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数据中心蜕变纪:为何这个“下一代”与众不同?

IT创事记 2022-05-30 15:33 发文

“我最好的进球永远是下一个。”

——球王贝利

“下一代”也是ICT领域的常用词,但并非谁都能成为“下一代”的引领者,除了实力与影响力外,还须经受住时间的检验。

按照地质和古生物学的标准,断代方法有两种:一是相对法,即利用地层和生物层序律及切割律来确定年代先后;二是绝对法,以岩石中某些放射性元素的蜕变规律测算地层年龄。

判断ICT基础设施是否进入“下一代”,或可以此为参照。一方面,透过诞生背景、技术演进、产业生态等横截面,寻找代际之间的核心差别;另一方面,从历史纵深发掘明显的代际符号,以全生命周期的视角探索更多可能。

作为云时代ICT基础设施的翘楚,数据中心也进入了 “蜕变纪”。在“碳中和”大背景下,数据中心能否完成真正意义上的代际跃迁?

2022年5月26日,以“智简DC,绿建未来”为主题,华为下一代数据中心发布会在东莞松山湖举办。华为数据中心能源军团凝聚行业专家智慧结晶,面向全球发布下一代数据中心理念及全新供电解决方案电力模块3.0。

这个“下一代”,似乎有些与众不同。

环境巨变,跃迁时机已到

回顾人类现代化发展历程,已完成从蒸汽时代、电气时代到信息时代的三次工业革命。这三次革命主要依赖化石能源,经济快速增长的同时,二氧化碳排放也呈指数级增加。

伴随气候变化的加剧,迄今已有140多个国家或地区宣示“碳中和”承诺,节能降碳渐成全球共识。与绿色变革相伴相生的,是千行百业的数字化、智能化转型,这是贯穿未来几十年的发展主线。

数字化与低碳化两股潮流的融合,将推动“碳中和”目标的实现。GeSI发布的《SMARTer2030》报告显示,未来十年数字技术有望通过赋能其他行业贡献全球碳排放降低20%,是自身排放量的10倍。

但不容忽视的是,作为数字化的承载主体,ICT基础设施的能耗也引发不少焦虑。算力需求的迅猛增长,在带动数据中心高速增长的同时,耗电量也在不断刷新纪录,给碳排放控制造成较大压力。

《Uptime全球数据中心报告2021》指出,全球大型数据中心PUE连续7年维持在1.6的水平,能效利用率亟待提高。国内出台的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》也提出,促进数据中心绿色可持续发展,要求到2025年新建大型数据中心PUE低于1.3。

除了用电效率(PUE),用水效率(WUE)、资源效率(GUE)、环保效率(CUE)等指标也至关重要,将成为“碳中和”目标牵引下衡量数据中心能耗综合管理能力及绿色程度的崭新评价体系。当外部环境发生剧变,评价体系的全面升级是“新物种”诞生的必要条件。

大型及超大规模云数据中心的不断涌现,也是新纪元来临的信号。数据中心越来越像一个超级复杂系统,在供电、温控、运维管理等层面要直面前所未有的挑战;从千柜建筑到万柜园区,复杂度已远超传统人工管理能力,现场抄表的巡检方式、被动响应的风控机制、难以弥合的运营落差都亟需改变。

未来视角,重新定义

显而易见,为了直击行业沉疴、响应新需求召唤,数据中心的代际跃迁呼之欲出。只有来自产业链的领导者与相关生态系统的参与者勠力同心,才有可能完成下一代数据中心的集体再造。

华为高级副总裁、华为数据中心能源军团CEO杨友桂

据华为高级副总裁、华为数据中心能源军团CEO杨友桂透露:自今年华为松湖论道研讨会以来,华为多次与全球行业领袖、技术专家就未来数据中心的演进路径进行了深入探讨,并达成重要共识。

概括而言,下一代数据中心应具备四大特征:低碳共生、融合极简、自动驾驶、安全可靠。四者既独具一格,又相辅相成,共同支撑数据中心“新物种”的持续进化。

低碳共生即面对高能耗、高资源消耗难题,以“全绿色、全高效、全回收”构建数据中心与自然环境的和谐共生。通过促进数据中心资源源头绿色化、利用高效化以及全生命周期可回收,实现可持续发展。未来数据中心将从唯PUE论走向包含PUE、CUE、GUE、WUE等多维评价体系。

融合极简是应对数据中心规模壮大及复杂度提升,以“架构极简、供电极简、温控极简”阐释数据中心自身形态的演进形式。通过架构极简,孕育建筑与机房新形态,1000柜的数据中心建设周期从18个月以上缩短至6~9个月;通过供电极简,部件重定义,链路重塑,交付时间从2个月缩短至2周;通过温控极简,最大化利用自然冷源,从多次热交换变成一次热交换,缩短制冷链路,提升制冷效率。

