隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)業(yè)務的迅猛發(fā)展，全球數(shù)據(jù)中心的建設步伐正在加快。與此同時，數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗問題也進一步凸顯。如何運用新技術、新工藝、新產(chǎn)品降低機房制冷所消耗的電能，建設綠色環(huán)保機房，已成為業(yè)界關注的核心問題。

在5月3日- 4日于上海舉行的第八屆中國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上，國家信息中心原副主任、中國信息協(xié)會副會長李凱表示，隨著大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)迅速得到應用和推廣，作為大數(shù)據(jù)基礎設施的數(shù)據(jù)中心也呈爆發(fā)式增長，需求持續(xù)強勁，市場增速明顯。需求旺盛促使基礎設施的建設加速，但用戶需求集中的核心城市與資源的緊俏程度正在相互博弈，優(yōu)化市場格局。另外，用戶市場的細分對數(shù)據(jù)中心的需求也日益多樣，服務要求越來越高。為了節(jié)約成本，提高競爭力，數(shù)據(jù)中心項目的集約化經(jīng)營、專業(yè)化分工正在加速推進，節(jié)能技術和高效率的產(chǎn)品與方案備受青睞。在新的市場背景下，數(shù)據(jù)中心行業(yè)充滿機遇和挑戰(zhàn)。

從國家層面來看，國家一直在積極引導綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心的建設。先后出臺多項政策，大力推廣綠色數(shù)據(jù)中心先進適用技術，抓緊制定數(shù)據(jù)中心相關標準，在數(shù)據(jù)中心建設前進行嚴格的能耗審查，做好管控工作。

目前，從全球來看，建設超大型數(shù)據(jù)中心成為發(fā)展趨勢。超大型數(shù)據(jù)中心在可擴展性、靈活性、成本、性能、可靠性和可持續(xù)性等方面具有優(yōu)勢。近期工信部信息通信發(fā)展司編制完成的《全國數(shù)據(jù)中心應用發(fā)展指引(2017)》在建設超大型數(shù)據(jù)中心方面給出了詳細的指引意見。

而從行業(yè)來看，要具體實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)向綠色節(jié)能方向發(fā)展，必須要從設備、技術、運維等多方面進行創(chuàng)新，使數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

國家引導發(fā)展綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心

據(jù)了解，目前數(shù)據(jù)中心的后期運營，能耗是大成本，占比超過50%。李凱指出，在數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展的同時，產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗和專業(yè)化運營挑戰(zhàn)等正在成為當前數(shù)據(jù)中心行業(yè)的痛點難點。提高企業(yè)競爭力，切實優(yōu)化市場資源配置，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游多贏，是數(shù)據(jù)中心行業(yè)共同努力的方向。

國家一直在積極引導綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心的建設。早在2013年1月，為促進中國數(shù)據(jù)中心合理布局和健康發(fā)展，工信部、國家發(fā)改委、國土資源部、電監(jiān)會、國家能源局等五部委聯(lián)合發(fā)布《關于數(shù)據(jù)中心建設布局的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)，提出以市場為導向，以資源節(jié)約和提高效率為著力點，通過引導市場主體合理選址、長遠設計、按需按標建設，逐漸形成技術先進、結(jié)構合理、協(xié)調(diào)發(fā)展的數(shù)據(jù)中心新格局?！吨笇б庖姟饭膭钫块T帶頭應用云服務以減少政府自建數(shù)據(jù)中心的數(shù)量，引導企事業(yè)單位逐步將相關應用向?qū)I(yè)機構提供的云服務上遷移。《指導意見》還倡導企業(yè)利用云計算、綠色節(jié)能等先進技術進行整合、改造和升級已建數(shù)據(jù)中心，加快數(shù)據(jù)中心標準化研制，以促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

