5G、物聯(lián)網(wǎng)、中國制造2025以及人工智能技術(shù)正在成為驅(qū)動創(chuàng)新與實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量,一個(gè)新的數(shù)字化經(jīng)濟(jì)時(shí)代正在來臨。同時(shí),智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)的快速發(fā)展,以及可替代能源成本和儲能成本的不斷降低,促使數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施與上游的電網(wǎng)和下游的IT將會有更多的交互和融合。
作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和服務(wù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者,施耐德電氣基于深刻的行業(yè)洞察和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),敏銳把握市場變革趨勢和客戶需求,以不斷創(chuàng)新的物理基礎(chǔ)設(shè)施、軟件和數(shù)字化解決方案以及全生命周期服務(wù)為高可用數(shù)字基石的構(gòu)建和運(yùn)維提供保障。展望2019年,施耐德電氣認(rèn)為數(shù)據(jù)中心將迎來以下五大新趨勢以及五大技術(shù)解決方案:
新趨勢之一:邊緣計(jì)算將與云計(jì)算協(xié)同發(fā)展
過去的一年,我們看到了很多關(guān)于邊緣計(jì)算的炒作,比如:“云中心已死,邊緣計(jì)算上位?”,“邊緣計(jì)算將改變互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的未來”,“邊緣計(jì)算將引領(lǐng)下一次IT變革”等等。但我們認(rèn)為云計(jì)算不會消亡,邊緣計(jì)算也不會取代云計(jì)算,而是邊緣計(jì)算與云計(jì)算將協(xié)同發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G的快速發(fā)展,人們對延遲和寬帶的要求也越來越高。邊緣計(jì)算就是專門為這種“速度及帶寬的需求”而設(shè)計(jì)的。
施耐德電氣認(rèn)為未來IT架構(gòu)將是一種混合的IT架構(gòu),將由三種類型的數(shù)據(jù)中心所組成,分別由位于偏遠(yuǎn)地區(qū)用于超大規(guī)模計(jì)算與存儲的中央云數(shù)據(jù)中心,位于市區(qū)或市中心的靠近用戶用于大規(guī)模計(jì)算和存儲的區(qū)域邊緣數(shù)據(jù)中心,以及位于本地靠近數(shù)據(jù)產(chǎn)生和使用地點(diǎn)的邊緣數(shù)據(jù)中心。邊緣數(shù)據(jù)中心將在本地解決計(jì)算的快速響應(yīng)問題,云計(jì)算將為邊緣計(jì)算提供強(qiáng)大的后臺計(jì)算支持和數(shù)據(jù)存儲能力。同時(shí),我們還認(rèn)為邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心會首先在零售行業(yè)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商兩大領(lǐng)域快速發(fā)展,以滿足人們對低延時(shí)和高帶寬的需求。
新趨勢之二:液冷時(shí)代即將來臨
風(fēng)冷IT在數(shù)據(jù)中心占據(jù)非常重要的地位,時(shí)至今日,數(shù)據(jù)中心依然以風(fēng)冷IT為主。但是,人工智能的應(yīng)用對數(shù)據(jù)中心的處理能力提出了巨大的要求。人工智能開始跨越式發(fā)展,已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)展到真正的商業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用領(lǐng)域。這些應(yīng)用程序的計(jì)算量巨大,以至于許多IT硬件架構(gòu)師開始使用GPU作為核心處理器或輔助處理器。許多基于GPU的服務(wù)器,也就是我們所說的總設(shè)計(jì)功率(TDP – Total Design Power)發(fā)熱量通常為300瓦特左右,而傳統(tǒng)的服務(wù)器為130瓦特到150瓦特。基于GPU的服務(wù)器發(fā)熱量是傳統(tǒng)服務(wù)器的兩倍,這是液冷興起的主要驅(qū)動因素之一。
據(jù)調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心當(dāng)前機(jī)柜的功率密度在7個(gè)千瓦左右,但是,未來每個(gè)機(jī)柜的功率密度可能高達(dá)幾十個(gè)千瓦。我們認(rèn)為如果機(jī)柜功率密度在20千瓦以內(nèi)時(shí),傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)非常具有性價(jià)比。但當(dāng)機(jī)柜功率密度超過20千瓦時(shí),傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)將面臨風(fēng)量、功耗、噪音等方面的挑戰(zhàn),這時(shí)就需要采用液冷技術(shù)。
尤其目前在一線城市(如北京、上海),政府管理部門對數(shù)據(jù)中心單位產(chǎn)值能耗和排放水平要求越來越嚴(yán)格。2018年9月26日《北京市新增產(chǎn)業(yè)的限制和禁止目錄2018年版》要求在中心城區(qū)和北京市副中心禁止新建和擴(kuò)建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)/信息處理和存儲支持服務(wù)的數(shù)據(jù)中心,非中心城區(qū)允許新建PUE在1.4以下的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心。2018年10月29日上海市經(jīng)信委發(fā)布《上海市推進(jìn)新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)助力提升城市能級和核心競爭力三年行動計(jì)劃(2018-2020年)》, 提出新建數(shù)據(jù)中心PUE必須低于1.3,存量改造數(shù)據(jù)中心PUE不高于1.4,且新增至少50%面向AI。這時(shí),傳統(tǒng)的風(fēng)冷方式很難實(shí)現(xiàn)這些PUE的要求, 這也將成為推動液冷興起的重要驅(qū)動因素。
