如果把云計算比作生產(chǎn)力，數據中心比作生產(chǎn)關(guān)系，生產(chǎn)力的發(fā)展決定了生產(chǎn)關(guān)系，落后的生產(chǎn)關(guān)系會(huì )制約生產(chǎn)力的發(fā)展。在云計算時(shí)代，數據中心面臨日益增長(cháng)的需求與資源獲取難、建設周期長(cháng)、能源消耗高之間的矛盾，同時(shí)在架構彈性及運營(yíng)運維方面面臨諸多挑戰。只有解決好這些矛盾和挑戰，才能匹配云計算的發(fā)展要求。
為此，本期#Σco時(shí)間#的話(huà)題重點(diǎn)聚焦于數據中心的未來(lái)發(fā)展，并特別邀請到了華為數據中心能源領(lǐng)域總裁何波從IT未來(lái)發(fā)展的角度推演對數據中心的要求，同時(shí)系統性闡述未來(lái)5年數據中心十大趨勢，希望與線(xiàn)上的上萬(wàn)名嘉賓一起，共同探討和定義下一代數據中心建設。
華為數據中心能源領(lǐng)域總裁何波
如今，數據中心正在從自用型/支撐型為主逐步轉向經(jīng)營(yíng)型為主，云DC和邊緣DC逐漸超越企業(yè)DC，成為行業(yè)建設主流。云DC呈現大型園區化，可用于大數據訓練，邊緣DC呈現海量小型化，可更好的完成低時(shí)延推理，從而實(shí)現云邊協(xié)同。
華為把數據中心十大趨勢分為五大行業(yè)趨勢和五大技術(shù)趨勢：
1、趨勢一：高密成為新常態(tài)，未來(lái)3~5年，15-20kW/柜成為主流
據何波介紹，數據中心基礎設施設備需要同步向高密演進(jìn)（高供電密度&高散熱密度），維持合理的白空間占比。
隨著(zhù)IT算力持續演進(jìn)，CPU和服務(wù)器功率持續提升。以華為典型2路服務(wù)器功率演進(jìn)為例，2014年還是180W，等到2019年已經(jīng)達到500-800W，同時(shí)AI也在不斷加速落地，AI算力比重也將進(jìn)一步提升。因此，華為要把高密達成規模和建設成本做到最優(yōu)匹配。
2、趨勢二：彈性架構，1代基礎設施匹配2到3代IT功率演進(jìn)
數據中心基礎設施產(chǎn)品需具備全模塊化的架構，才能夠支撐IT的演進(jìn)。從供配備電都需要模塊化，如模塊化UPS、模塊化鋰電、模塊化配電等等。要知道，IT 3代更替，功率密度5年翻番，而且IT演進(jìn)速度存在差異，不同密度將共存。因此，在數據中心1代建設時(shí)，一定要未雨綢繆匹配未來(lái)功率升級并滿(mǎn)足高密度混合部署需求。
3、趨勢三：低碳、綠色、環(huán)保，降低TCO，踐行社會(huì )責任
低碳：碳足跡貫穿數據中心生命周期，2018年中國數據中心CO2排量約為49萬(wàn)公頃森林1年轉化量；
綠色：當前全球數據中心的電力消耗約占總電力使用量的3%。預計未來(lái)5年，復合增長(cháng)率為6%；
環(huán)保：在數據中心的全生命周期內應最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材等），保護環(huán)境和減少污染；
針對上述三點(diǎn)，數據中心需要從規劃、設計、建設、運維全生命周期考慮如何做到最優(yōu)的環(huán)境友好性，實(shí)現PUE進(jìn)入1.2區間。
4、趨勢四：業(yè)務(wù)需求短時(shí)爆發(fā)，快速部署成為剛需
伴隨著(zhù)業(yè)務(wù)端驅動(dòng)，數據中心基礎設施的建設周期是否可以像“火神山”“雷神山”一樣快？華為認為：標準化和模塊化是基礎。
數據中心由支撐轉向生產(chǎn)系統，要求更快建設速度。全模塊化設計是關(guān)鍵：供電鏈路上，從SST到低壓配電、密集母線(xiàn)、UPS、鋰電、母線(xiàn)槽，實(shí)現E2E全模塊化；供冷鏈路上，冷機、水泵和干管閥門(mén)組成水力模塊，末端和支管組成MEP模塊，得益于全模塊化設計。
據介紹，通過(guò)模塊化設計，典型數據中心的建設交付時(shí)間可以從18個(gè)月縮減到9個(gè)月（2020年可進(jìn)一步降至6個(gè)月），同時(shí)還降低了對運維人員素質(zhì)和數量的要求。
5、趨勢五：全數字化+AI智能，數據中心向無(wú)人駕駛演進(jìn)
如今，海量運維數據噴發(fā)，依靠人工無(wú)法達成可靠性保障和最優(yōu)效率，同時(shí)運維人才持續緊張，每年新增需求超15%，數據、算力、算法已得到長(cháng)足進(jìn)步，AI進(jìn)入落地期，再像以前一樣依賴(lài)人的運維和優(yōu)化成為不可能。
