華為數字能源，“綠色+智能”賦能數據中心
随着雲計算成為數字化基礎設施的标配，和企業數字化轉型大勢的不可逆轉。
作為雲模式的承載者，數據中心也将迎來再一次的市場紅利期。
特别是今年的新基建，首次将大數據中心納入其中，按照發改委的最新定義，“新基建”主要包括信息基礎設施、融合基礎設施和創新基礎設施等3個方面内容。很顯然，大數據中心将是構建信息基礎設施的關鍵。 另外，數據中心的發展程度也決定了數字經濟的發展水平。數據中心往往在發達地區落地更多。有數據統計，紐約、倫敦、新加坡，這些中心城市及周邊分布的數據中心占全球數據中心比重超過45%。國内的數據中心主要分布在長三角、珠三角、京津冀、東部沿海的發達地區。可見數據中心分布與經濟發達程度具備正比關系。
這幾年也是數據中心發展節奏變化的關鍵期，如果将2017年之前的數據中心發展看做是野蠻生長的1.0時代，那麼随着智能化和綠色化的數字化技術融入數據中心，屬于精細化發展的數據中心2.0時代正在向我們走來。
數據中心發展路徑上的機遇與趨勢
賽迪顧問股份有限公司副總裁宋宇，在華為數字能源中國行2020上海站表示，新基建政策帶動數據中心成為發展新熱點，同時數據中心也是助力“數字經濟”、“數字中國” 建設加速的關鍵。伴随着數據中心逐步由支撐系統轉向生産系統，預制化，模塊化、智能化、綠色化将是先進數據中心的典型特征。
的确，數據中心的發展對數字經濟意義深遠，但也同樣在面臨着，5G和物聯網時代到來的挑戰。 首先，第一個挑戰，是數據量的暴增，對算力的需求愈發澎湃。因為5G關鍵技術的網絡傳輸速度可以比4G快100倍，網絡時延比4G縮短50倍。這意味着移動端的應用，會因為5G時代的到來，有更多複雜應用的出現，這些複雜和大量的内容，對數據中心将會造成巨大壓力，進而推動了數據中心建設的提速。 其次，數據中心的規模在不斷變大。某權威調研機構發布的報告顯示：2019年全球IDC市場的規模達到了680億美元。同時，數據中心使用量的增長使得機架的使用量也在快速增長，IDC的機房在向超大規模的方向演進。比如，互聯網公司現在建設的數據中心，一開始就要希望達到5000個機櫃，才有可能未來的業務可擴展的需求。 第三，節能環保成為數據中心最核心的考量。2019年初發布得《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》，明确提出：到2022年，數據中心平均能耗基本達到國際先進水平，新建大型、超大型數據中心的電能使用效率值達到1.4以下的明确要求。可見，綠色環保，已經是當下數據中心建設的核心要求。
上海市經濟和信息化委員會信息基礎設施管理處副處長祁超表示，《互聯網數據中心統籌建設指導意見》對于數據中心的空間規模和能耗進行了規範，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。同時，在新基建政策的拉動下，上海市統籌數據中心布局、規模、用能，建設“存算一體、布局合理、規模适度、綠色集約”的數據中心。 很顯然，從上海對數據中心具體要求和落地的情況看，綠色數據中心也正在成為當下一個最重要的趨勢。 綠色能源正在成為數據中心關注的主題，甚至可以說是永恒不變的未來很長時間内的主題。數據統計顯示：每年數據中心用電量占整個全社會用電量的2%。而預計全球在未來5至10年裡，數據中心的用電量會達到30%，這是很驚人的數字，國家從政策的層面不斷地出台相關内容指導數據中心向标準化、綠色化方向發展。 第四，模塊化和預制式數據中心搭建方式成為主流。模塊化數據中心，是一種預先設計、組裝和集成，且事先測試過的數據中心物理基礎設施系統（包括機櫃、冷水機組、泵、制冷單元、UPS、PDU、開關櫃、變壓器等），它們作為标準化“即插即用式”模塊被運至數據中心現場。 最後，則是智能化的趨勢，數據中心的長期運營中面臨很多遠程巡檢、專家會診、雲平台雲端訓練等等都離不開人工智能技術的加持，未來人工智能的運維、聲音識别、圖象識别和自動傳感技術會成為助力數據中心智能運維解決方案的關鍵。
綠色數據中心面臨的三大挑戰
從以上的分析可見，綠色數據中心已成為最主流的衡量标準。同時，華為數字能源産品線副總裁方良周認為，綠色數據中心在數據中心能源解決方案、站點能源和智能光伏三個維度正面臨巨大挑戰。
