产生热量,从而增加制冷系统的能耗和碳排放。

 

显然,面向未来,降低数据中心存储系统的能耗和碳排放,同样是实现“绿色数据中心”的突破重点。

 

LTO磁带成为海量“冷数据”的绝佳存储仓库

 

按照使用频率划分,数据分为冷数据、温数据和热数据。冷数据指被访问频次较低的数据,热数据指经常被访问的数据,而温数据介于冷热数据之间。其中,冷数据的数量十分庞大,可以占到数据总量的80%。面对未来不断攀升的数据存储量,尤其是被调用机会非常少且数量庞大的冷数据,如上所述,如果采用硬盘存储方式,产生的运行和制冷能耗量是非常巨大的。

 

那有没有一种更具成本效益的办法来降低存储能耗和碳排放?答案是,磁带存储。磁带通过离线存储数据,几乎不消耗电量,无疑是海量冷数据的绝佳存储仓库。磁带系统也可以作为近线或动态归档存储层,这意味着数据可用于生产性使用,但不消耗处理能力,并且在不使用数据时几乎不需要耗费环境资源。

 

根据IDC的预测,通过将数据的保存地点转移到LTO磁带上,可对环境产生惊人的积极影响,预计到2030年可累计削减43.7%、约6亿6400万吨碳排放。这个数量相当于1.44亿辆乘用车一年的温室气体排放量或8000万个家庭一年的能源使用量。

 

 

除了非常节能,磁带存储还具备成本低、可靠性高、数据安全性高等优点,比如,以每GB成本计算,磁带仍然是迄今为止成本最低的存储介质;磁带能够可靠地长时间存储数据,具有出色的误码率和超过30年的长存档寿命;磁带可以保存不可改变的数据副本,勒索软件黑客无法对其篡改或删除,从而能保证数据的完整性和可恢复性;磁带系统可在硬件层面上对数据进行加密,能够确保未经授权的人无法读取磁带上的数据。

 

面对不断增长的数据量,目前很多数据中心经营者正致力于使用可再生能源来替代传统能源,以推动绿色数据中心发展。但是,考虑到高额的引进成本、引进所花费的时间、以及稳定性等问题,数据中心所需要的能源很难全部依靠可再生能源来提供。对此,IDC在白皮书中指出,要加速打造绿色数据中心,实现可持续发展,行业还需重新思考现有的数据存储方式,有必要通过引入成本低、能耗低、安全性高的磁带存储,来减少能源浪费和提升资源利用率。

 

富士胶片LTO磁带加速促进“绿色存储”

 

说起磁带,可能很多人的脑海里会第一时间闪现出老式盒式磁带,认为这是一种古老的存储技术。确实,磁带存储技术已经存在很长时间了,但你可能不知道,该技术一直没有停止发展,几十年来其存储性能一直在不断改进,并取得了巨大的进步。富士胶片正是深耕这一技术的领先者。

 

2021年9月7日,富士胶片推出了全新的“FUJIFILM LTO Ultrium 9数据流磁带”。该产品不仅以富士胶片独有的“BaFe磁性体”技术,实现了最大记录容量45TB(未压缩时18TB),比上一代产品增加了50%,还实现了快达1000MB/秒(未压缩时400MB/秒)的高速数据传输,以及高品质的回读信号和低错误率,确保了数据读取的高便利性和可靠性。

 

同时,该产品还非常适合数据中心低成本、高安全地长期保存海量冷数据,实现节能存储。数据显示,使用该LTO磁带存储数据,相较HDD成本降低73%,能够有效降低耗电,大幅度降低环境负担;能在网络隔离的状态下保管数据,对于系统故障、病毒感染、网络攻击等造成的数据损坏、灭失的风险很低;且具有50年以上磁性稳定。

 

富士胶片表示,近年来随着5G和高清4K/8K视频登场,万物互联的数字化转型加速发展,以及AI大数据分析的普及,数据量正随之急剧增加,其中,随着时间流逝而访问频率变低的“冷数据”占了全部数据的8成以上,而这些海量“冷数据”的利用和保管将增加数据中心的能耗和碳排放。为此,富士胶片正致力于普及可大幅降低环境负荷的LTO磁带,削减以数据中心为首的存储领域的碳排放,推进保护地球环境的绿色存储。