数据中心是数字经济时代的关键基础设施，同时也是能耗和碳排放大户。如今，在全球数智化转型和“双碳”目标大趋势下，面对以指数级速度增长的数据“洪流”，加速降低数据中心能耗和碳排放，推动“绿色数据中心”发展，已变得更为迫切。那存储系统作为数据中心的重要组成部分，如何降低碳排放，实现绿色发展？
近日，权威市场调研机构IDC与富士胶片共同发布了有关数据中心碳排放量和LTO磁带的有关调查结果汇总白皮书，指出面对不断加剧的数据中心能耗和碳排放挑战，行业应重新思考现有的数据存储模式，通过采用更先进的现代磁带存储来实现可持续发展。
打造绿色数据中心，存储不容忽视
当前，5G、AI、云计算、大数据等新兴ICT技术正在推动一场基于数据驱动的数字化、智能化变革，以帮助各行各业提升生产、经营管理效率和决策能力。在这场变革中，数据作为新的生产力，要发挥出最大价值，不仅需要强大的运力和算力，更需要海量的数据资产。这意味着未来的数据中心需在不断增强算力的同时，还要同步构建越来越强大的数据存储能力。
本次发布的白皮书指出，在全世界数据量逐年增加的情况下，很多大企业每2年处理的数据量会倍增。预计从2020年到2025年，数据中心存储的数据量将以年均27%的速度增长。
面对逐年增长的数据量，数据中心要处理和存储这些海量数据，必然会消耗更多的电能，产生更多的碳排放。根据IDC调查，主要数据中心的能源消耗量从2017年到2020年增加了31%，同时也伴随着碳排放量的增加。
从数据中心的能耗组成看，主要包括IT设备、制冷系统、供配电系统等部分产生的能耗，IT设备的能耗又由服务器、存储和网络设备等产生的能耗组成。据统计，制冷系统的能耗约占数据中心总能耗的30%以上，IT设备系统约占50%。其中，对于存储系统，若采用常规硬盘存储方式，需要电力持续驱动，会消耗电能，其能耗约占IT设备系统能耗的30%以上；同时，持续的电力驱动还会产生热量，从而增加制冷系统的能耗和碳排放。
显然，面向未来，降低数据中心存储系统的能耗和碳排放，同样是实现“绿色数据中心”的突破重点。
LTO磁带成为海量“冷数据”的绝佳存储仓库
按照使用频率划分，数据分为冷数据、温数据和热数据。冷数据指被访问频次较低的数据，热数据指经常被访问的数据，而温数据介于冷热数据之间。其中，冷数据的数量十分庞大，可以占到数据总量的80%。面对未来不断攀升的数据存储量，尤其是被调用机会非常少且数量庞大的冷数据，如上所述，如果采用硬盘存储方式，产生的运行和制冷能耗量是非常巨大的。
那有没有一种更具成本效益的办法来降低存储能耗和碳排放？答案是，磁带存储。磁带通过离线存储数据，几乎不消耗电量，无疑是海量冷数据的绝佳存储仓库。磁带系统也可以作为近线或动态归档存储层，这意味着数据可用于生产性使用，但不消耗处理能力，并且在不使用数据时几乎不需要耗费环境资源。
根据IDC的预测，通过将数据的保存地点转移到LTO磁带上，可对环境产生惊人的积极影响，预计到2030年可累计削减43.7%、约6亿6400万吨碳排放。这个数量相当于1.44亿辆乘用车一年的温室气体排放量或8000万个家庭一年的能源使用量。
除了非常节能，磁带存储还具备成本低、可靠性高、数据安全性高等优点，比如，以每GB成本计算，磁带仍然是迄今为止成本最低的存储介质；磁带能够可靠地长时间存储数据，具有出色的误码率和超过30年的长存档寿命；磁带可以保存不可改变的数据副本，勒索软件黑客无法对其篡改或删除，从而能保证数据的完整性和可恢复性；磁带系统可在硬件层面上对数据进行加密，能够确保未经授权的人无法读取磁带上的数据。
面对不断增长的数据量，目前很多数据中心经营者正致力于使用可再生能源来替代传统能源，以推动绿色数据中心发展。但是，考虑到高额的引进成本、引进所花费的时间、以及稳定性等问题，数据中心所需要的能源很难全部依靠可再生能源来提供。对此，IDC在白皮书中指出，要加速打造绿色数据中心，实现可持续发展，行业还需重新思考现有的数据存储方式，有必要通过引入成本低、能耗低、安全性高的磁带存储，来减少能源浪费和提升资源利用率。
富士胶片LTO磁带加速促进“绿色存储”
说起磁带，可能很多人的脑海里会第一时间闪现出老式盒式磁带，认为这是一种古老的存储技术。确实，磁带存储技术已经存在很长时间了，但你可能不知道，该技术一直没有停止发展，几十年来其存储性能一直在不断改进，并取得了巨大的进步。富士胶片正是深耕这一技术的领先者。
2021年9月7日，富士胶片推出了全新的“FUJIFILM LTO Ultrium 9数据流磁带”。该产品不仅以富士胶片独有的“BaFe磁性体”技术，实现了最大记录容量45TB（未压缩时18TB），比上一代产品增加了50%，还实现了快达1000MB/秒（未压缩时400MB/秒）的高速数据传输，以及高品质的回读信号和低错误率，确保了数据读取的高便利性和可靠性。
同时，该产品还非常适合数据中心低成本、高安全地长期保存海量冷数据，实现节能存储。数据显示，使用该LTO磁带存储数据，相较HDD成本降低73%，能够有效降低耗电，大幅度降低环境负担；能在网络隔离的状态下保管数据，对于系统故障、病毒感染、网络攻击等造成的数据损坏、灭失的风险很低；且具有50年以上磁性稳定。
富士胶片表示，近年来随着5G和高清4K/8K视频登场，万物互联的数字化转型加速发展，以及AI大数据分析的普及，数据量正随之急剧增加，其中，随着时间流逝而访问频率变低的“冷数据”占了全部数据的8成以上，而这些海量“冷数据”的利用和保管将增加数据中心的能耗和碳排放。为此，富士胶片正致力于普及可大幅降低环境负荷的LTO磁带，削减以数据中心为首的存储领域的碳排放，推进保护地球环境的绿色存储。
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