國家發展和改革委員會能源研究所研究員 張正敏
21世紀以來，我國再次出現煤電油全面緊張的局面，其中電力缺口更高。截至2004年7月份，全國就已經有27個省級電網拉閘限電，高峰時段電力供需缺口達2000萬～3000萬千瓦。而成都市去年年底一天的電量和用電負荷缺口分別達到1222 .5萬度和65.7萬千瓦，全市拉限電770條次，345家企業被迫停產!
電荒之下我們應該做什么?有人自然想到加大電力建設力度，這或許可以解決燃眉之急，但是從可持續發展角度而言，能源節約才是最有效的“救市”方案。從四年前美國加州能源危機引發計算設備生產廠家掀起轟轟烈烈的節能運動，到美國國防部去年八月為IBM出資200萬美元用于節能研究，我們都能覺察出能源節約的重要性。
建設“節約型社會”已成為社會的共識，也是今后我國產業結構升級和發展的方向。從國民經濟和社會發展全局高度看，必須切實轉變國民經濟，特別是高耗能產業增長方式，進一步完善政策體系，改變人們的用能觀念。特別對于計算機時代的能源危機，我們更應未雨綢繆，借鑒美國的經驗，盡早開展節能運動，開發、研制并推廣應用各種節能型計算設備。
節能型計算機系統的比較優勢
企業計算機系統主要包括服務器、網絡設備、外圍設備、空調系統等，由于互聯網的需求，企業計算機系統一般都是365天×24小時開機，消耗的電量相當可觀。從宏觀的角度來看，節約能源是國民經濟持續發展的要求;從微觀角度看，在競爭越來越激烈的今天，企業和機構對計算機系統用電成本也到了非重視不可的地步。有鑒于此，國際上大型的計算機廠商紛紛擔起了“開拓者”的重任。
著名的處理器生產商美國AMD公司推出用于服務器的皓龍(Opteron)處理器，其功耗僅為35-89W，比競爭產品(Intel至強Xeon處理器)的103W低出14-68W。這樣的處理器被整機廠商采用后，會進一步帶來散熱系統方面的節省。以美國HP公司生產的刀片式服務器為例，根據HP公司技術白皮書的數據，HP ProLiant DL140和HP ProLiant DL 145分別采用2顆競爭廠商的處理器 (Intel至強Xeon)和2顆AMD Opteron處理器，采用Opteron 89W處理器的整機節能效率平均達到21%，如下表所示。一家中型的企業，例如省級銀行、省級電力公司、省級保險公司等，一般有500臺以上這樣的服務器，如果全部推行AMD的能耗標準，則每年至少可節電28-64萬元。
HP服務器所采用的皓龍處理器競爭產品參照
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HP服務器所采用的皓龍處理器 |
競爭產品參照(Intel至強Xeon) |
節能效率(含機房空調制冷) |
500臺HP DL145服務器每年可節約 |
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Opteron 89 W |
103W |
21% |
34,164美元 28.4萬元 |
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Opteron-HE 55 W |
103W |
36% |
61,320美元 50.9萬元 |
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Opteron-EE 35 W |
103W |
46% |
77,964美元 64.7萬元 |
注:本表數據按工業電價0.1美元/度計算;美元對人民幣匯率按8.3計算;我國的工業電價各省市標準不一，浮動范圍0.4元-0.9元之間
在一個企業的計算機系統中，往往會包含上千個這樣的處理器，因此，總體節約的能源相當可觀。再以上海超級計算中心為例，2004年，該中心跟曙光信息產業有公司合作，采用2128顆AMD皓龍處理器建造了一臺每秒運算10萬億次的超級計算機。考慮到計算機用電、空調用電、外圍設備用電以及空間占用等方面因素，每年的運行成本為481.4萬元;如果采用另一個競爭的產品，它需要5094顆處理器才能達到同要的性能，占用的空間從185平方米增加到683平方米，這樣一來，每年的運行費用達到1600萬元。可見，僅管一顆處理器的相差不是很大，但積少成多，數據驚人。美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室曾做過估計，其超級計算機每使用1 兆電能，花掉的電費和空調費達100 萬美元!
