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数字经济|华为四大重构，新一代数据中心来了！( 二 )


从数据中心的能耗构成来看 ， IT系统、供电系统以及温控系统是构成数据中心能耗的主体 ，三者所消耗的能耗占数据中心整体能耗的98% ， 成为数据中心节能降耗的关键领域 。其中 ， 供电系统以及温控系统的能耗仅次于IT系统的能耗 ， 比如PUE=1.6的数据中心 ， 供电系统以及温控系统约占整体能耗的40%左右 。目前国内大多数数据中心的PUE值还有着很大的优化空间 。着眼于大幅降低数据中心PUE ， 笔者了解到 ， 华为提出了重构数据中心供电链路、重构数据中心温控系统的解决方案——通过“硅进铜退”、“锂进铅退”、预测性维护 ， 重构供电链路 ， 实现安全可靠；通过“风进水退”与智能节能 ， 重构温控系统 ， 降低PUE ， 实现极致节能 。
一是重构数据中心供电链路 。
传统数据中心供配电系统包括变压器、低压配电、UPS、支路馈线等多个部分 ， 存在系统割裂且复杂、占地面积大、故障定位难等问题 。而如果有极简的供电架构 ， 则可减少变换次数 ， 缩短供电距离 ， 减少占地 ， 提升出柜率和系统能效 。同时 ， 相比于传统铅酸电池的占地面积大、初始投资高、维护成本高 ， 锂电池在占地面积、使用寿命等方面存在优势 ， 随着锂电池成本的不断下降 ， 未来将在数据中心规模应用 。华为通过锂进铅退硅和进铜退的数据中心供电链路重构 ， 大幅降低能源浪费 。一方面华为电力模块用电效率高达95.5%；另一方面智能锂电实行全部件模块化 ， 按需求扩容 ， 单柜电量高 。同时 ， 系统运行效率高 ， 单套UPS全生命周期可省电费约20万 ， 且全部件模块化 ， 可在后期按需扩容 。
二是重构数据中心温控系统 。
GPU、NPU的应用促进高密场景增多 ， 液冷系统越来越普遍 。但部分存储与计算业务仍为低密场景 ， 为快速适应未来不确定的IT业务需求 ， 制冷方案需兼容液冷系统和风冷系统 。
另一方面 ， 现有的传统冷冻水系统由冷却塔、板式换热器、冷水机组与冷冻水型精密空调组成 ， 架构复杂、链条长 ， 需四次换热 ， 且安装和运维复杂 ， 不利于快速部署和运维 ， 而华为模块化架构的间接蒸发冷却系统只有一套系统、只需一次换热 ， 可缩短部署时间、降低运维难度 ， 同时充分利用自然冷却资源 ， 大幅降低制冷系统的电力消耗 ， 能将PUE降至1.2 ， 年电费节省14.3% ， 在气候适宜区域将逐步取代冷冻水系统 。
● 解决了“运维复杂”：重构数据中心管理系统
数据中心运维中最大的难点在于当调整了其中一个参数时 ， 系统中的其他参数将做出如何改变、又应该如何配合？在目前的运维体系中没有现成的公式或算法可供参考 。通过数字技术分析与数据中心内具体组件生成的数据之间的联系 ， 以发现不同设备与不同系统参数对系统整体的影响 ， 于其中 ， 动态模型训练、推理与决策是关键 。据悉 ， 华为重构了数据中心的管理系统 ， 让传统被动型人工运维转变为主动预防型数字化运维 ， 并将逐级实现自动化运维 ， 实现数据中心运维的自动驾驶 ， 降低运维成本 。笔者相信随着iCooling方案以及一系列数字技术在数据中心运营和管理中的作用越来越广泛 ， “智能运维”、“无人值守”等概念将不再只是被反复提及的“热词” 。
助力推进碳中和的伟大目标
【数字经济|华为四大重构，新一代数据中心来了！】新基建时代 ， 网联化、信息化、数字化将驱动数据呈爆发式增长态势 ， 迎来政策与技术发展风口期的数据中心 ， 亟需解决建设周期长、能耗高、运维复杂等艰巨挑战 ， 以成为数字经济深入发展的坚实底座 。从上文看来 ， 华为“DC PowerX? （下一代数据中心能源）”解决方案通过重构数据中心架构、重构数据中心供电链路与温控系统、重构数据中心管理系统很好地解决了上述三大挑战 ， 引领数据中心开始走向开放化、标准化、模块化和预制化等 ， 为“二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰 ， 单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%”这一目标的早日实现提供了很大的助力 。


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