超大型數(shù)據(jù)中心趨勢漸顯 低PUE和TCO是剛需

    最近，Synergy Research的研究發(fā)現(xiàn)，2017年是全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的“爆發(fā)年”——數(shù)量已經(jīng)超過390個，比去增加了90個。而且這個趨勢在2018年也沒有絲毫放緩的跡象，按照目前的速度，到2019年底全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的數(shù)量有望突破500個。

    “超大規(guī)模”的定義各不相同。International Data Corporation （IDC）表示，這樣的數(shù)據(jù)中心至少需要5000個服務(wù)器和10,000平方英尺的可用空間，并且通常要大得多。但Synergy的標準則高得多，將其定義為擁有“幾十萬臺服務(wù)器，有時甚至是數(shù)百萬臺”。業(yè)界人士普遍認為，全球只有七家公司可以稱之為超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心：谷歌、亞馬遜、微軟、Facebook、騰訊、百度以及阿里巴巴。

    超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的增加與云計算息息相關(guān)，并且已經(jīng)成為云計算、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要支撐。但是，隨著數(shù)據(jù)中心爆炸式的擴張，數(shù)據(jù)中心運營商也面臨成本上漲的挑戰(zhàn)。在設(shè)計建造和運營大型數(shù)據(jù)中心時，其總擁有成本（TCO）變量的識別和估量可能變得更加困難，一個簡單的錯誤就可能會使企業(yè)每年損失數(shù)百萬美元。因為數(shù)據(jù)中心是能源的消費大戶，所以能源無疑是TCO變量的關(guān)鍵要素之一，能源效率的提高可以在諸多方面對數(shù)據(jù)中心的TCO和年度營業(yè)費用產(chǎn)生重大影響。

    電能使用效率（PUE）是評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標。國外最先進的數(shù)據(jù)中心的PUE值可以達到1.06，按照《“十三五”國家信息化規(guī)劃》，到2018年，我國云計算和物聯(lián)網(wǎng)原始創(chuàng)新能力顯著增強，新建大型云計算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.5；到2020年，形成具有國際競爭力的云計算和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，新建大型云計算數(shù)據(jù)中心PUE值不高于1.4。

    對于影響數(shù)據(jù)中心PUE值的供電、制冷兩大基礎(chǔ)設(shè)施而言，供電系統(tǒng)的能效是問題的根本，因為供電系統(tǒng)的低效加劇了制冷系統(tǒng)的負擔(dān)，雙倍地導(dǎo)致了PUE指標的攀升。而數(shù)據(jù)中心所有營運負載幾乎都是通過UPS電源來供電的，因此如何進一步挖掘UPS系統(tǒng)的工作效率，是快速改善數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)乃至整個數(shù)據(jù)中心PUE指標的核心途徑。

    作為業(yè)界的標桿，F(xiàn)acebook美國佛斯特及瑞典呂勒奧數(shù)據(jù)中心的PUE等級達到了1.06-1.08，其數(shù)據(jù)中心電力保護系統(tǒng)采用的是伊頓Power Xpert 9395 系列UPS。這款UPS本身擁有業(yè)界領(lǐng)先的節(jié)能環(huán)保技術(shù)指標，并且可與電網(wǎng)并聯(lián)運行，整機效率高達96%以上；同時，采用伊頓ESS節(jié)能技術(shù)來根據(jù)電網(wǎng)電力質(zhì)量調(diào)整UPS的工作狀態(tài)，使9395 UPS在雙變換模式與ESS模式之間實現(xiàn)快速安全轉(zhuǎn)換，整機效率高達99%，并且可降低90%的功耗。無獨有偶，年均PUE為1.25（最低可達1.13）的阿里巴巴張北數(shù)據(jù)中心也采用了這款UPS。可見，采用高效的UPS及工作模式，可大幅度提高數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的節(jié)能降耗水平，使數(shù)據(jù)中心機房的PUE指標踏上一個全新的臺階。

伊頓Power Xpert 9395 系列UPS (型號：1200kVA/kW)

    此外，在保證供電可靠性的前提下，通過集成儲能和新能源的管理功能，也可以有效降低數(shù)據(jù)中心PUE和TCO。伊頓提出的“藍云計劃”系統(tǒng)解決方案就是這樣一種集多電源同步調(diào)控技術(shù)、儲能技術(shù)(包括鋰電池和新能源技術(shù))等核心技術(shù)于一身的解決方案，能夠保持數(shù)據(jù)中心供電的7x24連續(xù)不間斷運行，可實現(xiàn)能源的單向、雙向與多向供電調(diào)控，優(yōu)化多能源并行供電時的功率分配與調(diào)節(jié)；并根據(jù)不同能源的運行成本及要求，有效地管理與調(diào)控能源的流向，從而提高數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟效益。

    隨著信息消費的加速推進以及互聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)新業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，預(yù)計未來5年我國對數(shù)據(jù)中心流量處理能力的需求將增長7-10倍，機房面積需要翻一番才能滿足信息消費增長的需求。因此，高效、綠色的數(shù)據(jù)中心將成為未來能源、資源有效利用以及行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的堅實基礎(chǔ)。