第一大挑戰是能耗高、轉換效率不夠，解決之道就是智能光伏。 數據中心在生命周期中60%的TCO是電費，如何提升電使用效率、如何降低數據中心的PUE，這對于數據中心能夠可靠、安全的運營非常重要。所以對于智能光伏領域，如果能更多地發電量提升，就使每度電的成本進一步降低。” 第二個挑戰，是如何提升數據中心運維的效率。 随着數據中心的規模越來越大，設備數據量的急劇增加，導緻數據中心運維的效率受到了挑戰。據了解，華為公司在五年前建成的數據中心擁有将近5000個機櫃，實際的利用率隻能達到65%，這是因為随着時間的推移，期間不斷的更換設備，由于缺乏數字化管理，對實際資源占用情況不夠了解，導緻使用率不高。由此可見，即便是華為也需要依靠提高運維的能力，來提高整個數據中心的效率。 第三個挑戰，是能源設備帶來的可靠性問題。 通常而言，普遍理解的信息安全在ICT設備上，但是數據中心的供電和站點供電，一旦安全可靠性出現問題，就會使整個數據中心無法運行。這種可靠性的要求，甚至超過了傳統的服務器、存儲和網絡等ICT設備。 正是意識到數據中心存在能耗高、運維效率低、安全可靠性受到挑戰的三大難題。華為認為用數字化解決傳統能源領域遇到的挑戰，能夠在能耗、運維效率、安全可靠性上發揮獨到的優勢。比如，華為的數字化解決方案，可以幫助傳統能源降低能耗，提升能源的轉換效率、提升運維效率、提升資源的利用率，也可以用數字化和智能化的方法對風險做到主動式預測，極大地提高安全可靠性。 目前，華為數字能源家族包括數據中心能源、站點能源、智能光伏、車載電源、模塊電源這五大闆塊，而“華為做能源最大的不同，是華為将傳統的能源産業融入數字化和智能化的能力，我們的使命是把華為的數字化和智能化技術引入傳統的能源行業，從而帶動能源産業革命性、開創性的新時代。”方良周說。
賦能綠色數據中心，華為的道與術
2017 年以前，數據中心市場盡管增長速度很快，但其實是一個野蠻粗放式的市場。那個階段，隻要有錢有地有電，有帶寬有牌照，任何人都可以做數據中心。 但是在2017年以後，數據中心開始進入價值競争的階段。這個階段的競争條件，除了基本的條件之外，要更為精細化的思考如何去優化單機櫃成本，單人運維的機櫃數，和投資回報的核心的數據IRR等等，數據中心粗放式增長已成為曆史，技術帶來的價值成為關鍵競争力”。
另外綠色數據中心在最關鍵的打造極緻PUE解決方案方面，華為中國政企數據中心領域首席架構師安真說，“PUE 是數據中心能耗與IT能耗的比值，是被行業廣泛接受的一個衡量能耗的指标。PUE越低意味着支持系統的電耗越低，也就是說有更多的電力是用在了IT設備上。想要實現PUE小于1.3，其實是一個非常有挑戰性的課題。” 我們的确看到過很多特殊的數據中心，通過海底、湖底或是超長的風季帶來的超低PUE，但這并不具備普世性。 所以，華為所思考的，恰恰是在自然資源不具備的條件下，如何去降低PUE。華為要做的是：提高送風溫度、改善冷凍水系統，混搭間接風側自然冷卻，加大末端的冗餘度，并引入AI技術，采用高效的供配電系統，讓解決方案可以适合于所有數據中心。比如，華為創新打造的間接蒸發冷解決方案，最大限度利用自然冷源，極緻節能。同時基于AI的iCooling，實現數據中心能效自動優化，降低 PUE 8%~15%，助力上海地區數據中心實現極緻PUE。
而在模塊化的配電環節，華為中國政企數字能源解決方案銷售部總工張廣河提出，“模塊的配電櫃，可以通過一體化的方式，進行全鍊路的融合，工程預制非常簡單和智能化。可以做到簡單、綠色、智能和安全。華為融合電力模塊， 1列1路電，可減少占地面積30%，現場安裝工時減少40%以上；通過聲音識别、圖像識别等AI技術，對全鍊路可視、節點溫度檢測，進行AI溫度動态預測和主動預警。
在站點能源方面，華為行業站點能源産品總監王唯一則表示，華為iSitePower站點能源解決方案，集“發電、轉電、配電、備電、儲能、收容及溫控”等功能于一體，用于“行業數字化”和“偏遠無市電、市電差區域民生及生産供能”。iSitePower秉持“極簡、智慧、可靠、開放”的設計理念，構築數字世界能源基石，加速全球數字化轉型，消除能源鴻溝，保障生産供電。
