人们都知道，超级计算机技术非常酷，可以帮助我们实现一些人类大的希望和梦想，包括人类基因组图谱到寻找希格斯玻色子的“上帝粒子”，但超级计算机运行操作也是极其昂贵的，因为需要消耗大量的电能。
德克萨斯州奥斯丁高级计算中心（TACC）拥有一系列高耗能的超级计算机。德克萨斯大学奥斯丁的大脑研究人员采用TACC进行大型计算研究工作，这关系到每年全球数百万的生命。例如A型流感病毒的问题，或NMDA脑受体故障，帕金森症，老年痴呆症，精神分裂症等问题。
TACC最近宣布，将与日本政府的研究和开发机构进行项目合作，其目的是证明超级计算机可以采用太阳能电池板产生的大量电能。该项目的另一部分是证明他们也可以采用一种非传统的电源，据说是更加高效的高压直流电源，并将其直接连接到服务器。
一种罕见的组合
采用太阳能发电的数据中心，特别是采用现场太阳能发电的数据中心并不是主流，但目前在世界各地还有许多规模庞大的部署案例。其中一个大的例子，就是苹果公司在北卡罗来纳州数据中心采用两个20兆瓦的太阳能农场发出的电能，以及其在新泽西州普林斯顿的QTS数据中心采用一个14兆瓦的太阳能装置。
而使用现场太阳能发电大的挑战是，太阳能发电设备需要占用数据中心大量的空间，另外太阳能发电还有一定的间歇性，而数据中心需要一个稳定的电力供应，因此，数据中心的太阳能发电系统需要与电网联网，或者具备大规模的能源储存能务，或者二者结合。
并不景气的数据中心高压直流供电
但是，太阳能发电可以与高压直流配电系统配套使用，因为这是目前光伏电站组合的一种方式。数据中心的传统低压交流配电系统从市电接收480V交流电，并将其转换为直流电，为UPS电池充电，在UPS输出时转换成交流电，输出208V交流电到配电单元，再将208V电源提供给服务器，最后再次转换为12V直流电提供给计算机部件。
人们的一个观点是，高压直流电源可以消除所有的这些转换步骤，因为交流电源每一次转换都会造成电能损失，并降低能源效率。另一种说法是，一个简单的系统电源转次数越少就越可靠，因为组件更少，失效的概率越低。
而那些反对使用这种替代电源配电方法的论点认为：市场上的大多数硬件配备可以采用高压直流电源的电源适配器，以及输送到IT机架的高压电源会有潜在的致命电弧闪光的风险，威胁数据中心工作人员人身安全。另一种观点是，现代交流配电系统已经变得非常有效，无论效率多高的直流系统与之相比都可以忽略不计。
TACC希望节约15％的能源
在高功率密度的数据中心中，超级计算机配备直流系统，需要储存大量电能的蓄电池组，TACC中心的执行董事DanStanzione表示，其最新的Stampede超级计算机，大工作负载时需要5兆瓦的电能，而其正常运行一般需要约3兆瓦的电能。
除了Stampede之外，TACC还有三台超级计算机系统，以及众多的存储设备和云计算集群。因此，该数据中心的电能消耗是十分巨大的。Stanzione说：“我们为保证数据中心设备正常运行，不得不在电源消耗上付出巨大的成本”。
这就是为什么TACC尽可能地提高其数据中心的能源效率和冷却系统效率的原因，以及与日本新能源和工业技术开发组织，以及NTT数据中心设施合作开发这个项目的原因。如果实验证明达到了有效的预期，TACC希望未来在更大的规模的项目上节省更多的能耗成本。
这个概念验证项目规模较小，发电容量250kW光伏设备部署在一所大学的停车场上，该停车场可提供60个停车位。Stanzione说，这个实用的案例可以满足约10000个CPU核心的HPC集群的200kW的容量要求。
除了TACC潜在的节电效益之外，Stanzione希望能公布试验结果，该试验计划是部署一个传统的交流配电方案的计算集群，并建立一个基线，然后转换为高压直流，并比较两组数据。
Stanzione认为其目标是可以节省15%的电能，他承认这是一个雄心勃勃的计划，但是，即使该项目的展示只节约了5％的能源，以TACC的能耗水平来看，仍然可以大幅度降低能成本。
数据中心的设计、建设和管理企业NTT设施公司，是日本电信巨头NTT通信公司的子公司，是一家整体的配电系统集成商和供应商。该公司在美国市场已经投入了大量的精力拓展自己的业务，其中包括去年收购位于马萨诸塞州的数据中心基础架构专家ElectronicEnvironments集团。
NEDA公司在夏威夷电网和新墨西哥州智能家居示范工程开发了一个能源管理系统示范项目，与纽约州立大学一起实行净零能耗的纳米技术。
数据中心行业在应用技术上是出了名的保守，特别是当到达临界功率，涉及到采用新技术的时候。因为他们的工作是保证服务器全天候正常运行。而一些数据中心运营商通常更喜欢那些验证过并确实实施的解决方案。而在TACC中概念验证的部署，就是一个可以真正帮助人们将数据中心的能源从思维转变到现实的新途径。
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