超大型數(shù)據(jù)中心趨勢(shì)漸顯 低PUE和TCO是剛需

日期: 2018/1/11

上海——最近，Synergy Research的研究發(fā)現(xiàn)，2017年是全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的“爆發(fā)年”——數(shù)量已經(jīng)超過(guò)390個(gè)，比去增加了90個(gè)。而且這個(gè)趨勢(shì)在2018年也沒(méi)有絲毫放緩的跡象，按照目前的速度，到2019年底全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的數(shù)量有望突破500個(gè)。

“超大規(guī)模”的定義各不相同。International Data Corporation （IDC）表示，這樣的數(shù)據(jù)中心至少需要5000個(gè)服務(wù)器和10,000平方英尺的可用空間，并且通常要大得多。但Synergy的標(biāo)準(zhǔn)則高得多，將其定義為擁有“幾十萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，有時(shí)甚至是數(shù)百萬(wàn)臺(tái)”。業(yè)界人士普遍認(rèn)為，全球只有七家公司可以稱之為超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心：谷歌、亞馬遜、微軟、Facebook、騰訊、百度以及阿里巴巴。

超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的增加與云計(jì)算息息相關(guān)，并且已經(jīng)成為云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要支撐。但是，隨著數(shù)據(jù)中心爆炸式的擴(kuò)張，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商也面臨成本上漲的挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)建造和運(yùn)營(yíng)大型數(shù)據(jù)中心時(shí)，其總擁有成本（TCO）變量的識(shí)別和估量可能變得更加困難，一個(gè)簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤就可能會(huì)使企業(yè)每年損失數(shù)百萬(wàn)美元。因?yàn)閿?shù)據(jù)中心是能源的消費(fèi)大戶，所以能源無(wú)疑是TCO變量的關(guān)鍵要素之一，能源效率的提高可以在諸多方面對(duì)數(shù)據(jù)中心的TCO和年度營(yíng)業(yè)費(fèi)用產(chǎn)生重大影響。

電能使用效率（PUE）是評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo)。國(guó)外最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心的PUE值可以達(dá)到1.06，按照《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》，到2018年，我國(guó)云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)原始創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，新建大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.5；到2020年，形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，新建大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.4。

對(duì)于影響數(shù)據(jù)中心PUE值的供電、制冷兩大基礎(chǔ)設(shè)施而言，供電系統(tǒng)的能效是問(wèn)題的根本，因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)的低效加劇了制冷系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，雙倍地導(dǎo)致了PUE指標(biāo)的攀升。而數(shù)據(jù)中心所有營(yíng)運(yùn)負(fù)載幾乎都是通過(guò)UPS電源來(lái)供電的，因此如何進(jìn)一步挖掘UPS系統(tǒng)的工作效率，是快速改善數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)乃至整個(gè)數(shù)據(jù)中心PUE指標(biāo)的核心途徑。

作為業(yè)界的標(biāo)桿，F(xiàn)acebook美國(guó)佛斯特及瑞典呂勒奧數(shù)據(jù)中心的PUE等級(jí)達(dá)到了1.06-1.08，其數(shù)據(jù)中心電力保護(hù)系統(tǒng)采用的是伊頓Power Xpert 9395 系列UPS。這款UPS本身?yè)碛袠I(yè)界領(lǐng)先的節(jié)能環(huán)保技術(shù)指標(biāo)，并且可與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，整機(jī)效率高達(dá)96%以上；同時(shí)，采用伊頓ESS節(jié)能技術(shù)來(lái)根據(jù)電網(wǎng)電力質(zhì)量調(diào)整UPS的工作狀態(tài)，使9395 UPS在雙變換模式與ESS模式之間實(shí)現(xiàn)快速安全轉(zhuǎn)換，整機(jī)效率高達(dá)99%，并且可降低90%的功耗。無(wú)獨(dú)有偶，年均PUE為1.25（最低可達(dá)1.13）的阿里巴巴張北數(shù)據(jù)中心也采用了這款UPS。可見(jiàn)，采用高效的UPS及工作模式，可大幅度提高數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的節(jié)能降耗水平，使數(shù)據(jù)中心機(jī)房的PUE指標(biāo)踏上一個(gè)全新的臺(tái)階。

此外，在保證供電可靠性的前提下，通過(guò)集成儲(chǔ)能和新能源的管理功能，也可以有效降低數(shù)據(jù)中心PUE和TCO。此外，伊頓提出的“藍(lán)云計(jì)劃”系統(tǒng)解決方案集多電源同步調(diào)控技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)(包括鋰電池和新能源技術(shù))等核心技術(shù)于一身，能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)中心供電的7x24連續(xù)不間斷運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)能源的單向、雙向與多向供電調(diào)控，優(yōu)化多能源并行供電時(shí)的功率分配與調(diào)節(jié)；并根據(jù)不同能源的運(yùn)行成本及要求，有效地管理與調(diào)控能源的流向，從而提高數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著信息消費(fèi)的加速推進(jìn)以及互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)新業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，預(yù)計(jì)未來(lái)5年我國(guó)對(duì)數(shù)據(jù)中心流量處理能力的需求將增長(zhǎng)7-10倍，機(jī)房面積需要翻一番才能滿足信息消費(fèi)增長(zhǎng)的需求。因此，高效、綠色的數(shù)據(jù)中心將成為未來(lái)能源、資源有效利用以及行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。