異構能源供電的數據中心高效率能耗管理研究

《異構能源供電的數據中心高效率能耗管理研究》是依託西安交通大學，由劉龍軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：異構能源供電的數據中心高效率能耗管理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉龍軍
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

雲計算與大數據技術的廣泛套用突顯了數據中心日益嚴重的能耗與碳排放等問題，使得數據中心能耗管理成為了計算機體系結構領域的研究熱點。目前一些新興的研究利用可再生能源、能量存儲設備等能量源來解決數據中心碳排放與能耗問題。但是，已有的技術大多是基於單一類型的能量源，其能耗管理存在一定的局限性。隨著分散式發電與智慧型電網技術的快速發展，通過統籌管理多種能量源像可再生能源、能量存儲設備、市電、後備電源等組成異構能源來驅動數據中心具有進一步改善其能效、降低碳排放與成本的潛力。因此，本課題以多路異構能源驅動的數據中心為背景，研究不同種能量源的特性與容量配置方案；設計一種動態自適應的能量存儲控制方法；提出可細粒度操控的異構能源電力體系架構；通過對多路異構能源建模，進一步提出一種動態、跨層的異構能源數據中心能耗管理算法。本課題對於設計環境友好、高效節能的新型綠色數據中心具有重要的意義。

結題摘要

數據中心能耗管理是計算機體系結構領域一項重要研究內容，特別是隨著雲計算和大數據的繁榮使得數據中心日益面臨巨大的能耗、碳排放及成本等問題。最近，在可再生能源驅動數據中心以及分散式發電與智慧型電網快速發展的背景下，結合多種可再生能源、能量存儲設備、市電、後備電源等組成異構能源來驅動數據中心具有改善其能效、降低碳排放與成本的潛力。然而，傳統數據中心能耗管理大多基於特定類型的能量源，高效的異構能源驅動的數據中心體系架構設計和能耗管理算法研究比較欠缺。本課題以異構能源驅動的數據中心為背景，研究不同種能量源的特性與容量配置方法；設計了動態自適應的能量存儲系統控制方法；提出細粒度、跨層的異構能量源的數據中心電力體系結構；本研究還進一步結合當前人工智慧技術，對數據中心能耗進行智慧型地管控，通過研究機器學習及神經網路等算法與架構，利用這些最新技術為本項目進一步提升了能耗管理的效率。本課題對於設計環境友好、能源節約、動態自適應控制的新型綠色數據中心具有重要的意義。本項目取得的相關成果主要發表在IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems（TPDS，CCF A類期刊，長文2篇），IEEE Transactions on Circuits and Systems I-Regular Papers（TCAS-I，CCF A類期刊，長文1篇），IEEE Transactions on Sustainable Computing（長文1篇），在IEEE International Symposium on Circuits and Systems (IEEE ISCAS)及IEEE Asia and South Pacific Design Automation Conference (IEEE ASP-DAC)等4篇論文發表在國際學術會議上。