上世紀70年代，筆者父母有幸參與了山西娘子關(guān)電廠(chǎng)的建設。這座電廠(chǎng)之后因為劉慈欣和他的《三體》而聞名。當然現在看來(lái)，深藏在山洞里的10萬(wàn)千瓦火力發(fā)電機組，確實(shí)只像一輛小排量的QQ汽車(chē)，但當時(shí)這就代表了我國火力發(fā)電的最高水平。
在此后30年間，筆者父母又先后參與了中國第一臺30萬(wàn)千瓦機組，以及100萬(wàn)千瓦機組的建設，見(jiàn)證了中國火力發(fā)電的歷史。
“老基建”與“新基建”
引入主題。發(fā)電廠(chǎng)與數據中心確是代表了不同時(shí)代，但也頗有幾分相似。前者是“老基建”，后者是“新基建”；前者提供著(zhù)電力能源，驅動(dòng)著(zhù)工廠(chǎng)中隆隆作響的機器，點(diǎn)亮了每個(gè)家庭的電燈、電視，而后者既是微縮的物理世界，也是無(wú)邊的數字世界，數據中心正在提供計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )等數字能源，將數據轉化為生產(chǎn)力，驅動(dòng)著(zhù)行業(yè)數字化轉型。
而此正是本文的主題。華為技術(shù)有限公司和賽迪顧問(wèn)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“賽迪顧問(wèn)”）出品的兩部研究報告， 充滿(mǎn)了可延伸思考的價(jià)值。《2020年中國大數據中心產(chǎn)業(yè)生態(tài)白皮書(shū)》，闡述了數據中心的市場(chǎng)格局、生態(tài)格局；《2020年中國“新基建”建設與發(fā)展機遇研究》，則以“新基建”為背景，分析論證了數據中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅動(dòng)力。
華為數字能源中國行2020白皮書(shū)發(fā)布儀式
確實(shí)，中國數據中心建設，似乎在以前所未有的速度發(fā)展。截至2019年底，中國在用數據中心機架數為265.8萬(wàn)架，同比增長(cháng)28.7%，在建數據中心規模也達到約185萬(wàn)架。同時(shí)，賽迪顧問(wèn)也給出了市場(chǎng)另一端的數據：2019年中國IDC服務(wù)整體市場(chǎng)規模達1493.1億元，同比增長(cháng)31.2%。
是誰(shuí)在驅動(dòng)數據中心？
由此，也引出我們最可關(guān)心的問(wèn)題，是誰(shuí)在驅動(dòng)數據中心市場(chǎng)？這是一個(gè)既簡(jiǎn)單，又復雜的問(wèn)題。在政策層面，“新基建”無(wú)疑是最大的紅利釋放。其內核正是為智能經(jīng)濟的發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)數字化轉型提供底層支撐。
而以此為背景觀(guān)察市場(chǎng)，在相關(guān)政策發(fā)布后，國內諸多省份已快速落實(shí)了相關(guān)重點(diǎn)工程。根據賽迪顧問(wèn)統計，納入省級重點(diǎn)投資計劃的新型基礎設施項目，東部地區共有406項、中部地區373項、西部地區 216 項。而且這些重點(diǎn)工程無(wú)一例外地，都會(huì )涉及到新型數據中心的建設。
當然，也不能簡(jiǎn)單理解為，是“新基建”在驅動(dòng)數據中心發(fā)展，政策更像是市場(chǎng)趨勢的催化劑，產(chǎn)業(yè)趨勢才是核心動(dòng)力。其實(shí)，早在5年前，金融、能源等行業(yè)已經(jīng)在開(kāi)始數字化轉型，在疫情之后，更多的企業(yè)更已意識到，數字化重構將對保護企業(yè)業(yè)務(wù)連續性，對提升企業(yè)核心競爭力，發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
不僅如此，數字技術(shù)正處于寒武紀的“生命大爆發(fā)”。5G、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)，一往無(wú)前地相繼成熟，這帶動(dòng)了應用場(chǎng)景的指數級增加，數據流量也將迎數十倍級爆發(fā)。
在此，不必去深究是數字技術(shù)的成熟，帶來(lái)了數據的爆炸增長(cháng)，還是數據的增長(cháng)，催熟了數字技術(shù)。更值得關(guān)注的是，上述幾種因素相互作用，驅動(dòng)數據中心產(chǎn)業(yè)的增長(cháng)。
因為沒(méi)有數據中心和超算中心等的算力支撐，海量移動(dòng)應用、云服務(wù)、工業(yè)仿真、動(dòng)畫(huà)渲染等應用就無(wú)法順利展開(kāi)。因為沒(méi)有數據中心的能量支撐，行業(yè)數字化轉型，將時(shí)常受到“斷電”的困擾。
數據中心發(fā)展趨勢
據此背景，話(huà)題還可進(jìn)一步延伸，延伸至數據中心發(fā)展趨勢。即數據中心要怎么建？1000個(gè)機柜多少錢(qián)？2000個(gè)機柜又要投資多少？如何評估CAPEX（資本支出）和OPEX（管理支出），如何盡快收回成本，并準確定位客戶(hù)群體？
