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湖北高天
1月15日，華為舉辦2024數(shù)據(jù)中心能源十大趨勢發(fā)布會并發(fā)布《白皮書》。發(fā)布會上，華為數(shù)據(jù)中心能源領(lǐng)域總裁堯權(quán)定義未來數(shù)據(jù)中心的三大特征：安全可靠、融合極簡、低碳綠色，并分享數(shù)據(jù)中心在部件、產(chǎn)品、系統(tǒng)和架構(gòu)方面的技術(shù)演進(jìn)趨勢，凝聚共識，洞見未來。
堯權(quán)表示，AI大模型時代，未來5年全球AI算力年復(fù)合增長率超過80%，數(shù)據(jù)中心逐步從云數(shù)據(jù)中心向云+智算中心演進(jìn)。華為基于深刻洞察和長期實踐，面向全球發(fā)布2024數(shù)據(jù)中心能源十大趨勢，與業(yè)界分享華為對未來數(shù)據(jù)中心的洞見和思考。
據(jù)Uptime權(quán)威數(shù)據(jù)，從2019年到2022年，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)中斷損失超過10萬美金的比例，已經(jīng)從39%上升至71%，且會隨著算力需求翻番成倍增長。毫無疑問，安全可靠是數(shù)據(jù)中心最核心需求，應(yīng)始終作為最高優(yōu)先級關(guān)注。
趨勢1：高可靠產(chǎn)品+專業(yè)化服務(wù)是保障數(shù)據(jù)中心安全可靠運行的關(guān)鍵
數(shù)據(jù)中心承載海量數(shù)據(jù)的存儲、處理和傳輸，為千行百業(yè)堅定運行提供保障，而數(shù)據(jù)中心的安全性、可靠性一直是較薄弱的環(huán)節(jié)。為確保數(shù)據(jù)中心的安全可靠運行，在產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)環(huán)節(jié)就要貫穿“全鏈安全”的理念，同時嚴(yán)控產(chǎn)線質(zhì)量，高度自動化，減少人為干預(yù)，保障產(chǎn)品自身的高可靠性。此外，要大膽假設(shè)，充分考慮產(chǎn)品出現(xiàn)問題后的應(yīng)對措施，通過提供專業(yè)化部署和運維服務(wù)，降低產(chǎn)品失效率，最小化災(zāi)后影響，完善端到端的保障機(jī)制，雙管齊下保障數(shù)據(jù)中心安全可靠運行。
趨勢2：分布式制冷架構(gòu)將成為溫控安全的更優(yōu)選擇
傳統(tǒng)大型數(shù)據(jù)中心多采用集中式制冷架構(gòu)的方案，如傳統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)，冷凍站中涉及七大子系統(tǒng)和幾十種設(shè)備，各設(shè)備之間不能獨立運行，一旦發(fā)生單點故障，可能會影響整個冷凍站的安全運行，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心大規(guī)模宕機(jī)，近年來業(yè)內(nèi)部分?jǐn)?shù)據(jù)中心安全事故也說明集中式制冷架構(gòu)存在單點故障的風(fēng)險。相較之下，分布式制冷架構(gòu)靈活，各個子系統(tǒng)相互獨立，單臺設(shè)備故障不會影響其他設(shè)備運行，故障域更小，可靠性更高，可以直接從架構(gòu)設(shè)計上避免數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的單點故障，提升數(shù)據(jù)中心的運行可靠性。
趨勢3：預(yù)測性維護(hù)將成為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)配
數(shù)據(jù)中心的維護(hù)往往是事后型，發(fā)生事故后才知道問題所在，但隨著智算時代的到來，數(shù)據(jù)中心的故障響應(yīng)時間大幅縮短。未來數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的運維，預(yù)測性維護(hù)將成為標(biāo)配，從事后型轉(zhuǎn)為事前型。得益于AI技術(shù)的快速發(fā)展，預(yù)測性維護(hù)的范圍將持續(xù)擴(kuò)大，從電容、風(fēng)扇等易損件的壽命預(yù)測、設(shè)備的熱失控預(yù)警到制冷系統(tǒng)的漏液預(yù)警，都能提前預(yù)測，提前處理避免事故的發(fā)生，做到“治未病”，從被動“救火”走向主動“防火”，在運維方面大幅提升數(shù)據(jù)中心可靠性。
趨勢4：全生命周期的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系將成為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的保護(hù)盾
隨著數(shù)字化、智能化程度的加深，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險也在成倍增加，網(wǎng)絡(luò)攻擊越來越常態(tài)化。不管是UPS還是空調(diào)設(shè)備，一旦遭遇惡意攻擊，都會直接影響數(shù)據(jù)中心安全可靠性。未來數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，硬件安全加軟件安全，才是全方位的安全，軟件安全要從供應(yīng)安全、縱深防御和運維/運營安全三個維度，構(gòu)筑全生命周期網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系，為數(shù)據(jù)中心的安全可靠運行保駕護(hù)航。