新趨勢之三:鋰電池將在數(shù)據(jù)中心具有更多的應(yīng)用
在二十多年前我們就開始在數(shù)碼DV中使用鋰電池,但為什么沒有在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域普及呢?主要原因在于鋰電池?zé)o法為UPS供應(yīng)商提供價(jià)格、能量密度、安全性和可靠性方面的平衡。但是,近年來,電動汽車和新能源的快速發(fā)展推動了鋰電池技術(shù)的進(jìn)步和價(jià)格的降低,今天的鋰電池成本已經(jīng)比5年前下降了70%,同時(shí),鋰電池化學(xué)成本和技術(shù)的改進(jìn)也為供應(yīng)商提供了現(xiàn)實(shí)方案。
與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比較,鋰電池憑借其出色的特性,包括較高的能量密度 (70-260 kWh/kg vs. 15-50 kWh/kg)、較長的生命周期 (10-15 年 vs. 4-6 年) ,快速充電(1/2–1 小時(shí) vs. 6-12 小時(shí)),占地節(jié)省50-80%,重量減輕 60-80%,充放電次數(shù) >1000 循環(huán) vs. <400 循環(huán)等,會逐漸取代傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池成為數(shù)據(jù)中心UPS首選的備用電池。根據(jù)Uptime在2017年所做的全球數(shù)據(jù)中心調(diào)研顯示,有10%的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)采用鋰電池作為后備能源。
由于微電網(wǎng)、智能電網(wǎng)、新能源以及儲能成本的降低,同時(shí),很多國家和地區(qū)對數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性發(fā)展有了更高的要求,所以,越來越多的數(shù)據(jù)中心所有者開始考慮通過鋰電池儲能來降低成本和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo)。中國作為全球最大的鋰電池生產(chǎn)國,過剩的鋰電池產(chǎn)能也需要開拓新的應(yīng)用增長點(diǎn),諸如風(fēng)光儲能、電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰、通信電源等。因此,我們認(rèn)為鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用將越來越多。
新趨勢之四:數(shù)據(jù)中心管理即服務(wù)(DMaaS)
在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃,數(shù)據(jù)中心管理即服務(wù)(DMaaS)建設(shè)及運(yùn)營中的價(jià)值愈加凸顯。
數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施管理(Data center infrastructure management - DCIM)系統(tǒng)最初是為了從某單個(gè)數(shù)據(jù)中心的物理基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備中收集信息而設(shè)計(jì)的,而且是作為一個(gè)本地的軟件解決方案進(jìn)行部署的。新的基于云的管理解決方案將位于云端,它可以幫助用戶從范圍更廣的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備中收集海量的數(shù)據(jù),而且,該軟件管理平臺可以實(shí)現(xiàn)單個(gè),數(shù)百個(gè),或者上千個(gè)大型或小型數(shù)據(jù)中心的物理基礎(chǔ)設(shè)施管理。
這些新的系統(tǒng)通常被稱作數(shù)據(jù)中心管理即服務(wù)(Data center management as a service - DMaaS),它們可以通過大數(shù)據(jù)分析來幫助用戶實(shí)現(xiàn)預(yù)測性的決策,從而減少意外事件或宕機(jī)時(shí)間,同時(shí),也比傳統(tǒng)的DCIM解決方案要快的多。作為基于云的管理軟件,該軟件可利用“數(shù)據(jù)資源池”進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和存儲,進(jìn)行趨勢的分析,從而可以幫助數(shù)據(jù)中心用戶從戰(zhàn)略的層面來進(jìn)行業(yè)務(wù)的規(guī)劃。
基于云的管理軟件還簡化了對新設(shè)備部署的要求,以及升級現(xiàn)有安裝的各項(xiàng)任務(wù),而且可以在多個(gè)不同的地點(diǎn)進(jìn)行軟件的更新。因?yàn)椋瑢φ军c(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行管理升級,特別是對于邊緣數(shù)據(jù)中心,采用本地的管理軟件是非常具有挑戰(zhàn)性的。
新趨勢之五:超大估摸數(shù)據(jù)中心的建設(shè)對部署周期要求越來越高
我們認(rèn)為數(shù)據(jù)中心市場對云計(jì)算的需求既不會減弱也不會放緩。2019年它將加速發(fā)展,這意味著網(wǎng)絡(luò)巨頭或者托管服務(wù)供應(yīng)商會通過建造超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心來增加更多的計(jì)算能力。但是,數(shù)據(jù)中心市場將驅(qū)使他們越來越快的來建造這些設(shè)施,也就是說,10到100兆瓦的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目需要在不到一年的時(shí)間里完成從設(shè)計(jì),建造到運(yùn)營。