华为数字能源，“绿色+智能”赋能数据中心
随着云计算成为数字化基础设施的标配 ， 和企业数字化转型大势的不可逆转 。 作为云模式的承载者 ， 数据中心也将迎来再一次的市场红利期 。
特别是今年的新基建 ， 首次将大数据中心纳入其中 ， 按照发改委的最新定义 ， “新基建”主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施等3个方面内容 。 很显然 ， 大数据中心将是构建信息基础设施的关键 。
另外 ， 数据中心的发展程度也决定了数字经济的发展水平 。 数据中心往往在发达地区落地更多 。 有数据统计 ， 纽约、伦敦、新加坡 ， 这些中心城市及周边分布的数据中心占全球数据中心比重超过45% 。 国内的数据中心主要分布在长三角、珠三角、京津冀、东部沿海的发达地区 。 可见数据中心分布与经济发达程度具备正比关系 。
文章图片
这几年也是数据中心发展节奏变化的关键期 ， 如果将2017年之前的数据中心发展看做是野蛮生长的1.0时代 ， 那么随着智能化和绿色化的数字化技术融入数据中心 ， 属于精细化发展的数据中心2.0时代正在向我们走来 。
数据中心发展路径上的机遇与趋势
赛迪顾问股份有限公司副总裁宋宇 ， 在华为数字能源中国行2020上海站表示 ， 新基建政策带动数据中心成为发展新热点 ， 同时数据中心也是助力“数字经济”、“数字中国”建设加速的关键 。 伴随着数据中心逐步由支撑系统转向生产系统 ， 预制化 ， 模块化、智能化、绿色化将是先进数据中心的典型特征 。
文章图片
赛迪顾问股份有限公司副总裁宋宇
的确 ， 数据中心的发展对数字经济意义深远 ， 但也同样在面临着 ， 5G和物联网时代到来的挑战 。
首先 ， 第一个挑战 ， 是数据量的暴增 ， 对算力的需求愈发澎湃 。 因为5G关键技术的网络传输速度可以比4G快100倍 ， 网络时延比4G缩短50倍 。 这意味着移动端的应用 ， 会因为5G时代的到来 ， 有更多复杂应用的出现 ， 这些复杂和大量的内容 ， 对数据中心将会造成巨大压力 ， 进而推动了数据中心建设的提速 。
其次 ， 数据中心的规模在不断变大 。 某权威调研机构发布的报告显示：2019年全球IDC市场的规模达到了680亿美元 。 同时 ， 数据中心使用量的增长使得机架的使用量也在快速增长 ， IDC的机房在向超大规模的方向演进 。 比如 ， 互联网公司现在建设的数据中心 ， 一开始就要希望达到5000个机柜 ， 才有可能未来的业务可扩展的需求 。
第三 ， 节能环保成为数据中心最核心的考量 。 2019年初发布得《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》 ， 明确提出：到2022年 ， 数据中心平均能耗基本达到国际先进水平 ， 新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值达到1.4以下的明确要求 。 可见 ， 绿色环保 ， 已经是当下数据中心建设的核心要求 。
文章图片
上海市经济和信息化委员会信息基础设施管理处副处长祁超
上海市经济和信息化委员会信息基础设施管理处副处长祁超表示 ， 《互联网数据中心统筹建设指导意见》对于数据中心的空间规模和能耗进行了规范 ， 明确了PU值要新建控制在1.3以下 ， 如果涉及到改建 ， PU也要控制在1.4以下 。 同时 ， 在新基建政策的拉动下 ， 上海市统筹数据中心布局、规模、用能 ， 建设“存算一体、布局合理、规模适度、绿色集约”的数据中心 。
