據統計，2006年我國規模以上電子信息產品制造業綜合能源消耗量為1357萬噸標準煤，萬元增加值能耗為國民經濟平均水平的1/7，為工業平均水平的1/15。但是，對于一些大型數據中心、大型運算中心而言，由于服務器、高性能計算機都是集中、批量地部署，其節能減排工作已經刻不容緩。
高性能計算機已成“電老虎”
近年來，隨著計算機硬件成本大幅降低，加上Linux集群優勢突出，用戶部署的高性能計算機系統規模越來越大，節能降耗也因此成為廠商和用戶不容忽視的一大課題。2004年落戶上海超算中心的10萬億次曙光4000A目前仍是國產最快的超級計算機。高標委主任、曙光總裁歷軍說：“這臺機器每年光電費就要400多萬元，平均每天就是一萬多元。2008年我們還會推出每秒運行100萬億次的機器，如果還按照現在的情況，光是能源的消耗就會遠遠大于超級計算機自身的價值。因此，在下一代高性能計算機的設計和研發過程中，必須解決好節能降耗的問題。”
跟上海超算中心比起來，中石油東方地球物理公司（BGP）數據中心的電耗成本更是高得驚人。該公司總工程師賴能和談道，從2002年到2007年，BGP所擁有的CPU數量、總體運算能力、總存儲容量分別增長了40倍、7354倍和300倍，現在擁有1萬多顆CPU規模的數據中心的電費總支出每天要4.8萬元，因此每年光電費成本就高達1700多萬元。高額的用電量和用電成本甚至讓一些擁有更大規模數據中心的企業如Google、騰訊開始籌劃自建發電站。
對于服務器使用量較少的中小企業來說，能耗問題也同樣不容忽視。有統計數據表明，現在一臺服務器3年內所消耗掉的電力成本可能會超過服務器當初的采購成本。斯坦福大學的一項研究顯示，2005年美國用于服務器產品上的電費高達27億美元，占了美國總電費的1.2%，值得注意的是，其中服務器本身運行時需要消耗的電力與制冷、散熱等輔助系統所需要的電力二者之間接近1：1的關系。
“中國目前有近1億臺筆記本電腦或臺式電腦，但我們的服務器保有量大約是200萬臺，這個比例還遠遠沒有達到發達國家的水平，比如美國每10臺PC會匹配一臺服務器，因此，我們還有很大的發展空間，預計能達到1000萬臺服務器，計算下來，每年就會消耗掉300億千瓦時甚至更多的電能，排放幾千噸的溫室氣體。”高標委秘書長曾宇算了這樣一筆賬。
節能技術標準迫在眉睫
曾宇介紹說，從最新的全球高性能計算機TOP500排行榜可以看出，目前高性能計算機呈現出以下趨勢，即刀片服務器步入泛應用期，服務器節能技術趨于成熟，以虛擬化技術為基礎的效用服務器浮出水面，可重構計算顯露身手，個人HPC（高性能計算機）成為新寵兒。而節能已經成為這些技術中不可缺少的重要因素。為了提高HPC的每瓦特性能，需要從芯片級、系統級和基礎架構級等多個層面來研究開發節能技術，節能已經成為未來千萬億次計算機研發中必須逾越的一大障礙。
“其實，在過去幾年里，技術進步已經為高性能計算機節能帶來了明顯的效果。但面對未來的百萬億次和千萬億次計算時代，要做的工作還很多。”信息產業部相關負責人說。如在芯片層面，英特爾的EIST、AMD的PowerNow!、IBM的高熱傳導界面芯片冷卻技術以及上海瀾起科技的AMB芯片等都提供了非常出色的節能技術。上海瀾起科技董事長楊崇和介紹說，瀾起科技已成功研制出了新型的AMB芯片，和目前市場上的AMB相比，新型AMB可節能30%~50%。
美國電子器件工程聯合委員會存儲器委員會（JEDEC）主席羅丹德認為，除了技術創新，還應該制定出有效的低功耗標準。計算機已普及并影響到更多的產品，而數據中心又是計算機使用中增長最快且用戶群最大的工具之一，制定低功耗標準已是迫在眉睫。
據悉，高標委目前正在制定刀片服務器的一系列標準規范，而且計劃明年會針對石油、氣象等行業推出高性能計算行業應用標準。這其中很重要的一個方面，就是推出相關的高性能計算機節能技術標準。