上述問(wèn)題并非老生常談，因為每個(gè)階段都有不同的答案。從現階段來(lái)看，數據中心的發(fā)展與火力發(fā)電廠(chǎng)，又有幾分相似。這就像過(guò)去40年間，中國火力發(fā)電機組單臺能量，從10萬(wàn)千瓦，發(fā)展到100萬(wàn)千瓦；而裝配兩臺60千瓦的發(fā)電機組的發(fā)電廠(chǎng)，額定員工數量或都不超過(guò)160人。
也就是說(shuō)，當年娘子關(guān)電廠(chǎng)逐漸消失在我們的視野中，娘子關(guān)電廠(chǎng)的員工從2000人，壓縮到400人，都是歷史的必然，都恰在證明我們的能源產(chǎn)業(yè)，始終處于快速的發(fā)展之中。
與此類(lèi)似，數據中心的發(fā)展也在延續類(lèi)似的路徑。大型數據中心，超大型數據中心正成為趨勢；預制化和模塊化數據中心，正在占據C位；數字化協(xié)同AI智能，數據中心無(wú)人化解決方案將成為大方向；鋰進(jìn)鉛退、風(fēng)液融合等新技術(shù)的市場(chǎng)接受度，正在逐步提高；數據中心環(huán)境設施與IT設備聯(lián)動(dòng)，也已經(jīng)逐步落地。
這就是數據中心的產(chǎn)業(yè)趨勢，針對上述趨勢，其實(shí)賽迪顧問(wèn)相關(guān)數據也已經(jīng)證明。2019年，中國超大型和大型數據中心數量，占比達到12.7%，而在規劃在建的320座數據中心中，超大型、大型數據中心數量占比達到 36.1%。同時(shí)，2019 年中國微模塊數據中心市場(chǎng)規模達到 62.9億元，比2018年同期增長(cháng)17.2%，高于同期數據中心市場(chǎng)的增長(cháng)率（13.5%）。
更高的要求并不高
如何理解上述數據？其實(shí)，以上產(chǎn)業(yè)趨勢始終是在相互作用下協(xié)同發(fā)展。數據爆炸性增長(cháng)，催生了市場(chǎng)對超大型數據中的需求，數據中心也同時(shí)由支撐系統，轉向生產(chǎn)系統。由此這就對數據中心的建設周期、節能環(huán)保、智能運維等方面，提出了更高的要求。
或者也可如此理解，上述趨勢的綜合作用，并不是考驗科技企業(yè)的單項能力。舉例說(shuō)明，預制化和模塊化并不是搭積木。在此方面，華為既提供產(chǎn)品模塊化、機房模塊化、數據中心模塊化等，不同顆粒度的解決方案，也輸出以業(yè)務(wù)為導向的數據中心頂層設計。
不僅如此，不僅是諸多綜合能力，以及頂層設計能力，人工智能技術(shù)的深度應用，也是考量科技企業(yè)的核心標志。上海地區的數據中心，能否做到PUE小于1.3？答案肯定是可以，但前提是植入人工智能。
PUE是數據中心能耗與IT能耗的比值，工信部相關(guān)指導意見(jiàn)則已經(jīng)提出：到2022年，新建大型、超大型數據中心PUE需小于1.4。而觀(guān)察歷史，2007年~2013年，PUE值從2.5，迅猛下降至1.65，但在2013年以后，降幅則趨緩，過(guò)去三年基本持平。
這就是說(shuō)明，傳統制冷解決方案雖竭盡全力，但已沒(méi)有“壓縮空間”，人工智能則突破了這一瓶頸。仍以華為為例，通過(guò)引入AI等智能化自控手段，可以洞悉IT設備的負載變化，可以自動(dòng)算法優(yōu)化空調運行參數、冷凍站運行參數，從而達到節能的目標。
而且此方案，不挑區域，可廣泛適用。也不論采用風(fēng)冷還是水冷等不同的制冷形成，效果同樣明顯。由此，上海地區的數據中心，PUE值已從1.4，降低至接近1.2。以6KW/千柜10年TCO計算，PUE每降低0.1，將節省電費2500萬(wàn)元，這無(wú)形中已為數據中心增加約5000萬(wàn)元利潤。
技術(shù)跨界融合
當然，這還不是全部。越低的PUE是否代表越優(yōu)的數據中心總能耗，這點(diǎn)是值得商榷的。如果單純降低數據中心制冷系統的能耗，一旦服務(wù)器超出了合理運行的溫度區間，必然會(huì )出現宕機、出錯等情況。因此，如何系統考慮數據中心環(huán)境設備與IT設備，不是僅局限于PUE的降低，而是以數據中心整體能耗最低為最終目標，這需要兼顧數據中心弱電設備、環(huán)境設備、IT 設備等整體系統。
在此方面，華為的思路就很有借鑒性，其利用數字技術(shù)和電力技術(shù)跨界融合，推動(dòng)“風(fēng)進(jìn)水退”、“鋰進(jìn)鉛退”、“硅進(jìn)銅退”、“AI運維”等一系列變革，加速了數據中心基礎設施的部署，讓每一個(gè)瓦特承接更多的算力。對此，華為數字能源產(chǎn)品線(xiàn)副總裁方良周表示，華為融合數字技術(shù)和電力電子技術(shù)，實(shí)現最優(yōu)的電能轉換、存儲和控制，打造極簡(jiǎn)、綠色、智能、安全的數字能源解決方案，持續為客戶(hù)創(chuàng )造更多價(jià)值。
華為數字能源產(chǎn)品線(xiàn) 副總裁方良周
前景與能力
由此可見(jiàn)，模塊化、智能化、綠色化數據中心，已成未來(lái)趨勢。但趨勢面前并非人人平等，因為多元的產(chǎn)業(yè)趨勢，多元化的技術(shù)趨勢，已對科技企業(yè)提出更具底蘊、更綜合性的能力需求。
當然，此文最后，還可再次引用賽迪顧問(wèn)數據：預計到2022年，中國數據中心市場(chǎng)規模將達到5255.6億元，未來(lái)三年年復合增長(cháng)率將到達12.4%，中國IDC服務(wù)市場(chǎng)規模也將達到3552.3億元，增速 34.2%。
即市場(chǎng)前景無(wú)限，德能配位方能占有一席之地。
