信息技术与节能减排 摩尔定律止步于能耗

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2008年4月29日，由国家发改委国际合作中心与IBM联合举办的“信息技术与节能减排”论坛在京召开。国家发改委国际合作中心主任张小冲、国家信息中心常务副主任王长胜及IBM大中华区首席执行总裁钱大群、IBM中国首席技术官叶天正、IBM大中华区副总裁及系统与科技事业部总经理姜锡岫、IBM系统与科技事业部大中华区总工程师陈国豪、IBM系统与科技事业部大中华区企业系统部政府行业总经理于伯琨等出席了本次论坛并作精彩演讲。

IBM中国首席技术官叶天正发表《IBM 的努力及实践》演讲，他表示：

“从绿色地球的题目来看，今天我们论坛主要的题目一个是节能，一个是减排，很多生态是环环相扣，我们要从整体来看。从节能方面看，怎么样具有再生能源等等等等，从减排这方面看，我们怎么样能够把污染减少，还有生产、交通等等，甚至于生活的污染都是我们排放之一。中间会牵扯到水土资源的变化、气候的变化、空气质量，从而影响到我们的经济以及我们生活的健康，刚才前面宁总工提到一个电网的问题可能会非常大地影响到我们的经济。

第一，对环境、环保的投资，多半是说做这件事情要有更高的成本、要花更多的钱做这件事情，事实上如果我们仔细分析的话，不是只有成本的增加，而是可以有更大的回收，这个回收可以从不同程度降低成本，从不同成本的角度去看，甚至于可以产生更大的机遇，甚至在品牌的效益上有很好的发展。

第二，在企业的策略里面要融入环保计划，并不是后来才能想到，在早期的时候就要融入策略之中。

第三，在排放工业之间要有全方位的环保系统来监测减少对环境的影响。

第四，充分运用信息技术来减少企业使用IT以及物业操作的能耗。这边讲到物业操作，今天你们看到，在国内很多的建筑的规格事实上从对于温度的设计是不够的，换句话说，在冬天需要更多的热量，在夏天需要更多的空调。

第五，绿色供应链的思路，我们不应该看一个产品、一个操作，而是要在整个链条里面从最早的资源一直到最后的产品以及到营销等等，中间都需要消耗能量的，从整个的思路来看。

今天讨论内容大概分为以下两大点：第一，我们来看看信息技术本身怎么做节能降耗；第二，信息技术用在其他节能减排以及绿色地球方面的可能性。

你会看到在2004年的时候，我们所谓的摩尔定律每18个月翻一番的时候，应该照这条直线来走，可是你们看到在世界上产品的发布以及产品的使用，到了2003年、2005年以后，很多新产品的发布都没有在这条线上，都是在这条线之下，是不是表示摩尔定律不成立了？其实最主要的原因有两点：第一，我们如果保持在摩尔定律速度在增长的话，成本会非常非常高；第二，非常重要的因素也就是因为能耗的关系，大家发现今天能耗在IT设备中占了很大的一部分，所以不是说我们只是盲目地追求我的计算机明天会更快，而是怎么样又能够增加它的功能、又能够达到节能的效果。

在80年代到90年代的时候，那时候计算机是以二极管为主要计算的计算体，纵轴最上面这点大概是每平方厘米12瓦左右，换句话说，今天你把家里的电熨斗拿来，面积量一量可能是200、300平方厘米的面积，所幸，我们有一个新的技术，这个技术就叫CMOS，一直到今天，我们所有的计算机都是用 CMOS这样的技术来做的，这个东西当时给了我们超过200倍以上的能源消耗降低，给了我们15年的时间。今天计算机也到了这一点，又变成电熨斗，我们又走不下去了，今天会看到我有一个双核的计算机，我有一个多核计算机，换句话说什么叫多核呢？事实上我故意把计算单位不要算的那么快，故意算的慢一点，所以能耗稍微降低一些，我用多核的方法来补，我用多核方式来做的时候，变成低能耗多核来增加整个计算机的功能，而并不是说只追求解决能耗的问题。从这一点来看，我们今天还没有到达这一点，我们今天还在这一点，迟早会在这一点，这一点将来在实验室里面，到那时候会用三维集成的方式来做，这至少还要三、五年以后。