很显然 ， 从上海对数据中心具体要求和落地的情况看 ， 绿色数据中心也正在成为当下一个最重要的趋势 。
绿色能源正在成为数据中心关注的主题 ， 甚至可以说是永恒不变的未来很长时间内的主题 。 数据统计显示：每年数据中心用电量占整个全社会用电量的2% 。 而预计全球在未来5至10年里 ， 数据中心的用电量会达到30% ， 这是很惊人的数字 ， 国家从政策的层面不断地出台相关内容指导数据中心向标准化、绿色化方向发展 。
第四 ， 模块化和预制式数据中心搭建方式成为主流 。 模块化数据中心 ， 是一种预先设计、组装和集成 ， 且事先测试过的数据中心物理基础设施系统（包括机柜、冷水机组、泵、制冷单元、UPS、PDU、开关柜、变压器等） ， 它们作为标准化“即插即用式”模块被运至数据中心现场 。
最后 ， 则是智能化的趋势 ， 数据中心的长期运营中面临很多远程巡检、专家会诊、云平台云端训练等等都离不开人工智能技术的加持 ， 未来人工智能的运维、声音识别、图象识别和自动传感技术会成为助力数据中心智能运维解决方案的关键 。
绿色数据中心面临的三大挑战
从以上的分析可见 ， 绿色数据中心已成为最主流的衡量标准 。 同时 ， 华为数字能源产品线副总裁方良周认为 ， 绿色数据中心在数据中心能源解决方案、站点能源和智能光伏三个维度正面临巨大挑战 。
文章图片
华为数字能源产品线副总裁方良周
第一大挑战是能耗高、转换效率不够 ， 解决之道就是智能光伏 。
数据中心在生命周期中60%的TCO是电费 ， 如何提升电使用效率、如何降低数据中心的PUE ， 这对于数据中心能够可靠、安全的运营非常重要 。 所以对于智能光伏领域 ， 如果能更多地发电量提升 ， 就使每度电的成本进一步降低 。 ”
第二个挑战 ， 是如何提升数据中心运维的效率 。
随着数据中心的规模越来越大 ， 设备数据量的急剧增加 ， 导致数据中心运维的效率受到了挑战 。 据了解 ， 华为公司在五年前建成的数据中心拥有将近5000个机柜 ， 实际的利用率只能达到65% ， 这是因为随着时间的推移 ， 期间不断的更换设备 ， 由于缺乏数字化管理 ， 对实际资源占用情况不够了解 ， 导致使用率不高 。 由此可见 ， 即便是华为也需要依靠提高运维的能力 ， 来提高整个数据中心的效率 。
第三个挑战 ， 是能源设备带来的可靠性问题 。
通常而言 ， 普遍理解的信息安全在ICT设备上 ， 但是数据中心的供电和站点供电 ， 一旦安全可靠性出现问题 ， 就会使整个数据中心无法运行 。 这种可靠性的要求 ， 甚至超过了传统的服务器、存储和网络等ICT设备 。
正是意识到数据中心存在能耗高、运维效率低、安全可靠性受到挑战的三大难题 。 华为认为用数字化解决传统能源领域遇到的挑战 ， 能够在能耗、运维效率、安全可靠性上发挥独到的优势 。 比如 ， 华为的数字化解决方案 ， 可以帮助传统能源降低能耗 ， 提升能源的转换效率、提升运维效率、提升资源的利用率 ， 也可以用数字化和智能化的方法对风险做到主动式预测 ， 极大地提高安全可靠性 。
目前 ， 华为数字能源家族包括数据中心能源、站点能源、智能光伏、车载电源、模块电源这五大板块 ， 而“华为做能源最大的不同 ， 是华为将传统的能源产业融入数字化和智能化的能力 ， 我们的使命是把华为的数字化和智能化技术引入传统的能源行业 ， 从而带动能源产业革命性、开创性的新时代 。 ”方良周说 。
赋能绿色数据中心 ， 华为的道与术