自动驾驶则是应对海量数据中心的运维和运营挑战,以“运维自动、能效自优、运营自治”重构数据中心的管理模式。通过运维自动,5分钟完成2000机柜巡检;通过能效自优,1分钟内从140万个算法组合中推断出最佳冷却策略,实现从制冷到“智”冷;通过运营自治,最大化挖掘资源价值。

安全可靠是前三者达成预期的基石,以“主动安全、架构安全”保障数据中心的高质量、可持续发展。通过AI预测性维护,从“治病”到“治未病”;通过系统自动化故障响应,实现“1分钟发现、3分钟分析、5分钟业务恢复”,故障快速闭环;通过架构安全,从器件到DC全方位构筑安全防线,使系统可用性达到99.999%。

在数据中心“新物种”的演进过程中,身体的各个组织和器官都要跟随环境变化完成质的飞跃。供电系统就好比数据中心的血液循环系统,能否顺利进化关乎下一代数据中心的成败。

华为数据中心能源军团CTO费珍福

发布会上,华为数据中心能源军团CTO费珍福发布了全新一代电力模块3.0解决方案。该方案借助核心技术创新与部件融合,优化布局,打造更为省地、省电、省时、省心的数据中心供电系统。

省地——占地面积节省40%。通过采用创新的融合架构和业界超高密的UPS 5000-H,提高单柜功率密度,优化供电系统的空间布局,22柜变11柜,大幅节省占地面积。以12MW的数据中心为例:与传统攒机供电方案相比,采用电力模块3.0方案所节省的占地面积,可多部署170多个机柜。

省电——电能损耗降低70%。传统供电方案链路效率通常不高于94.5%,而电力模块3.0缩短链路,全链路效率达97.8%,同时UPS 5000-H智能在线模式效率高达99.1%,有效降低电能损耗。以12MW数据中心为例,采用电力模块3.0每年电费可节省近200万元。

省时——交付时间缩短75%。电力模块3.0内部连接采用预制廊桥式母排,且在工厂完成预制和调测,交付周期从2月缩短至2周。

省心——SLA故障降低38%。基于“自动驾驶”的理念,结合AI技术,电力模块3.0配置了iPower智能特性,具备全链可视,以及AI温度预测、关键部件寿命预测、智能整定等双层可靠设计,实现运维从“被动”到“自动自预”的转变。

加速落地,下一代数据中心呼啸而来

从具体目标到恢宏愿景,从细分特征到指标体系,从产品方案到理念突破,从单兵突进到全链协同,下一代数据中心的落地进程正全面提速。

华为数据中心能源军团于2021年10月正式成立,为下一代数据中心的开疆拓土奠定了组织基础。“军团”通过极简的组织架构,将科学家、技术专家、工程师等整合在一起,缩短流程直接面对客户,加强理论、技术、工程、客户需求之间的直接贯通,进而提升面对不同类型客户的服务能力。

实际上在发布会之前,下一代数据中心已崭露头角,涌现出诸多样板工程。东莞华为云数据中心堪称大型数据中心建设的标杆,5层堆叠预制模块化设计,部署全球首个Atlas 900 AI集群——园区占地109亩,8000机架,可容纳30万台服务器;L0+L1全栈融合,预制化极简交付,6个月上线1000+柜,装配率>95%,回收率>80%。

成都智算中心采用华为预制模块化数据中心解决方案,集成高效一体化电力模块、智能锂电、iCooling等先进节能技术,实现工程产品化、产品模块化、模块智能化。

武汉人工智能计算中心将传统数据中心的串行建设模型转变为并行模型,结构箱体与供电、制冷等子系统同时部署,120天主体竣工,180天达成从地基建设到业务投运。

三峡集团国内首个大型零碳数据中心——三峡东岳庙数据中心采用华为整体数据中心基础设施解决方案,结合端到端预制化交付模式,TTM缩短50%,节省供配电面积40%,并将全年PUE控制在1.25以内。

未来已来。下一代数据中心将宏大叙事与躬行落地相结合,正在构筑山水绿意、大道至简、智能灵巧、安全可靠的新世界。华为数据中心能源军团作为开路先锋,将与众多生态合作伙伴一路同行,共赴星辰大海。

作者关健,《IT创事记》合伙人、主笔:曾任《电脑商报》常务副社长兼执行总编、《中国计算机报》助理总编,媒体从业时间超过10年。关健长期关注科技产业动态及趋势,与逾百位高科技公司领导者进行过对话,亦在众多科技会议与论坛中担任嘉宾主持。

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