今天为什么要把数据集中？人家说“你不是说大家很了解吗？我们不是有所为分布式的计算吗？”，分布式的计算在十年前是合理的，因为有网络计算机都可以连可以相通，计算机可以放在任何一个地方。可是我们看看服务器，平均使用率不到25%，最好的是用到25%，不好的用到8%，就表示如果你这样走下去的话，92%的时间是在白烧电。为什么要把数据集中？用虚拟的技术是希望有活要干、有东西要算的时候，希望我的计算机、服务器用到的75%、80%的计算功能，而那些计算机没有工作做的时候，让它暂时休眠，等到量快要来了再把它叫醒。这样，也只有在一个集中数据中心可以做到这一点，如果不是集中的，所有计算机分布的话做不到这点，因为数据在各处，所以今天看到数据中心大集中并不是只有管理方便而已，从节能减排、充分利用计算资源，在计算机运算的时候能够有高比例、80%以上的计算功能，这在节能减排中是非常非常重要的一点。你今天只是做好了一个计算中心，没有做虚拟化动作的时候，还是没有办法达到完全的效果。

再介绍一下所谓的云计算，云计算是一种形式，在互联网里面有非常非常大量的计算功能，这个计算功能很可能是搜索，很可能是提供电子邮件这样的服务，很可能是提供聊天的功能，数量非常非常大，在数量很大的时候，我们希望把各种不同的东西、这种服务器能够集中地管理，下面有一个管理的功能，中间包括一些开源的软件、应用的软件。这样的云计算不但是能够帮助系统的管理，同时也可以达到节能减排的目的，待会儿还有更多的细节，后面的主讲人也会给大家做更细节的介绍，告诉大家这些方面我们到底是怎么做的。

在新一代的节能数据中心，除了设备本身能够达到节能的功能之外，还要做数据的集中，将资源依功能集组，充分虚拟化，将计算机资源的系统，我们讲到SOA通常从软件或应用的形式来看，今天是不是可以把SOA概念延伸，包括一个Server，包括一个服务器，包括一个存储，也是在整个处理器里面的一个服务的单元。同时把用电和数据中心温度分布有充分的掌握，而且要智能化使用温调来使用资源。计算机数据中心这块我就谈到这边。

从能源来讲，中国主要在烧煤，今年油价飙升到非常非常大，同时相应的天然气会因为油价的上升会跟着上升，所以今天电价还相当稳定主要是因为煤的关系，可是煤制造非常非常多的颗粒物跟二氧化碳，我们看看用多少能源产生GDP。从美国方面来讲，它要用多少吨的油来产生一个百万欧元的GDP？这是一个欧洲的数据，是用欧元来算，用一百万欧元GDP要用多少吨的油来产生这个GDP。发现丹麦是非常有效的，美国不是特别有效，知道中国在哪吗？中国比美国差五倍，中国是比美国再往上五倍，中国所产生GDP消耗能源是美国的五倍，就是丹麦的几百倍了，我们用我们的能源用的不是非常有效。

我们怎么样除了在IT设备数据中心以外，怎么样有效的使用电能？第一，讲到智能电，今天买的电网的设备本身就有IP的功能，今天电网控制上都可以用IP控制它的，所以是可以控制。同时因为有电网的数据都可以充分来掌握这些数据，我们可以说什么地方需要电可以怎么样来调配，这是可以运算的，本身以电网的东西加以更多的分析。第二，比如在数码基础上怎么样鼓励节能，如果今天我们有智能电表，这个事情已经在加州、在加拿大、在澳洲、意大利等等很多地区实施智能电表，意思就是说在不同的时间给你不同的电价，在电负荷比较大的时候，电价会比较高，所以不鼓励你多使用，而在你真的需要电的时候，找低负荷来使用，以负荷时段调价钱，当然也要考虑民生需要，智能设备要花成本，这个成本是早期投入，不到几年你的投入就回来了，这边可以用Programmable communicating thermostats，也就是说，你家里的空调设备等等是不是可以用智能方法来控制。另外再看，用电效率和Demand Response，下一张图再介绍，除此以外，把所有物品和作业标上碳或能耗指标，这杯水、这部分机器、这个计算机产生了多少碳排放才能够拿到这个设备和用品，将来买东西的时候很可能这个不是一个绿色的产品，另外是一个绿色的产品，如果价钱一样，或者差一点点的话，我应该鼓励大家买比较绿的低碳排放的产品，换句话说原料、生产、运输、销毁等等全盘考虑。（中关村在线）