2015年3月23日，工信部、國家機關事務管理局、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關于國家綠色數(shù)據(jù)中心試點工作方案》，提出到2017年，圍繞重點領域創(chuàng)建百個綠色數(shù)據(jù)中心試點，試點數(shù)據(jù)中心能效平均提高8%以上，制定綠色數(shù)據(jù)中心相關國家標準4項，推廣綠色數(shù)據(jù)中心先進適用技術、產(chǎn)品和運維管理最佳實踐40項，制定綠色數(shù)據(jù)中心建設指南。

并且，在建設數(shù)據(jù)中心之前，必須經(jīng)過嚴格的節(jié)能審查。在《固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能審查辦法》里有兩條與數(shù)據(jù)中心立項直接相關：第三條明確規(guī)定政府投資項目，建設單位在保送項目可行性研究報告前，需要先取得節(jié)能審查意見;第五條明確規(guī)定年綜合能源消費量在5000噸標準及以上的固定資產(chǎn)項目的節(jié)能審查由省級單位負責。

超大型數(shù)據(jù)中心是發(fā)展趨勢

在國家政策的引導下，當下建設超大型數(shù)據(jù)中心成為發(fā)展趨勢。

2018年3月27日，工信部信息通信發(fā)展司編制完成的《全國數(shù)據(jù)中心應用發(fā)展指引(2017)》(以下簡稱《指引》)發(fā)布。針對超大型數(shù)據(jù)中心，《指引》提出，隨著數(shù)據(jù)需求發(fā)展,越來越多的企業(yè)開始建立超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。超大型數(shù)據(jù)中心在可擴展性、靈活性、成本、性能、可靠性和可持續(xù)性具有優(yōu)勢。

《指引》根據(jù)全國數(shù)據(jù)中心建設使用情況的調(diào)研結(jié)果統(tǒng)計，截至 2016年年底，我國在用數(shù)據(jù)中心共計 1641 個，總體裝機規(guī)模達到 995.2 萬臺服務器，平均上架率為 50.69%;規(guī)劃在建數(shù)據(jù)中心共計 437 個，規(guī)劃裝機規(guī)模約 1000 萬臺服務器，產(chǎn)業(yè)整體增速較快。

在能效方面，全國超大型數(shù)據(jù)中心平均 PUE(能源使用率，越接近1能效水平越好) 為1.50，較大型數(shù)據(jù)中心平均 PUE1.69 相比更為高效。我國數(shù)據(jù)中心數(shù)量規(guī)劃建設總體增長率為 26.6%，其中超大型數(shù)據(jù)中心增長率達到 250%，約占總增長數(shù)量的 9%。超大型數(shù)據(jù)中心機架數(shù)占比將在 2018 年從 11% 增長至 25%，增速高達 352%。擴建完成后，大型數(shù)據(jù)中心機架數(shù)將接近中小型數(shù)據(jù)中心機架數(shù)。

《指引》指出，從全球來看，超大型數(shù)據(jù)中心建設也逐年遞增趨勢明顯，到 2021 年時預測總數(shù)量翻一番，超大型數(shù)據(jù)中心服務器數(shù)量占超過總服務器規(guī)模的一半。從各國占比數(shù)據(jù)來看，目前絕大多數(shù)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心設在美國，占到了 44% ，中國目前位居第二，但僅為 8% ，其次是 6% 的日本和英國，可以預測中國未來將繼續(xù)建設超大型數(shù)據(jù)中心，整體具有較大的增長空間。

從區(qū)域看我國數(shù)據(jù)中心建設，北上廣深數(shù)據(jù)中心上架率達到 60%-70%，表現(xiàn)出相對飽和，并且受限于地區(qū)承載能力，新建增速正在逐步放緩。地區(qū)可用資源有限，租用價格相對較高，幾乎不可能繼續(xù)建設超大型數(shù)據(jù)中心，將以改建升級中小數(shù)據(jù)中心為主。

