谷歌在數(shù)據(jù)中心使用機(jī)器學(xué)習(xí)來提高效率

我們能降多低?這對谷歌這樣的公司來說是個大問題，因為它需要仔細(xì)考慮數(shù)據(jù)中心的能源使用情況，而數(shù)據(jù)中心是谷歌整個業(yè)務(wù)的支柱。谷歌積極尋求更有效利用能源的方法。事實上，谷歌并不羞于談?wù)撍鼮樽约旱呐Ω械蕉嗝醋院?。谷歌?月28日的一篇博客文章中說，十多年來，他們一直在設(shè)計和建造能耗只有一般數(shù)據(jù)中心一半的數(shù)據(jù)中心，而且他們一直在尋找進(jìn)一步降低能耗的方法。該博客作者、數(shù)據(jù)中心副總裁喬·卡瓦(Joe Kava)說，在公司追求效率的過程中，他們發(fā)現(xiàn)了一種新工具——機(jī)器學(xué)習(xí)?？ㄍ哒f，公司已經(jīng)開始使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來分析它收集的關(guān)于服務(wù)器群的海量數(shù)據(jù)，并提出改進(jìn)的建議。Kava在博客上說，谷歌開發(fā)了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，從運行數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，模擬工廠的性能，并預(yù)測PUE。

PUE是什么?數(shù)據(jù)中心行業(yè)使用電力使用效率來衡量效率。一個2.0的PUE意味著每消耗1瓦特的IT能量，就會消耗1瓦特的額外能量來冷卻和分配IT設(shè)備的能量。PUE接近1.0意味著幾乎所有的能量都用于計算。谷歌表示，他們的計算包括全球所有數(shù)據(jù)中心的性能。他們的計算是全年進(jìn)行的，而不是季節(jié)性的。最后，他們所有數(shù)據(jù)中心的12個月PUE值為1.12，包括所有的開銷來源。(谷歌包括服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如IT設(shè)備電源和其他一切開銷電源。此外，季節(jié)性天氣模式會影響PUE值，在較冷的地區(qū)PUE值較低。即使在亞特蘭大炎熱潮濕的夏季，谷歌的數(shù)據(jù)中心站點的PUE平均值也很低。這意味著所有谷歌數(shù)據(jù)中心的平均PUE是1.12，盡管如果使用更窄的邊界，它們本可以擁有更低的數(shù)字。谷歌還聲稱，所有谷歌數(shù)據(jù)中心的TTM能量加權(quán)平均PUE為1.12，使其成為世界上效率最高的中心之一。

5月28日，谷歌發(fā)布了由谷歌團(tuán)隊工程師Jim Gao撰寫的白皮書《數(shù)據(jù)中心優(yōu)化的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用》。本文討論了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是如何被用來優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的操作和驅(qū)動能源使用到新的低點。卡瓦強(qiáng)調(diào)了對Gao的貢獻(xiàn)的贊揚，因為他研究了機(jī)器學(xué)習(xí)，然后開始建立模型來預(yù)測和改進(jìn)數(shù)據(jù)中心的性能。

將機(jī)器學(xué)習(xí)原理應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心監(jiān)控并非易事?？ㄍ哒f，高的設(shè)計和其他機(jī)器學(xué)習(xí)的例子一樣有效，比如語音識別，計算機(jī)可以從大量數(shù)據(jù)中識別模式并從中“學(xué)習(xí)”。盡管如此，卡瓦說，在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，“人們很難看到所有的變量——負(fù)荷、外部空氣溫度等等——是如何相互作用的。電腦擅長的一件事就是從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的故事，所以吉姆把我們在日常運作中收集的信息通過一個模型進(jìn)行分析，以幫助理解復(fù)雜的交互作用，而他的團(tuán)隊——僅僅是僵尸——可能沒有注意到這些交互作用?！?/p>

在這篇論文中，高說，“機(jī)器學(xué)習(xí)方法利用現(xiàn)有傳感器數(shù)據(jù)的過剩來開發(fā)一個數(shù)學(xué)模型，這個數(shù)學(xué)模型可以理解操作參數(shù)和整體能源效率之間的關(guān)系?！边@種類型的模擬允許操作員對直流進(jìn)行虛擬化，以確定最佳的電廠配置，同時減少圍繞電廠變化的不確定性?！?/p>

卡瓦說，Gao的模型預(yù)測PUE的準(zhǔn)確率為99.6%?！斑@意味著他可以利用這些模式想出新辦法，提高我們業(yè)務(wù)的效率?！?/p>