世界正在經歷以人工智慧、雲計算、大數據、物聯網、5G等為代表的數位技術變革,在加速創新的數位技術驅動下,數字經濟已成為全球GDP增長的主引擎。
實際上,這些年隨著數字化的深入,數據中心的建設需求也在激增,技術創新不斷演進,數據中心的技術發展也在不斷革新。今天,數據中心在社會經濟中的角色越來越重要,作為未來數字世界的底座,其不僅僅要滿足當下的需求,更要面向未來做出更具前瞻性的規劃與布局——能夠支撐千行百業高質量、可持續發展,以及社會經濟的全面轉型升級。
今年熱議的「東數西算」工程是一個標誌性事件,國家對於數據中心的建設進行引導,一方面是加速新型基礎設施的建設的內在需求,另一方面是希望通過數據中心建設釋放勢能助力行業轉型、社會經濟升級。
什麼樣的數據中心能夠滿足快速增長的數據和算力需求?什麼樣的數據中心可以支撐未來幾十年千行百業的轉型?華為在多年實踐以及與行業夥伴深入交流的基礎上,提煉出下一代數據中心的四大特徵:低碳共生、融合極簡、自動駕駛、安全可靠。
華為高級副總裁、華為數據中心能源軍團CEO楊友桂
既然低碳是重中之重,那麼業界就需要以新的思維方式重構流程。華為提出了「全綠色、全高效、全回收」,是從源頭綠色化,全流程高效化,以及全生命周期可回收。只有當數據中心實現與自然和諧共生,數字世界的發展才是可持續的。
通過架構極簡,孕育建築與機房新形態,1000櫃的數據中心建設周期可以從18個月以上減少至6~9個月,縮短近50%;通過供電極簡,部件重定義,鏈路重塑,交付時間可以從兩個月縮短至2周;通過溫控極簡,最大化利用自然冷源,從多次熱交換變成一次熱交換,可以大幅縮短製冷鏈路,提升製冷效率。
在融合極簡的數據中心全新建設模式下,華為位於深圳的數據中心從設計到上線只用了5個半月;位於中東的一個項目建設周期從30個月減少至12個月,縮短60%;一個極致案例發生在杜拜,華為幫助建設的中東非洲最大太陽能供電數據中心,100%太陽能供電,同時採用全預製模塊化的方案,一期項目吊裝僅花了5天半時間,6個月即完成了業務上線。
過去,一名工程師巡檢2000機櫃的數據中心,大約需要耗費兩個小時。未來採用自動化巡檢手段,如指標採集、攝像頭圖片分析、紅外感知等,5分鐘即可完成2000機櫃的巡檢工作,且無需人到機房,實現遠程值守。可以說,在智能製造的大趨勢下,無人工廠正在成為現實。在華為新一代數據中心的理念下,無人數據中心也正在向我們走來。未來,人與AI將和諧共生,人的雙手得以解放並完成那些更具個性、更高附加值的工作。
華為解決安全問題時抓住兩大核心:一是全,即全面,從器件到DC,全方位構築安全防線,保證架構安全;二是前,即風險控制提前,從「治病」到「治未病」。華為將人工智慧技術用到數據中心基礎設施上,實現AI預測性維護,即系統的自我診斷,自我檢測,自我治癒,並且實現系統自動化故障響應,未來不再是被動「等問題」,而是主動「防問題」。
節能降碳已經成為社會所有行業的共同使命。數據中心作為耗能大戶,也是「」碳排放大戶。根據相關統計數據,數據中心以及運營商的碳排放占全球的4%左右。如果按照傳統模式建設數據中心,對社會的影響將是不可逆的。在「碳中和」目標的驅動下,數據中心行業將產生深刻變革:從點到面,每一個維度、每一個環節,低碳思維貫穿始終。
我們知道,供電系統作為數據中心的「心臟」,如同汽車的發動機,是節能減排中最重要的一個環節。這就好像一輛汽車,要降低汽車的油耗,需要對車輛進行整體設計優化,包括車身重量、車體風阻係數等方面,但最核心的仍是發動機,這是油耗大戶。所以,數據中心要實現低碳甚至是未來的零排放,供電系統是重中之重。
傳統數據中心採用拼湊式的供電系統,缺乏系統優化、全鏈路監控管理,一直以來存在幾大痛點:占地大、耗能高、效率低、交付慢。過去這些年來,數據中心架構不斷疊代演進,耗能、效率、占地、交付等痛點也在逐步被優化。面向未來的數據中心,電力系統更需要進行系統性的重新規劃、前瞻性的提前布局,在保障全生命周期的安全可靠同時,還要對供電鏈路的所有設備進行融合創新。
華為數據中心能源軍團CTO費珍福
