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从RoHS环保材料标准的推出,到IEEE小组对以太网节能标准的研究;从IBM提出“绿色创新工程”计划,到Juniper发布以低能耗为卖点的核心路由器T1600……一时间,网络业界遍吹节能降耗“绿色风”,在厂商和标准化组织的推动下,用户距离节能减排降低成本的目标越来越近。
以太网是下一个节能目标
IT行业历来被人们视为高产能低污染的环保行业之一,网络设备也在企业信息化建设中扮演重要角色。然而,这些设备自身正面临严重的能耗问题,人们逐渐意识到,前先这个节约能源的“救世主”实际也是一个吞噬能源的大户,其能源消耗和污染排放甚至超过了很多传统行业。
在一个现代企业的固定设备耗电名单中,照明和空调等设备的节能产品早已经普及,电梯在不用的时候基本不会耗电,数据中心和服务器的节能问题也谈了很久,目前节能设备的接受程度较广,剩下的就是PC机和从桌面到交换机的以太网链路了。实际上,很多网络设备对电能的消耗量绝对令人吃惊。计算一下你的汇聚层或核心层交换机的最大功率吧,再乘上24×7小时不间断运转带来的电力消耗,看看得出一个什么结果。如果网络设备耗能大,必然将产生更多的热量,要对这些损耗加以冷却,还需要消耗更多的能源。据有关部门估计,2007年我国IT产品的总耗电预计为300亿~500亿千瓦时,几乎相当于三峡电站一年的发电总量!其中网络设备的“贡献”不容小觑。
从“减排”角度讲,除了消耗电能所带来的巨量温室气体排放(目前我国主要依靠煤炭发电)之外,网络设备带来的电子垃圾和电磁辐射的污染也非常可怕。据统计,世界上每小时就有4000吨的电子垃圾被丢掉,而中国正成为世界上最主要的电子垃圾场。
如此看来,网络设备成为企业压缩固定成本的下一个目标不足为怪。而从网络业界自身来讲,也逐渐从追求高性能、大容量的粗放型发展,进化到注重细节设计、智能化和节约化的集约型发展上来。网络设备节能减排的目的大概有以下四点:第一,降低能源消耗,节省电费开支;第二,更有利于环保,减少能量流失、废气排放;第三,提高网络产品使用寿命,减少电子污染;第四,可提高使用效率。
标准规范网络环保
为了减缓目前面临的节能减排问题,国际上颁布了许多相关标准。在能源消耗方面,有国际能源署的“1W计划”(将待机能耗降至1瓦以下),美国环境保护署的“能源之星”计划(规范产品降低能源消耗及减少温室气体排放);针对电源系统,有著名的80 Plus标准(在20%、50%与100%关键负载状态下至少达到80%以上的电源转换效率);环保材料方面,欧盟在去年7月正式实施的RoHS标准(在电子电气设备中限制使用铅、镉、汞、等有害物质),以及WEEE标准(报废产品的回收再循环率的最低标准必须达到其重量的70%)等。
再来看国内,前身为中国节能产品认证中心的中标认证中心(CSC),目前是专业从事节能产品认证和环保产品认证等的权威机构。国家认证认可监督管理委员会的CCC强制性标准认证则规范了网络设备的环境保护和电磁辐射等问题。此外,《电子信息产品污染控制管理办法》也在今年3月1日起开始生效。
致力于以太网节能标准制定工作的EEE(节能以太网)研究小组最近实现了新的里程碑。IEEE执行委员会已经在7月中旬通过了EEE研究小组制定以太网节能标准的工程授权申请,这意味着研究小组可以将以太网节能和高效作为一项任务更加认真地开展工作。针对以太网链路资源大部分时间处于闲置状态的情况,该小组力求通过重新定义以太网自动协商技术,尽可能快地在毫秒级上实现物理层以太网速度的无缝切换,从而在低数据流量阶段降低网络速度,节约以太网交换设备的整体电能消耗。研究小组估计,如果他们将来制定出来的标准能够获得推行的话,仅在美国一年就能节约4.5亿美元的能源成本。
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节能技术涉及网络各个环节
前面说到的几个标准和认证,以及EEE小组的工作都涉及到待机模式的能源消耗问题,这其实是网络设备开展节能减排的主攻方向。而在其他方面,不少厂商也在做着努力:IBM公司每年投入10亿美元启动“绿色创新工程”,英特尔公司从45纳米高-k金属栅极处理器全部产品系列开始,逐步实现百分之百的无铅化,惠普公司进一步扩展全球电子产品回收计划,力争在2010年将所有产品线的能耗减少20%……节能减排可以说渗透到网络设备领域的各个环节。
以交换机产品的PoE(以太网供电)技术来说,尽管这项技术为VoIP、无线接入点和网络摄像头等小型网络设备提供了更好的供电方式,但PoE端口需要大功率的检测电阻。如果企业部署了很多VoIP电话或其他系统终端设备,将带来严重的能耗过高问题,同时也影响到交换机的散热和冷却。通常情况下,典型的交换机功率为70瓦到100瓦,而配置了PoE的交换机功率则会增加200瓦到700瓦。
解决这个问题的一个办法是采用高效能、高功率密度和低待机能耗的电源管理系统,让交换机电源更加智能化。其实网络产品的节能减排很大程度上是电能消耗的问题。电源系统的转换效率就变得非常重要,当中涉及的技术包括低静态电流、降低待机模式的能耗、限制电源的功耗和温度等。另外,利用太阳能等其他形式的新能源取代电能,也成为解决网络设备节能减排的一个出路。
在PC和外设部分,则主要是环保材料的使用和待机方面的节能认证。通过无辐射的无铅无卤化物材料代替铅、汞、镉、铬等重金属材料,可有效减少电子辐射和污染问题。而降低待机状态和关机状态下的能耗更成为计算机、显示器和打印机等设备节能的重要手段,节能产品认证也逐渐成为这些设备的强制性标准。
此外,通过工业设计减少设备主板和整机的体积,也可以相对降低设备功耗,获得更好的散热效果。还有处理器按需供电、利用水冷方式散热等,都是实现网络设备节能减排的好途径。
节能减排尚缺乏动力
将视线放在国内,中央政府可谓高度重视节能减排技术,出台了一系列政策和纲要。中国财政部和国家环保总局还在去年正式公布了《环境标志产品政府采购实施意见》和首批《环境标志产品政府采购清单》,要求各级国家机关、事业单位和团体组织在用财政性资金进行采购时,要优先选购环境标志产品。然而,另一方面,国内标准化组织和厂商对于节能技术和产品的开发利用还非常少,同时用户的节能意识仍然比较淡漠。相对于能耗问题,很多企业用户更加关心网络产品的性能、价格要素,只有在运行维护成本的压力下,在巨额的电费账单面前,才开始认识到节能减排问题。国外的情况也不乐观,根据Forrester 研究公司在对北美和欧洲IT采购人员的调查中,有85%的人认为在IT采购中环保是个重要因素,但只有25%的人把环保指标写进采购程序里。另一方面,一些在节能技术上领先的厂商,甚至将“激发采购者对绿色环保产品的兴趣”作为研究项目。从某种意义上说,每个企业都承担着环保的社会责任,污染物的减少比财务上的节约更有价值。要让每个人具有节能减排的危机意识,恐怕先要从两面使用打印纸这样的小事做起。
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