AMD最新的皓龍處理器還采用了支持優化電源管理的AMD PowerNow!™技術，這項技術能夠讓操作系統根據處理器的負荷量，動態地調整電源供應，減少用電成本，提高IT投資回報率。試驗表明，采用AMD PowerNow!™技術的皓龍處理器在系統空閑時，節電比例高達75%。
可持續發展戰略下的節能運動
以前，人們對計算機只看重高性能和高可靠性，現在是把功耗納入重點考慮的時候了。也許計算機系統的能源節約跟采礦、重工等行業相比，并不是最大的，但是能源節約一定要落實到各行各業、千家萬戶，從一點一滴做起，才能實現能源節約型社會的目標。
國務院決定于2004年開始在全國范圍內組織開展資源節約活動，全面推進節約能源、原材料、水、土地等資源以及資源的綜合利用。溫家寶總理對節能問題甚為重視，并做出重要批示:“在全國深入持久地開展資源節約活動，意義重大。為此，必須廣泛進行節約資源的宣傳教育，認真落實各項節約的政策措施，明確目標和責任，加強監督和檢查，講求實效，使這項活動緊密地同實現國家經濟、社會發展的總任務結合起來。”
“節能認證”漸漸成為進軍IT國際市場的通行證。待機能耗問題為國際社會所普遍關注，據統計，待機能耗已經占到了國際經濟合作組織國家(OECD)民用電力消耗的3%-13%。歐盟、美國、日本等發達國家針對IT產品紛紛出臺或制定了降低待機能耗措施，同時開展產品認證并制定產品能效標準等具體化方式。隨著世界經濟圈的形成，企業想獲得更大的發展，對國際市場的搶占尤為重要。當節能被越來越多的國家提上日程時，相應對產品的節能指標也就更加嚴格了，進軍國際市場，節能認證就是一張通行證。
我國的節能認證工作也在緊鑼密鼓地進行。國家發改委于去年11月底發布了《節能中長期專項規劃》，明確指出要對包括電腦等家用及辦公電器推廣高效節能技術、低待機能耗，實施能效標準和標識，規范節能產品市場。根據這一實施意見，中國標準認證中心首次對目前各電腦品牌相關產品進行了節能認證。
這就使得未來商用電腦的政府采購變得有據可依，因為根據發改委下發的《節能產品政府采購實施意見》，各級國家機關、事業單位和團體組織用財政性資金進行采購時，在技術、服務等指標同等條件下，應當優先采購節能清單所列的節能產品。毫無疑問，采購節能產品更具有降低政府機構能源費用開支，節省財政資金，推動企業節能技術進步，擴大節能產品市場，保護環境等戰略性意義。
就在今年3月于北京召開的全國人大和全國政協十屆三次會議上，節能同樣成為代表和委員們的熱點議題。有委員提出，政府機構浪費能源嚴重，應把政府機構的節能納入法律體系，進行強制規范。而政府部門更應高屋建瓴，起到引導節能的積極作用。比如在計算機領域，政府有關部門應從推進循環經濟發展和修改現有經濟增長方式的原則出發，將計算機產品的節能問題作為一個重點來抓，提高服務器、網絡設備、不間斷電源系統、機房空調等所有設備的節能效率，從計算機產品制造、采購與運行的各個環節制定相應的政策，加強企業節約的社會責任感。并通過經濟杠桿調節，推動節能目標的實現。
用節能計算機系統引領節能潮流，促進社會經濟和諧發展
計算機系統節能完全可以起到促進社會節能的作用，這就要求人們一改過去對計算機產品“重性能，輕節能”的偏見，認識到計算機系統節電的潛力，特別對于政府采購部門和商業企業而言，既要有可持續發展戰略的觀念，更要有從節省一度電入手、“大題小做”的務實作風，在選購用電設備和服務器時，應有算“小賬”的意識，這樣不但可以購得低能耗的產品，更能促進生產商朝著節能產品的方向邁進，從而使IT制造業產業鏈整體向資源節約方向轉變，這無論對于普通電腦用戶，還是對于擁有龐大服務器的國家機構來說，都是莫大的福祉，并將通過緩解資源制約瓶頸最終推動我國循環經濟的發展，加快資源節約型社會的建立。
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