作為下一代數據中心的重要組成部分,華為同時發布了全新一代電力模塊3.0解決方案,其特徵是:深度融合+工程預製+高效節能+AI預測性維護。相比傳統供電系統,電力模塊3.0最大的優勢就是一個「省」字當頭,通過全新的電力模式,省地、省電、省時、省心。
電力模塊3.0此前已經在運營商、colo(主機託管)、製造等多個行業的項目中落地,已應用達到50套,容量接近100MW,價值得到了充分認可。此次與新一代數據中心一起正式對外發布,華為希望將成熟的思路、完整的方案顯現給業界,為更多的客戶帶來價值。
過去這些年來,隨著數據中心需求量的增加,業界也一直在努力通過各種技術創新提升數據中心的能力。那麼,華為為什麼在這個時間點發布新一代數據中心呢?在懂懂看來,一方面,從量變到質變,單點的技術創新已經不能滿足數據中心的變化,將過去諸多創新實踐系統性地梳理,給出更系統的、更優化的、更完整的解決方案;另一方面,全球數字化進程加速,作為新型基礎設施,數據中心要面向未來做出更充分的準備。
綜合分析華為發布的新一代數據中心,價值就在於前瞻性、系統性、實操性。
華為在《智能世界2030》報告中預計,到2030年,通用算力將增長10倍,人工智慧算力將增長500倍。華為認為,龐大的算力需求為數據中心發展打開新的增長空間,全球數據中心產業正進入新一輪快速發展期。來自Synergy Research Group的預測也較為相似,認為未來三年內,全球超大型數據中心數量將突破1000個大關,並在此後繼續快速增長。
在數字化的大趨勢下,數據中心將開啟一個巨大的市場。根據國金證券測算,全球數據中心基礎設施建設市場規模到2025年有望達到3105億美元,到2030年達到4036億美元。顯然,在一個巨大市場的啟動前期,華為做好了充分準備,新一代數據中心是面向未來的架構,會成為未來十年、二十年全社會快速向數字世界遷移的底座。
相比傳統的數據中心,華為新一代數據中心帶來了革命性的變化。除了技術上的創新,最大的變革力在於改變了行業傳統的建設和思考模式,用全新的、系統性的思維考慮未來的數據中心建設,端到端、全流程、全覆蓋,給出最優解。
比如「綠色思維」貫穿始終。在源頭就追求綠色化,屋頂光伏能裝盡裝;儘量減少清潔水的使用,替而代之使用中水(回收水),甚至不用水;最大化發揮土地價值,讓每一平方土地產生更多算力;在運行中努力節流,使用高效化,高效利用自然冷源,一方面選擇氣候適宜的區域,另一方面可以通過技術手段(比如提高進出風溫度、擴大溫差),進而更大程度使用自然冷源。此外,還對資源進行高效回收,重點是餘熱回收、材料回收兩部分,把回收的熱量用於辦公區域生活熱水、大棚養殖、商業綜合體供暖等方面。
再比如全生命周期AI化。通過AI實現無人值守,從原來的被動型維護變成現在的預測性維護,實現智能化運維。通過AI技術實現能效診斷和能效優化,實現數據中心PUE最低,讓AI助力提效。通過AI技術構築一故障一工單、變更仿真等能力,實現AI運營。AI主動安全則包括:利用AI技術,改變原來的事後處理模式,變成現在的事前預警,實現故障快速閉環,實現AI主動安全。
為什麼是華為率先提出下一代數據中心的概念?新概念可以順利落地嗎?
華為能夠提供全棧數據中心解決方案,華為除了自有雲,還提供數據中心L0+L1、整體數據中心基礎設施解決方案。華為在Watt(電力電子)、Bit(數位技術)、Heat(熱技術)、AI、雲技術方面有著深厚積累,並且在全球擁有豐富的實踐經驗。可以看出,華為的下一代數據中心定義本質上是從實踐中來到實踐中去不僅可以率先提出全新理念,也完全有能力讓新一代數據中心落地生根。
數據中心能源軍團作為一個擅長靈活作戰的組織,通過簡化組織架構,華為將科學家、技術專家、工程師等整合在一起,縮短流程直接面對客戶,加強理論、技術、工程、客戶需求之間的直接貫通,提升在特定行業產業對客戶的服務能力。其目的就是在幫助客戶解決問題的同時,持續「多產糧食」,幫助華為實現戰略突圍。可以說,華為數據中心能源軍團這個組織的成立,本身就是實幹精神的體現。其重要意義就是端到端對產業負責,從而靈活快速地響應客戶需求,幫助客戶打造最綠色、最智能的數據中心,進而釋放數字化勢能。