特别是今年的新基建，首次将大數據中心納入其中，按照發改委的最新定義，“新基建”主要包括信息基礎設施、融合基礎設施和創新基礎設施等3個方面内容。很顯然，大數據中心将是構建信息基礎設施的關鍵。 另外，數據中心的發展程度也決定了數字經濟的發展水平。數據中心往往在發達地區落地更多。有數據統計，紐約、倫敦、新加坡，這些中心城市及周邊分布的數據中心占全球數據中心比重超過45%。國内的數據中心主要分布在長三角、珠三角、京津冀、東部沿海的發達地區。可見數據中心分布與經濟發達程度具備正比關系。
這幾年也是數據中心發展節奏變化的關鍵期，如果将2017年之前的數據中心發展看做是野蠻生長的1.0時代，那麼随着智能化和綠色化的數字化技術融入數據中心，屬于精細化發展的數據中心2.0時代正在向我們走來。
數據中心發展路徑上的機遇與趨勢
賽迪顧問股份有限公司副總裁宋宇，在華為數字能源中國行2020上海站表示，新基建政策帶動數據中心成為發展新熱點，同時數據中心也是助力“數字經濟”、“數字中國” 建設加速的關鍵。伴随着數據中心逐步由支撐系統轉向生産系統，預制化，模塊化、智能化、綠色化将是先進數據中心的典型特征。
的确，數據中心的發展對數字經濟意義深遠，但也同樣在面臨着，5G和物聯網時代到來的挑戰。 首先，第一個挑戰，是數據量的暴增，對算力的需求愈發澎湃。因為5G關鍵技術的網絡傳輸速度可以比4G快100倍，網絡時延比4G縮短50倍。這意味着移動端的應用，會因為5G時代的到來，有更多複雜應用的出現，這些複雜和大量的内容，對數據中心将會造成巨大壓力，進而推動了數據中心建設的提速。 其次，數據中心的規模在不斷變大。某權威調研機構發布的報告顯示：2019年全球IDC市場的規模達到了680億美元。同時，數據中心使用量的增長使得機架的使用量也在快速增長，IDC的機房在向超大規模的方向演進。比如，互聯網公司現在建設的數據中心，一開始就要希望達到5000個機櫃，才有可能未來的業務可擴展的需求。 第三，節能環保成為數據中心最核心的考量。2019年初發布得《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》，明确提出：到2022年，數據中心平均能耗基本達到國際先進水平，新建大型、超大型數據中心的電能使用效率值達到1.4以下的明确要求。可見，綠色環保，已經是當下數據中心建設的核心要求。
上海市經濟和信息化委員會信息基礎設施管理處副處長祁超表示，《互聯網數據中心統籌建設指導意見》對于數據中心的空間規模和能耗進行了規範，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。同時，在新基建政策的拉動下，上海市統籌數據中心布局、規模、用能，建設“存算一體、布局合理、規模适度、綠色集約”的數據中心。 很顯然，從上海對數據中心具體要求和落地的情況看，綠色數據中心也正在成為當下一個最重要的趨勢。 綠色能源正在成為數據中心關注的主題，甚至可以說是永恒不變的未來很長時間内的主題。數據統計顯示：每年數據中心用電量占整個全社會用電量的2%。而預計全球在未來5至10年裡，數據中心的用電量會達到30%，這是很驚人的數字，國家從政策的層面不斷地出台相關内容指導數據中心向标準化、綠色化方向發展。 第四，模塊化和預制式數據中心搭建方式成為主流。模塊化數據中心，是一種預先設計、組裝和集成，且事先測試過的數據中心物理基礎設施系統（包括機櫃、冷水機組、泵、制冷單元、UPS、PDU、開關櫃、變壓器等），它們作為标準化“即插即用式”模塊被運至數據中心現場。 最後，則是智能化的趨勢，數據中心的長期運營中面臨很多遠程巡檢、專家會診、雲平台雲端訓練等等都離不開人工智能技術的加持，未來人工智能的運維、聲音識别、圖象識别和自動傳感技術會成為助力數據中心智能運維解決方案的關鍵。
綠色數據中心面臨的三大挑戰
從以上的分析可見，綠色數據中心已成為最主流的衡量标準。同時，華為數字能源産品線副總裁方良周認為，綠色數據中心在數據中心能源解決方案、站點能源和智能光伏三個維度正面臨巨大挑戰。
