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数据中心能耗模型及能效算法综述

王继业, 周碧玉, 张法, 石翔, 曾楠, 刘志勇

王继业, 周碧玉, 张法, 石翔, 曾楠, 刘志勇. 数据中心能耗模型及能效算法综述[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(8): 1587-1603. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2019.20180574
引用本文: 王继业, 周碧玉, 张法, 石翔, 曾楠, 刘志勇. 数据中心能耗模型及能效算法综述[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(8): 1587-1603. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2019.20180574
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Wang Jiye, Zhou Biyu, Zhang Fa, Shi Xiang, Zeng Nan, Liu Zhiyong. Data Center Energy Consumption Models and Energy Efficient Algorithms[J]. Journal of Computer Research and Development, 2019, 56(8): 1587-1603. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2019.20180574
Citation: Wang Jiye, Zhou Biyu, Zhang Fa, Shi Xiang, Zeng Nan, Liu Zhiyong. Data Center Energy Consumption Models and Energy Efficient Algorithms[J]. Journal of Computer Research and Development, 2019, 56(8): 1587-1603. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2019.20180574
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王继业, 周碧玉, 张法, 石翔, 曾楠, 刘志勇. 数据中心能耗模型及能效算法综述[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(8): 1587-1603. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.2019.20180574
引用本文: 王继业, 周碧玉, 张法, 石翔, 曾楠, 刘志勇. 数据中心能耗模型及能效算法综述[J]. 计算机研究与发展, 2019, 56(8): 1587-1603. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.2019.20180574
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Wang Jiye, Zhou Biyu, Zhang Fa, Shi Xiang, Zeng Nan, Liu Zhiyong. Data Center Energy Consumption Models and Energy Efficient Algorithms[J]. Journal of Computer Research and Development, 2019, 56(8): 1587-1603. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.2019.20180574
Citation: Wang Jiye, Zhou Biyu, Zhang Fa, Shi Xiang, Zeng Nan, Liu Zhiyong. Data Center Energy Consumption Models and Energy Efficient Algorithms[J]. Journal of Computer Research and Development, 2019, 56(8): 1587-1603. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.2019.20180574
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数据中心能耗模型及能效算法综述

  • 1(国家电网公司 北京 100031)

  • 2(中国科学院信息工程研究所 北京 100089)

  • 3(中国科学院计算技术研究所 北京 100190) (jiyewang@sgcc.com.cn)

基金项目: 国家重点研发计划项目(2017YFB1010001)；国家自然科学基金项目(61520106005，61761136014)
详细信息

  • 中图分类号: TP393

Data Center Energy Consumption Models and Energy Efficient Algorithms

  • 1(State Grid Corporation of China, Beijing 100031)

  • 2(Institute of Information Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100089)

  • 3(Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190)

摘要

    摘要
  • 摘要: 近年来，云计算技术发展迅猛.作为云计算的物理平台和重要基础设施，数据中心的数量和规模都得到了前所未有的发展.与此同时，数据中心极低的资源利用率和巨大的能耗问题日益突出，数据中心能效的研究已经成为了近年来学术界与工业界关注的热点.针对数据中心能效的基本问题，研究了基于资源和任务调度的数据中心节能关键技术，从能效模型与能效算法的角度总结了数据中心服务器系统与网络系统的节能研究进展和最新成果，涵盖能效分析、能耗模型、分类标准和策略算法4个方面，并且展望了数据中心能效优化研究的发展趋势.
    Abstract: With the rapid development of cloud computing and virtualization technology, the number as well as the scale of data centers are growing rapidly around the world, which results in huge energy consumption of data centers. At the same time, however, the resource utilization of data centers are very low, leading to a lot of waste of energy. Due to the contradiction between huge energy consumption and extreme low resource utilization in data centers, optimizing the energy efficiency of data centers has become a hot topic in both academic and industrial fields in recent years. Aiming at the basic problem of energy efficiency in data center, we study the key technology of energy saving in data center based on resource and task scheduling. From the view of energy efficiency model and energy efficiency algorithm, the research progress and the latest achievement of energy efficiency in data center are summarized, mainly on server system and network system. This paper firstly decomposes and analyzes the data center energy consumption sources. Then the typical energy consumption models and classification standard are introduced. Based on the models and the standard, the strategy algorithms are summarized. The development trend of energy efficiency optimization in data center is also prospected.
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    2. 陈晓朋，许可欣，梁宇栋. 人工智能促进数据中心绿色节能研究. 信息通信技术与政策. 2024(02): 33-39 . 百度学术
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    6. 周世博，周明，孙黎滢，孙轶恺，王帅，武昭原. 激发多元灵活性的数据中心协同优化运行方法. 电网技术. 2024(11): 4417-4426 . 百度学术
    7. 钟杨帆，刘丹，文芳志，郭锐，刘向东. 数据中心单相浸没液冷规模化应用关键技术研究. 信息通信技术与政策. 2023(05): 65-72 . 百度学术
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    32. 熊智，赵悦源，许建龙，蔡玲如，蔡伟鸿. 应用服务器集群能耗与性能平衡的在线实时优化. 控制与决策. 2021(11): 2589-2598 . 百度学术
    33. 吴劲松，张少峰，徐向民，李舒涛，黄湧，廖霄. 计及PUE的数据中心短期电力负荷预测方法. 哈尔滨理工大学学报. 2021(06): 1-9 . 百度学术
    34. 陈鹏，周兴，晏佳惠. 碳中和背景下我国数据中心发展模式探索. 科技广场. 2021(05): 48-56 . 百度学术
    35. 宋苏轩，杨现民，宋子强. 智能时代高校数据中心的新内涵及其体系架构. 现代教育技术. 2020(07): 81-88 . 百度学术
    36. 郭丰. 我国数据中心能耗及能效水平研究. 产业科技创新. 2020(13): 48-49 . 百度学术
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