趨勢5：預(yù)制化、模塊化將成為高質(zhì)量快速交付的最佳選擇
互聯(lián)網(wǎng)云廠商全球業(yè)務(wù)加速發(fā)展，帶動數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求顯著增長。而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式，建設(shè)速度慢，工程復(fù)雜，不能滿足快速部署的要求。因此，建設(shè)周期更短、質(zhì)量更高的預(yù)制化、模塊化方案將成為首選。通過“工程產(chǎn)品化”和“產(chǎn)品模塊化”，在工廠一體化集成，完成預(yù)制和預(yù)調(diào)試，保證現(xiàn)場交付的是高質(zhì)量產(chǎn)品，有效縮短交付周期，同時滿足客戶業(yè)務(wù)快速上線需求，還大幅減少現(xiàn)場施工造成的“三廢”垃圾。
趨勢6：專業(yè)化管理平臺讓數(shù)據(jù)中心運維更安全、更高效
從千柜級建筑到萬柜級園區(qū)，數(shù)據(jù)中心呈現(xiàn)規(guī)?；?、集約化發(fā)展趨勢，相應(yīng)的整體運維復(fù)雜度也大幅提升，且數(shù)據(jù)中心設(shè)備多為“啞”設(shè)備，依賴傳統(tǒng)巡檢難度大，對技能的要求較高，故障定位時間長。構(gòu)建專業(yè)化的管理平臺，可以顯著提升數(shù)據(jù)中心運維效率和準(zhǔn)確性，通過原廠的專業(yè)化管理平臺， 幫助客戶構(gòu)建設(shè)備深度管理能力，大大降低運維難度，做到快速判斷問題，及時排除故障，確保數(shù)據(jù)中心安全穩(wěn)定運行。
趨勢7：風(fēng)液融合將成為業(yè)務(wù)需求不確定場景下的優(yōu)選架構(gòu)
當(dāng)前正處于通用算力和智能算力的過渡期，同一個數(shù)據(jù)中心會同時存在通用算力和智能算力場景。通用服務(wù)器單柜功率密度一般不超過15kW，風(fēng)冷型設(shè)備即可滿足制冷需求，而智算中心單柜功率密度通常超過30kW，這種場景往往需要液冷來散熱。對于需求不確定的業(yè)務(wù)場景，風(fēng)液融合將成為適配未來演進(jìn)的數(shù)據(jù)中心優(yōu)選架構(gòu)，通過風(fēng)冷+液冷的組合和比例可調(diào)，靈活適應(yīng)業(yè)務(wù)需求變化，保護(hù)用戶投資。
趨勢8：間接蒸發(fā)冷依然是現(xiàn)在和未來最優(yōu)的制冷方案
當(dāng)前風(fēng)冷方案仍占據(jù)主流應(yīng)用場景，在冷源側(cè)，間接蒸發(fā)冷卻方案相較冷凍水系統(tǒng)，在架構(gòu)、效率和運維方面存在明顯優(yōu)勢，是現(xiàn)在和未來最經(jīng)濟(jì)適用的制冷方案。間接蒸發(fā)冷卻的分布式制冷架構(gòu)可有效避免單點故障，可靠性更高；并且通過最大化利用自然冷源，僅需一次熱交換，在寒冷地區(qū)絕大部分時間無需壓縮機(jī)制冷，實現(xiàn)極致PUE；針對智能算力需求，間接蒸發(fā)冷卻支持未來演進(jìn)的架構(gòu)，進(jìn)一步適配液冷的計算場景。
趨勢9：能效PUE挖潛要從關(guān)注部件高效調(diào)整為系統(tǒng)工程最優(yōu)解
“碳中和”是全球共識和使命，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心關(guān)注提升UPS、空調(diào)等部件效率，但受限于元器件物理限制，部件的效率提升接近瓶頸，微小改進(jìn)的時間和成本遠(yuǎn)趕不上算力時代需求。因此，數(shù)據(jù)中心能效的提升要轉(zhuǎn)換思路，從關(guān)注部件效率轉(zhuǎn)為系統(tǒng)工程優(yōu)化，用系統(tǒng)工程思維綜合審視，在現(xiàn)實條件和部件技術(shù)水平進(jìn)行權(quán)衡，得出最優(yōu)解，如UPS雙變換模式轉(zhuǎn)向S-ECO、數(shù)據(jù)中心PUE轉(zhuǎn)向PFPUE(算力PUE)，端到端的進(jìn)行數(shù)據(jù)中心能效優(yōu)化。
趨勢10：AI調(diào)優(yōu)將成為存量DC能效智能優(yōu)化的最佳選擇
在數(shù)據(jù)中心節(jié)能方面，除了新建的數(shù)據(jù)中心，仍有大量存量數(shù)據(jù)中心PUE遠(yuǎn)高于“國家一體化大數(shù)據(jù)中心”政策要求，面臨節(jié)能改造的迫切需求。傳統(tǒng)的節(jié)能改造需要停線停業(yè)務(wù)，存在業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險，而采用人工調(diào)整優(yōu)化的方式，難度大，效果差，頻率低。相較之下，AI能效調(diào)優(yōu)解決方案通過預(yù)置AI算法和大數(shù)據(jù)模型，可對存量數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化，且AI調(diào)優(yōu)不依賴人工經(jīng)驗，優(yōu)化速度快，效果好，實現(xiàn)從“制冷”到“智冷”的轉(zhuǎn)變。
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