金仓数据库践行社会责任：以技术驱动绿色计算与数据普惠

1. 引言

在全球数字化进程加速推进的背景下，数据库作为信息系统的核心组件，其性能、安全与能效直接影响着千行百业的运行效率和可持续发展能力。面对"双碳"目标与数字中国建设的战略需求，中电科金仓（北京）科技股份有限公司（简称"金仓"）不仅致力于打造自主可控的高性能数据库产品，更将企业社会责任融入技术研发与生态构建之中，通过技术创新推动绿色计算实践，助力实现数据资源的普惠化应用。

据IDC《2024年中国IT能源消耗白皮书》预测，到2025年，中国数据中心总能耗将突破3000亿千瓦时，占全社会用电量比例超过3%。在这一背景下，提升数据库系统的资源利用率、降低单位算力能耗，已成为行业可持续发展的关键课题。金仓依托其自主研发的KingbaseES数据库管理系统，在保障高可用、高安全的同时，持续优化执行引擎与存储架构，显著提升能效比，为绿色IT基础设施建设提供底层支撑。

本文面向IT技术人员与数据库管理员，深入解析金仓数据库在绿色计算与数据普惠方面的核心技术原理，并结合真实案例展示其落地价值，旨在为业界提供可复制的技术路径与最佳实践参考。

2. 核心技术原理

2.1 即时编译（JIT）优化复杂查询执行效率

传统数据库在处理复杂SQL时依赖解释型执行模式，导致CPU指令开销大、执行路径长。金仓KES自V8版本起引入即时编译（Just-In-Time Compilation, JIT）技术，对高频执行的表达式或PL/SQL函数进行动态编译为本地机器码，大幅减少解释器调度开销。

例如，在TPC-H基准测试中，Q7、Q9等涉及多表连接与聚合运算的复杂查询，启用JIT后执行时间平均缩短20%以上。这不仅提升了响应速度，也意味着完成相同任务所需的CPU周期更少，直接降低了服务器功耗。

配置示例：

sql 复制代码

-- 启用JIT功能
ALTER SYSTEM SET jit_enabled = on;
-- 设置JIT阈值：语句执行次数达到10次即触发编译
ALTER SYSTEM SET jit_above_cost = 1000;
-- 重启服务使配置生效
SELECT sys_reload_conf();

2.2 智能压缩与列存优化降低I/O负载

金仓KES支持多种透明数据压缩算法（如ZStandard、LZ4），并针对分析型场景提供列式存储引擎（Column Store）。相比传统行存模式，列存可减少60%-80%的数据读取量，显著降低磁盘I/O压力与内存带宽占用。

以某医疗影像PACS系统为例，采用列存+ZSTD压缩后，单次影像检索IOPS下降约70%，整体集群日均能耗减少15%。

创建列存表并启用压缩：

sql 复制代码

CREATE TABLE medical_images (
    image_id BIGINT PRIMARY KEY,
    patient_name VARCHAR(100),
    modality CHAR(2),
    capture_time TIMESTAMP,
    pixel_data BYTEA
) WITH (
    storage_type = 'columnar', 
    compression = 'zstd'
);

2.3 自适应资源管理实现弹性节能

金仓数据库内建Workload Manager（WLM）模块，可根据业务负载自动调整CPU、内存分配策略。例如，在夜间非高峰时段，系统可自动降级低优先级任务的资源配额，释放计算资源供其他批处理作业复用，避免资源闲置浪费。

此外，配合国产化硬件平台（如鲲鹏、飞腾处理器），金仓实现了软硬协同调优，进一步提升每瓦特性能表现。

3. 实践案例

案例一：某大型三甲医院云HIS系统迁移项目

金仓携手统信软件成功支撑某大型三甲医院云HIS系统上线，该项目是全栈信息技术创新应用的代表性工程之一。原Oracle数据库迁移到金仓KES过程中，通过以下措施实现绿色高效运行：

兼容性评估全面覆盖 ：使用金仓提供的Kingbase Migration Toolkit (KMT)工具完成Schema与SQL语法转换，确保迁移过程平稳。
双轨并行周期短：基于逻辑复制机制实现实时数据同步，仅用14天完成系统切换，保障医疗业务连续性。
核心业务响应迅速：利用JIT与索引智能推荐功能，关键事务处理延迟控制在10ms以内，满足临床高频访问需求。
能耗对比明显改善：新系统运行在同一规模服务器集群下，日均电力消耗下降约18%，年节电量可达数十万千瓦时，有效助力医疗机构节能减排目标达成。

该系统的稳定运行不仅提升了医院信息化水平，也为医疗行业提供了可借鉴的信创迁移范本。

4. 推动数据普惠：赋能中小企业与教育科研

除了在大型政企场景中的深度应用，金仓还积极拓展数据库技术的社会化服务边界，推动数据能力向中小企业、高校及科研机构普及。

4.1 中小企业轻量化部署方案

针对中小型企业IT预算有限、运维能力较弱的特点，金仓推出基于KES Standard Edition的轻量级部署包，集成自动化安装脚本与可视化监控面板。某区域性物流企业采用该方案后，订单处理系统响应速度提升40%，数据库维护人力成本降低50%。

同时，金仓开放社区版下载通道，提供免费技术支持论坛和在线培训课程，帮助中小企业低成本启动数字化转型。

4.2 教育合作促进人才培养

金仓与多所高等院校建立联合实验室，将KingbaseES纳入计算机科学与技术、数据科学等相关专业的教学实践体系。通过提供实验镜像、教学案例库和认证考试支持，累计已培养具备国产数据库实战经验的学生超万名。

此外，每年举办"金仓杯"数据库应用设计大赛，鼓励学生围绕智慧城市、智慧农业等主题开发创新应用，激发青年人才对基础软件领域的兴趣与热情。

5. 可持续发展展望

面向未来，金仓将持续深化绿色计算理念，从多个维度推进技术创新与社会价值融合：

能效优化方向：研发新一代向量执行引擎与AI驱动的查询优化器，进一步提升单位算力效率；
低碳数据中心适配：加强与液冷服务器、低功耗存储设备厂商的合作，构建端到端节能解决方案；
开源生态建设：计划逐步开放部分中间件组件源码，促进产业链协同发展；
社会责任信息披露：定期发布环境、社会与治理（ESG）报告，公开碳排放、能源使用等关键指标。

通过持续投入研发与生态建设，金仓致力于成为支撑国家数字基础设施的重要力量，在保障信息安全的同时，为经济社会的绿色、包容、可持续发展贡献技术动能。

结语

数据库不仅是现代信息系统的基石，更是实现高质量发展的关键技术载体。金仓以自主创新为核心，将节能环保、公平可及的理念贯穿于产品设计与服务全过程，走出了一条兼具技术先进性与社会价值的发展路径。随着数字经济不断深化，期待更多企业加入绿色计算与数据普惠的实践中，共同构筑更加安全、高效、可持续的数字未来。