《指引》還指出，目前，全國在用數(shù)據(jù)中心有 47%直連骨干網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心出口帶寬平均已達 332Gbit/s，大規(guī)模建設超大型數(shù)據(jù)中心后，網(wǎng)絡架構呈扁平化趨勢，超大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)部服務器的海量互聯(lián)和交換機外接骨干網(wǎng)的速率升級將極大刺激相關通信器材需求量。重點關注 100G 模塊的大規(guī)模部采購署。

數(shù)據(jù)中心需要創(chuàng)新發(fā)展

發(fā)展綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心離不開設備、技術、運維等多方面的創(chuàng)新。

人工智能這一當下最“火”的概念正在與數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生越來越多的聯(lián)系。麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室主任Daniela Rus近日在上海參加2018品友互動人工智能大會時表示，她最感興趣的人工智能應用領域是在能源方面，“谷歌近期使用了一個新系統(tǒng)，可以大幅削減數(shù)據(jù)中心的能源消耗，可以削減約40%的能耗”。Daniela Rus指出，遍布全球的這些數(shù)據(jù)中心目前已經(jīng)消耗了全球約1/3的能源，“如果可以大幅減低此類消耗，對于環(huán)境改善幫助極大。”

我國行業(yè)領先企業(yè)也在數(shù)據(jù)中心節(jié)能方面不斷嘗試。以騰訊正在建設的貴安七星數(shù)據(jù)中心為例，數(shù)據(jù)中心建成后，將用來存放騰訊最重要的數(shù)據(jù)，在考慮安全等問題的同時，綠色節(jié)能也是建設目標之一。

據(jù)騰訊數(shù)據(jù)中心技術總監(jiān)朱華向媒體介紹，騰訊采用了一項間接蒸發(fā)制冷技術，可實現(xiàn)30%的節(jié)能。過去，數(shù)據(jù)中心通常采用直接蒸發(fā)制冷技術，其對于戶外的氣候環(huán)境要求很高。如果空氣里有粉塵、霧霾、電子化學物質(zhì)、花粉，或者濕度比較高，就會對室內(nèi)數(shù)據(jù)中心造成影響。而間接蒸發(fā)制冷技術，通過把制冷系統(tǒng)移到戶外，可實現(xiàn)與室內(nèi)機房的解耦，并利用空空換熱器隔絕室內(nèi)外空氣(室外新風和IT空氣是完全隔離的)，從而達到零污染、零接觸，避免了戶外氣候?qū)κ覂?nèi)機房的影響，同時也能利用外部自然空氣的能量?；谠摷夹g的間接換熱制冷設備，可大化利用貴陽市當?shù)?5°C的平均溫度，建成后極限PUE將達1.1左右，遠低于國內(nèi)新建數(shù)據(jù)中心的平均值。

新華三集團數(shù)據(jù)中心業(yè)務部總經(jīng)理張健在第八屆中國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上表示，在IT狀況趨于復雜、商業(yè)模式不斷變化且變化很快的前提下，如何預測未來3-5年的業(yè)務增長和對應的基礎設施增長?數(shù)據(jù)中心的生命周期為10-15年，如何設計一個有前瞻性的、技術先進的、不會很快過時的數(shù)據(jù)中心?當前數(shù)據(jù)中心可靠性不足，綠色節(jié)能不達標、成本高昂、靈活性不足、缺乏可持續(xù)性，要如何解決這些問題?這就需要數(shù)據(jù)中心數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

張健提出，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功的關鍵要素包括四方面：第一，清晰的轉(zhuǎn)型目標。數(shù)字化的目標應該匹配業(yè)務發(fā)展目標，滿足數(shù)據(jù)中心10-15年全生命周期運營的目標;第二，前瞻性的頂層設計。數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要頂層設計和規(guī)劃，需要全面梳理數(shù)據(jù)中心全生命周期的業(yè)務流程;第三，方法論及工具。數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要方法論的支撐，需要數(shù)字化工具的使用;第四，專業(yè)的服務。數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要專業(yè)的技術團隊，需要對于數(shù)據(jù)中心運營業(yè)務有深刻的理解力和洞察力。