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基建|站在微缩的物理世界，看到了无边的数字世界

——本文作者 张戈
话题可以先扯远一些 。
上世纪70年代 ， 笔者父母有幸参与了山西娘子关电厂的建设 。 这座电厂之后因为刘慈欣和他的《三体》而闻名 。 当然现在看来 ， 深藏在山洞里的10万千瓦火力发电机组 ， 确实只像一辆小排量的QQ汽车 ， 但当时这就代表了我国火力发电的最高水平 。
在此后30年间 ， 笔者父母又先后参与了中国第一台30万千瓦机组 ， 以及100万千瓦机组的建设 ， 见证了中国火力发电的历史 。
“老基建”与“新基建”
引入主题 。 发电厂与数据中心确是代表了不同时代 ， 但也颇有几分相似 。 前者是“老基建” ， 后者是“新基建”;前者提供着电力能源 ， 驱动着工厂中隆隆作响的机器 ， 点亮了每个家庭的电灯、电视 ， 而后者既是微缩的物理世界 ， 也是无边的数字世界 ， 数据中心正在提供计算、存储、网络等数字能源 ， 将数据转化为生产力 ， 驱动着行业数字化转型 。
而此正是本文的主题 。 华为技术有限公司和赛迪顾问股份有限公司(以下简称“赛迪顾问”)出品的两部研究报告, 充满了可延伸思考的价值 。 《2020年中国大数据中心产业生态白皮书》 ， 阐述了数据中心的市场格局、生态格局;《2020年中国“新基建”建设与发展机遇研究》 ， 则以“新基建”为背景 ， 分析论证了数据中心产业发展的驱动力 。
基建|站在微缩的物理世界，看到了无边的数字世界
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华为数字能源中国行2020白皮书发布仪式
【基建|站在微缩的物理世界，看到了无边的数字世界】确实 ， 中国数据中心建设 ， 似乎在以前所未有的速度发展 。 截至2019年底 ， 中国在用数据中心机架数为265.8万架 ， 同比增长28.7% ， 在建数据中心规模也达到约185万架 。 同时 ， 赛迪顾问也给出了市场另一端的数据：2019年中国IDC服务整体市场规模达1493.1亿元 ， 同比增长31.2% 。
是谁在驱动数据中心？
由此 ， 也引出我们最可关心的问题 ， 是谁在驱动数据中心市场?这是一个既简单 ， 又复杂的问题 。 在政策层面 ， “新基建”无疑是最大的红利释放 。 其内核正是为智能经济的发展 ， 为产业数字化转型提供底层支撑 。
而以此为背景观察市场 ， 在相关政策发布后 ， 国内诸多省份已快速落实了相关重点工程 。 根据赛迪顾问统计 ， 纳入省级重点投资计划的新型基础设施项目 ， 东部地区共有406项、中部地区373项、西部地区 216 项 。 而且这些重点工程无一例外地 ， 都会涉及到新型数据中心的建设 。
当然 ， 也不能简单理解为 ， 是“新基建”在驱动数据中心发展 ， 政策更像是市场趋势的催化剂 ， 产业趋势才是核心动力 。 其实 ， 早在5年前 ， 金融、能源等行业已经在开始数字化转型 ， 在疫情之后 ， 更多的企业更已意识到 ， 数字化重构将对保护企业业务连续性 ， 对提升企业核心竞争力 ， 发挥至关重要的作用 。
不仅如此 ， 数字技术正处于寒武纪的“生命大爆发” 。 5G、大数据、物联网、人工智能等新兴技术 ， 一往无前地相继成熟 ， 这带动了应用场景的指数级增加 ， 数据流量也将迎数十倍级爆发 。
在此 ， 不必去深究是数字技术的成熟 ， 带来了数据的爆炸增长 ， 还是数据的增长 ， 催熟了数字技术 。 更值得关注的是 ， 上述几种因素相互作用 ， 驱动数据中心产业的增长 。
因为没有数据中心和超算中心等的算力支撑 ， 海量移动应用、云服务、工业仿真、动画渲染等应用就无法顺利展开 。 因为没有数据中心的能量支撑 ， 行业数字化转型 ， 将时常受到“断电”的困扰 。
数据中心发展趋势