第一大挑戰是能耗高、轉換效率不夠，解決之道就是智能光伏。 數據中心在生命周期中60%的TCO是電費，如何提升電使用效率、如何降低數據中心的PUE，這對于數據中心能夠可靠、安全的運營非常重要。所以對于智能光伏領域，如果能更多地發電量提升，就使每度電的成本進一步降低。” 第二個挑戰，是如何提升數據中心運維的效率。 随着數據中心的規模越來越大，設備數據量的急劇增加，導緻數據中心運維的效率受到了挑戰。據了解，華為公司在五年前建成的數據中心擁有将近5000個機櫃，實際的利用率隻能達到65%，這是因為随着時間的推移，期間不斷的更換設備，由于缺乏數字化管理，對實際資源占用情況不夠了解，導緻使用率不高。由此可見，即便是華為也需要依靠提高運維的能力，來提高整個數據中心的效率。 第三個挑戰，是能源設備帶來的可靠性問題。 通常而言，普遍理解的信息安全在ICT設備上，但是數據中心的供電和站點供電，一旦安全可靠性出現問題，就會使整個數據中心無法運行。這種可靠性的要求，甚至超過了傳統的服務器、存儲和網絡等ICT設備。 正是意識到數據中心存在能耗高、運維效率低、安全可靠性受到挑戰的三大難題。華為認為用數字化解決傳統能源領域遇到的挑戰，能夠在能耗、運維效率、安全可靠性上發揮獨到的優勢。比如，華為的數字化解決方案，可以幫助傳統能源降低能耗，提升能源的轉換效率、提升運維效率、提升資源的利用率，也可以用數字化和智能化的方法對風險做到主動式預測，極大地提高安全可靠性。 目前，華為數字能源家族包括數據中心能源、站點能源、智能光伏、車載電源、模塊電源這五大闆塊，而“華為做能源最大的不同，是華為将傳統的能源産業融入數字化和智能化的能力，我們的使命是把華為的數字化和智能化技術引入傳統的能源行業，從而帶動能源産業革命性、開創性的新時代。”方良周說。
賦能綠色數據中心，華為的道與術
2017 年以前，數據中心市場盡管增長速度很快，但其實是一個野蠻粗放式的市場。那個階段，隻要有錢有地有電，有帶寬有牌照，任何人都可以做數據中心。 但是在2017年以後，數據中心開始進入價值競争的階段。這個階段的競争條件，除了基本的條件之外，要更為精細化的思考如何去優化單機櫃成本，單人運維的機櫃數，和投資回報的核心的數據IRR等等，數據中心粗放式增長已成為曆史，技術帶來的價值成為關鍵競争力”。
另外綠色數據中心在最關鍵的打造極緻PUE解決方案方面，華為中國政企數據中心領域首席架構師安真說，“PUE 是數據中心能耗與IT能耗的比值，是被行業廣泛接受的一個衡量能耗的指标。PUE越低意味着支持系統的電耗越低，也就是說有更多的電力是用在了IT設備上。想要實現PUE小于1.3，其實是一個非常有挑戰性的課題。” 我們的确看到過很多特殊的數據中心，通過海底、湖底或是超長的風季帶來的超低PUE，但這并不具備普世性。 所以，華為所思考的，恰恰是在自然資源不具備的條件下，如何去降低PUE。華為要做的是：提高送風溫度、改善冷凍水系統，混搭間接風側自然冷卻，加大末端的冗餘度，并引入AI技術，采用高效的供配電系統，讓解決方案可以适合于所有數據中心。比如，華為創新打造的間接蒸發冷解決方案，最大限度利用自然冷源，極緻節能。同時基于AI的iCooling，實現數據中心能效自動優化，降低 PUE 8%~15%，助力上海地區數據中心實現極緻PUE。
而在模塊化的配電環節，華為中國政企數字能源解決方案銷售部總工張廣河提出，“模塊的配電櫃，可以通過一體化的方式，進行全鍊路的融合，工程預制非常簡單和智能化。可以做到簡單、綠色、智能和安全。華為融合電力模塊， 1列1路電，可減少占地面積30%，現場安裝工時減少40%以上；通過聲音識别、圖像識别等AI技術，對全鍊路可視、節點溫度檢測，進行AI溫度動态預測和主動預警。
在站點能源方面，華為行業站點能源産品總監王唯一則表示，華為iSitePower站點能源解決方案，集“發電、轉電、配電、備電、儲能、收容及溫控”等功能于一體，用于“行業數字化”和“偏遠無市電、市電差區域民生及生産供能”。iSitePower秉持“極簡、智慧、可靠、開放”的設計理念，構築數字世界能源基石，加速全球數字化轉型，消除能源鴻溝，保障生産供電。
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