2017年以前 ， 数据中心市场尽管增长速度很快 ， 但其实是一个野蛮粗放式的市场 。 那个阶段 ， 只要有钱有地有电 ， 有带宽有牌照 ， 任何人都可以做数据中心 。
但是在2017年以后 ， 数据中心开始进入价值竞争的阶段 。 这个阶段的竞争条件 ， 除了基本的条件之外 ， 要更为精细化的思考如何去优化单机柜成本 ， 单人运维的机柜数 ， 和投资回报的核心的数据IRR等等 ， 数据中心粗放式增长已成为历史 ， 技术带来的价值成为关键竞争力” 。
文章图片
华为中国政企数据中心领域首席架构师安真
另外绿色数据中心在最关键的打造极致PUE解决方案方面 ， 华为中国政企数据中心领域首席架构师安真说 ， “PUE是数据中心能耗与IT能耗的比值 ， 是被行业广泛接受的一个衡量能耗的指标 。 PUE越低意味着支持系统的电耗越低 ， 也就是说有更多的电力是用在了IT设备上 。 想要实现PUE小于1.3 ， 其实是一个非常有挑战性的课题 。 ”
我们的确看到过很多特殊的数据中心 ， 通过海底、湖底或是超长的风季带来的超低PUE ， 但这并不具备普世性 。
所以 ， 华为所思考的 ， 恰恰是在自然资源不具备的条件下 ， 如何去降低PUE 。 华为要做的是：提高送风温度、改善冷冻水系统 ， 混搭间接风侧自然冷却 ， 加大末端的冗余度 ， 并引入AI技术 ， 采用高效的供配电系统 ， 让解决方案可以适合于所有数据中心 。 比如 ， 华为创新打造的间接蒸发冷解决方案 ， 最大限度利用自然冷源 ， 极致节能 。 同时基于AI的iCooling ， 实现数据中心能效自动优化 ， 降低PUE8%~15% ， 助力上海地区数据中心实现极致PUE 。
文章图片
华为中国政企数字能源解决方案销售部总工张广河
【华为数字能源，“绿色+智能”赋能数据中心】而在模块化的配电环节 ， 华为中国政企数字能源解决方案销售部总工张广河提出 ， “模块的配电柜 ， 可以通过一体化的方式 ， 进行全链路的融合 ， 工程预制非常简单和智能化 。 可以做到简单、绿色、智能和安全 。 华为融合电力模块 ， 1列1路电 ， 可减少占地面积30% ， 现场安装工时减少40%以上；通过声音识别、图像识别等AI技术 ， 对全链路可视、节点温度检测 ， 进行AI温度动态预测和主动预警 。
文章图片
华为行业站点能源产品总监王唯一
在站点能源方面 ， 华为行业站点能源产品总监王唯一则表示 ， 华为iSitePower站点能源解决方案 ， 集“发电、转电、配电、备电、储能、收容及温控”等功能于一体 ， 用于“行业数字化”和“偏远无市电、市电差区域民生及生产供能” 。 iSitePower秉持“极简、智慧、可靠、开放”的设计理念 ， 构筑数字世界能源基石 ， 加速全球数字化转型 ， 消除能源鸿沟 ， 保障生产供电 。
推荐阅读
- 圆周率|宇宙中的圆周率与圆周率中的宇宙，圆周率——“数字中的神”
- 买面粉时，只要面袋上有这4个数字，不管多便宜，都是好面粉
- 火箭_军事武器|世界巨型火箭盘点，土星五号原来是最小的，能源号终极版堪称第一
- 石油|号称不可再生资源的石油为何“越用越多”？又为何急需被新能源取代？
- 数字隔离器|小芯片大安全：数字隔离器的前世今生丨智言智语
- 地球|透过魔法水晶球看到全世界？地球数字模型在路上
- 省道|高速上一直搞不懂的“字母”和“数字”，今天终于明白了
- 全国人大代表|全国人大代表银燕：构建能源互联“一张网”
- 意识|数字分心：我为什么老想看手机
- 苯乙烯|科学家为苯乙烯生产“量身定做”催化剂 大大减少能源使用及CO2排放