据此背景 ， 话题还可进一步延伸 ， 延伸至数据中心发展趋势 。 即数据中心要怎么建?1000个机柜多少钱?2000个机柜又要投资多少?如何评估CAPEX(资本支出)和OPEX(管理支出) ， 如何尽快收回成本 ， 并准确定位客户群体?
上述问题并非老生常谈 ， 因为每个阶段都有不同的答案 。 从现阶段来看 ， 数据中心的发展与火力发电厂 ， 又有几分相似 。 这就像过去40年间 ， 中国火力发电机组单台能量 ， 从10万千瓦 ， 发展到100万千瓦;而装配两台60千瓦的发电机组的发电厂 ， 额定员工数量或都不超过160人 。
也就是说 ， 当年娘子关电厂逐渐消失在我们的视野中 ， 娘子关电厂的员工从2000人 ， 压缩到400人 ， 都是历史的必然 ， 都恰在证明我们的能源产业 ， 始终处于快速的发展之中 。
与此类似 ， 数据中心的发展也在延续类似的路径 。 大型数据中心 ， 超大型数据中心正成为趋势;预制化和模块化数据中心 ， 正在占据C位;数字化协同AI智能 ， 数据中心无人化解决方案将成为大方向;锂进铅退、风液融合等新技术的市场接受度 ， 正在逐步提高;数据中心环境设施与IT设备联动 ， 也已经逐步落地 。
这就是数据中心的产业趋势 ， 针对上述趋势 ， 其实赛迪顾问相关数据也已经证明 。 2019年 ， 中国超大型和大型数据中心数量 ， 占比达到12.7% ， 而在规划在建的320座数据中心中 ， 超大型、大型数据中心数量占比达到 36.1% 。 同时 ， 2019 年中国微模块数据中心市场规模达到 62.9亿元 ， 比2018年同期增长17.2% ， 高于同期数据中心市场的增长率(13.5%) 。
更高的要求并不高
如何理解上述数据?其实 ， 以上产业趋势始终是在相互作用下协同发展 。 数据爆炸性增长 ， 催生了市场对超大型数据中的需求 ， 数据中心也同时由支撑系统 ， 转向生产系统 。 由此这就对数据中心的建设周期、节能环保、智能运维等方面 ， 提出了更高的要求 。
或者也可如此理解 ， 上述趋势的综合作用 ， 并不是考验科技企业的单项能力 。 举例说明 ， 预制化和模块化并不是搭积木 。 在此方面 ， 华为既提供产品模块化、机房模块化、数据中心模块化等 ， 不同颗粒度的解决方案 ， 也输出以业务为导向的数据中心顶层设计 。
不仅如此 ， 不仅是诸多综合能力 ， 以及顶层设计能力 ， 人工智能技术的深度应用 ， 也是考量科技企业的核心标志 。 上海地区的数据中心 ， 能否做到PUE小于1.3?答案肯定是可以 ， 但前提是植入人工智能 。
PUE是数据中心能耗与IT能耗的比值 ， 工信部相关指导意见则已经提出：到2022年 ， 新建大型、超大型数据中心PUE需小于1.4 。 而观察历史 ， 2007年~2013年 ， PUE值从2.5 ， 迅猛下降至1.65 ， 但在2013年以后 ， 降幅则趋缓 ， 过去三年基本持平 。
这就是说明 ， 传统制冷解决方案虽竭尽全力 ， 但已没有“压缩空间” ， 人工智能则突破了这一瓶颈 。 仍以华为为例 ， 通过引入AI等智能化自控手段 ， 可以洞悉IT设备的负载变化 ， 可以自动算法优化空调运行参数、冷冻站运行参数 ， 从而达到节能的目标 。
而且此方案 ， 不挑区域 ， 可广泛适用 。 也不论采用风冷还是水冷等不同的制冷形成 ， 效果同样明显 。 由此 ， 上海地区的数据中心 ， PUE值已从1.4 ， 降低至接近1.2 。 以6KW/千柜10年TCO计算 ， PUE每降低0.1 ， 将节省电费2500万元 ， 这无形中已为数据中心增加约5000万元利润 。
技术跨界融合
当然 ， 这还不是全部 。 越低的PUE是否代表越优的数据中心总能耗 ， 这点是值得商榷的 。 如果单纯降低数据中心制冷系统的能耗 ， 一旦服务器超出了合理运行的温度区间 ， 必然会出现宕机、出错等情况 。 因此 ， 如何系统考虑数据中心环境设备与IT设备 ， 不是仅局限于PUE的降低 ， 而是以数据中心整体能耗最低为最终目标 ， 这需要兼顾数据中心弱电设备、环境设备、IT 设备等整体系统 。
在此方面 ， 华为的思路就很有借鉴性 ， 其利用数字技术和电力技术跨界融合 ， 推动“风进水退”、“锂进铅退”、“硅进铜退”、“AI运维”等一系列变革 ， 加速了数据中心基础设施的部署 ， 让每一个瓦特承接更多的算力 。 对此 ， 华为数字能源产品线副总裁方良周表示 ， 华为融合数字技术和电力电子技术 ， 实现最优的电能转换、存储和控制 ， 打造极简、绿色、智能、安全的数字能源解决方案 ， 持续为客户创造更多价值 。
基建|站在微缩的物理世界，看到了无边的数字世界
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华为数字能源产品线 副总裁方良周
前景与能力
由此可见 ， 模块化、智能化、绿色化数据中心 ， 已成未来趋势 。 但趋势面前并非人人平等 ， 因为多元的产业趋势 ， 多元化的技术趋势 ， 已对科技企业提出更具底蕴、更综合性的能力需求 。
当然 ， 此文最后 ， 还可再次引用赛迪顾问数据：预计到2022年 ， 中国数据中心市场规模将达到5255.6亿元 ， 未来三年年复合增长率将到达12.4% ， 中国IDC服务市场规模也将达到3552.3亿元 ， 增速 34.2% 。
即市场前景无限 ， 德能配位方能占有一席之地 。


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