因此，數據中心應從設計階段開(kāi)始考慮“數字化”并貫穿生命周期始終，基于數字化的AI使能，將最大化數據中心價(jià)值。
6、趨勢六：全模塊化，并行部署，降TTM，支持IT彈性演進(jìn)
快速部署和彈性擴容正驅動(dòng)DC走向模塊化，模塊化冷電架構，支持IT功率彈性演進(jìn)。預制模塊化結構采用堆疊減振互鎖技術(shù)，緩沖箱體堆疊沖擊；供配電采用母線(xiàn)熱插拔快聯(lián)技術(shù)；溫控采用立管，管路免焊接快聯(lián)技術(shù)。
因此，全模塊化架構對冷電產(chǎn)品的連接設計產(chǎn)生影響（如母排設計、管路設計），應從TCO最優(yōu)的角度進(jìn)行設計。
7、趨勢七：供電極簡(jiǎn)，鋰進(jìn)鉛退，設備高密化、模塊化
極簡(jiǎn)供電的實(shí)現方式，不同行業(yè)可能有差異，鋰電的規模應用不可逆轉。華為采用SST技術(shù)省去工頻變壓器并降低功率變換環(huán)節，可以實(shí)現極簡(jiǎn)的供電架構，并帶來(lái)系統端到端CDE（成本、占地、效率）的優(yōu)勢。
針對鋰進(jìn)鉛退，鉛酸電池占地大，承重要求高，火災頻發(fā)，維護困難，壽命短。而鋰電池體積小，重量輕，充電速度快，BMS保障安全可靠，壽命長(cháng)，生命周期內TCO更低。
在成本和管理方面，鋰電大規模商業(yè)應用促使成本大幅降低，隨著(zhù)算法和管理技術(shù)的成熟，AI預測保證可靠性越來(lái)越高（如容量跳水，需要提前一周預測），實(shí)現與UPS的協(xié)同。
8、趨勢八：風(fēng)進(jìn)水退，風(fēng)液融合，匹配高密，靈活適配
制冷系統的設計應充分利用自然冷、考慮架構極簡(jiǎn)及靈活性，匹配不同業(yè)務(wù)中風(fēng)冷液冷比例。未來(lái)，風(fēng)冷與液冷場(chǎng)景將持續并存，風(fēng)液融合才能快速適應未來(lái)不確定的業(yè)務(wù)需求。
9、趨勢九：比特瓦特聯(lián)動(dòng)，單位VM能耗最優(yōu)
數據中心應整體進(jìn)行評估和優(yōu)化能耗。提升服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度，制冷能耗減少，服務(wù)器能耗增加，總體能耗存在拐點(diǎn)，因此降低PUE不意味著(zhù)數據中心總體能耗最優(yōu)。我們應該讓數據中心基礎設施+IT聯(lián)動(dòng)實(shí)現最佳調優(yōu)。
10、趨勢十：安全可信成為數據中心基礎設施的重要因素
安全可信不僅是網(wǎng)絡(luò )側的事情，它需要解決方案端到端去構筑安全可信的能力。華為認為，數據中心解決方案在其業(yè)務(wù)意圖之外同時(shí)需要具備韌性、Security安全性、隱私性、Safety安全性、可靠性、可用性六個(gè)安全可信特征。
- Resilience韌性：系統受攻擊時(shí)能夠保持最小核心系統運行的能力；
- Security安全性：系統對惡意網(wǎng)絡(luò )威脅的防護能力；
- Privacy隱私性：系統保障客戶(hù)的數據和信息的能力；
- Safety安全性：系統失效不損壞環(huán)境或人員或財產(chǎn)的損失；
- Reliability可靠性：給定條件、給定時(shí)間區間內無(wú)失效的運行的能力；
- Availability可用性：系統處于可服務(wù)的狀態(tài)；
從數據中心解決方案角度來(lái)看，需要管理系統層、控制器層、設備單板層、核心功能器件（如功率模塊）層，均構筑入侵監測、安全啟動(dòng)、安全秘鑰等設計，并實(shí)現組件化功能隔離，當任一層次遭受網(wǎng)絡(luò )攻擊時(shí)，系統可以保留最小系統運行，保障供電和制冷的連續性。
因此，數據中心解決方案需要從管理系統、控制器、設備單板、核心器件等不同層次做好安全可信設計。
華為擁有30多年ICT領(lǐng)域深厚積累，覆蓋數據中心建設、運維、運營(yíng)全環(huán)節，通過(guò)架構、技術(shù)、介質(zhì)的全方位創(chuàng )新，實(shí)現了數據中心從復雜到簡(jiǎn)化，人工到智能，為客戶(hù)提供智能、綠色的數據中心，助力客戶(hù)加速數字化轉型。
