数据中心是信息社会数据存储、处理的基石，但是相较于信息数据的爆发式增长，其面临越来越大的挑战。
当前数据中心的困惑
当前信息社会的数据量在爆发式增长，带来的能耗也越来越高，加上相关节能政策的出台、社会责任的要求等，给数据中心的绿色发展带来不小的挑战。
● 数据量爆发式增长
依据IDC报告，2006年全球的数字信息量约1610亿GB。到2010年，这个数字达到9880亿GB，年复合增长率约57%，Cisco更预计2012年每个月网络上视频流大约为5Exabytes（5000PB）。图灵奖获得者Jim Gray提出了一个新的经验定律：网络环境下每18个月产生的数据量等于有史以来数据量之和。到目前为止，数据量的增长基本满足这个规律。而海量的数据增长，则意味着巨大的能耗需求。
● 数据中心的能耗越来越高
数据中心的功耗一般从几十kW到几千kW，甚至更高。单机架功率密度3kW左右，逐步向6kW乃至10kW以上迈进，这对配电和制冷提出了越来越大的挑战。
● 相关政策更严格
工业和信息部在《工业节能“二二五”规划》提出，到2015年，数据中心PUE值需下降8%。国家发改委等组织的云计算示范工程要求示范工程建设的数据中心PUE要达到1.5以下。
● 社会责任
数据中心的能耗约占全球二氧化碳排放量的2%，其日益增长的能耗及二氧化碳排放量已成为企业无法逃避的社会责任。
对于以上的种种挑战，数据中心对单位bit能耗较低的绿色数据中心的渴求，也越来越迫切。本文不讨论通过虚拟技术给数据中心带来的效率提升和能耗降低，只讨论通过基础设施的改进、新材料、新技术应用对数据中心带来的节能效果。
如何建设绿色数据中心
依据The Green Grid对绿色数据中心的定义，PUE小于1.6是其标志之一，理想目标是1.5以下。绿色数据中心是当前数据中心发展到瓶颈后的必然要求，也是社会生产力提高的要求。绿色数据中心的建设涉及选址、规划、设计、验证等多个环节，只有整体统筹考虑，才能建设一座真正的绿色数据中心。
在数据中心选址上，除去地震、火山等不可抗因素区域外，客观上优先选择能源丰沛、可较多利用自然冷源、传输资源充足、交通便利的地区。
在规划、设计上，对于数据中心整体建筑，建议多采用节能环保材料，有效减少数据中心外部的热传导和辐射；对于机架功率密度，建议采取6kW或者10kW及以上，有效节约机房面积，减少维护空间；对于配电系统建议优先采用模块化UPS、高压直流系统或飞轮系统，这几种配电系统，系统可靠性高，性能较传统UPS有较大提升；对于制冷系统，采用良好的气流组织、提高进回风温度、高效的制冷系统，如水平送风式的列中制冷、冷水背板，空气满足要求时，可以采用新风系统。
对于机房温湿度，GB50174-2008要求温度22-24℃，RH40-55%，而实际上服务器工作环境可以达到40℃，RH20-80%，建议根据ASHRAE-2010标准，放宽机房的温湿度范围，减少制冷和除湿的功耗；对于数据中心管理系统，建议采用具有联动功能的DCIM系统，通过内置的专家系统联动策略，能自动化的运转数据中心设施，高效节能。
