站在微縮的物理世界,看到了無邊的數(shù)字世界

——本文作者 張戈

話題可以先扯遠(yuǎn)一些。

上世紀(jì)70年代,筆者父母有幸參與了山西娘子關(guān)電廠的建設(shè)。這座電廠之后因為劉慈欣和他的《三體》而聞名。當(dāng)然現(xiàn)在看來,深藏在山洞里的10萬千瓦火力發(fā)電機(jī)組,確實只像一輛小排量的QQ汽車,但當(dāng)時這就代表了我國火力發(fā)電的最高水平。

在此后30年間,筆者父母又先后參與了中國第一臺30萬千瓦機(jī)組,以及100萬千瓦機(jī)組的建設(shè),見證了中國火力發(fā)電的歷史。

“老基建”與“新基建”

引入主題。發(fā)電廠與數(shù)據(jù)中心確是代表了不同時代,但也頗有幾分相似。前者是“老基建”,后者是“新基建”;前者提供著電力能源,驅(qū)動著工廠中隆隆作響的機(jī)器,點亮了每個家庭的電燈、電視,而后者既是微縮的物理世界,也是無邊的數(shù)字世界,數(shù)據(jù)中心正在提供計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等數(shù)字能源,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,驅(qū)動著行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

而此正是本文的主題。華為技術(shù)有限公司和賽迪顧問股份有限公司(以下簡稱“賽迪顧問”)出品的兩部研究報告, 充滿了可延伸思考的價值?!?020年中國大數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)生態(tài)白皮書》,闡述了數(shù)據(jù)中心的市場格局、生態(tài)格局;《2020年中國“新基建”建設(shè)與發(fā)展機(jī)遇研究》,則以“新基建”為背景,分析論證了數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力。

站在微縮的物理世界,看到了無邊的數(shù)字世界

華為數(shù)字能源中國行2020白皮書發(fā)布儀式

確實,中國數(shù)據(jù)中心建設(shè),似乎在以前所未有的速度發(fā)展。截至2019年底,中國在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)為265.8萬架,同比增長28.7%,在建數(shù)據(jù)中心規(guī)模也達(dá)到約185萬架。同時,賽迪顧問也給出了市場另一端的數(shù)據(jù):2019年中國IDC服務(wù)整體市場規(guī)模達(dá)1493.1億元,同比增長31.2%。

是誰在驅(qū)動數(shù)據(jù)中心?

由此,也引出我們最可關(guān)心的問題,是誰在驅(qū)動數(shù)據(jù)中心市場?這是一個既簡單,又復(fù)雜的問題。在政策層面,“新基建”無疑是最大的紅利釋放。其內(nèi)核正是為智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供底層支撐。

而以此為背景觀察市場,在相關(guān)政策發(fā)布后,國內(nèi)諸多省份已快速落實了相關(guān)重點工程。根據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計,納入省級重點投資計劃的新型基礎(chǔ)設(shè)施項目,東部地區(qū)共有406項、中部地區(qū)373項、西部地區(qū) 216 項。而且這些重點工程無一例外地,都會涉及到新型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。

當(dāng)然,也不能簡單理解為,是“新基建”在驅(qū)動數(shù)據(jù)中心發(fā)展,政策更像是市場趨勢的催化劑,產(chǎn)業(yè)趨勢才是核心動力。其實,早在5年前,金融、能源等行業(yè)已經(jīng)在開始數(shù)字化轉(zhuǎn)型,在疫情之后,更多的企業(yè)更已意識到,數(shù)字化重構(gòu)將對保護(hù)企業(yè)業(yè)務(wù)連續(xù)性,對提升企業(yè)核心競爭力,發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

不僅如此,數(shù)字技術(shù)正處于寒武紀(jì)的“生命大爆發(fā)”。5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù),一往無前地相繼成熟,這帶動了應(yīng)用場景的指數(shù)級增加,數(shù)據(jù)流量也將迎數(shù)十倍級爆發(fā)。

在此,不必去深究是數(shù)字技術(shù)的成熟,帶來了數(shù)據(jù)的爆炸增長,還是數(shù)據(jù)的增長,催熟了數(shù)字技術(shù)。更值得關(guān)注的是,上述幾種因素相互作用,驅(qū)動數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的增長。

因為沒有數(shù)據(jù)中心和超算中心等的算力支撐,海量移動應(yīng)用、云服務(wù)、工業(yè)仿真、動畫渲染等應(yīng)用就無法順利展開。因為沒有數(shù)據(jù)中心的能量支撐,行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,將時常受到“斷電”的困擾。

數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢

據(jù)此背景,話題還可進(jìn)一步延伸,延伸至數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢。即數(shù)據(jù)中心要怎么建?1000個機(jī)柜多少錢?2000個機(jī)柜又要投資多少?如何評估CAPEX(資本支出)和OPEX(管理支出),如何盡快收回成本,并準(zhǔn)確定位客戶群體?

上述問題并非老生常談,因為每個階段都有不同的答案。從現(xiàn)階段來看,數(shù)據(jù)中心的發(fā)展與火力發(fā)電廠,又有幾分相似。這就像過去40年間,中國火力發(fā)電機(jī)組單臺能量,從10萬千瓦,發(fā)展到100萬千瓦;而裝配兩臺60千瓦的發(fā)電機(jī)組的發(fā)電廠,額定員工數(shù)量或都不超過160人。

也就是說,當(dāng)年娘子關(guān)電廠逐漸消失在我們的視野中,娘子關(guān)電廠的員工從2000人,壓縮到400人,都是歷史的必然,都恰在證明我們的能源產(chǎn)業(yè),始終處于快速的發(fā)展之中。

與此類似,數(shù)據(jù)中心的發(fā)展也在延續(xù)類似的路徑。大型數(shù)據(jù)中心,超大型數(shù)據(jù)中心正成為趨勢;預(yù)制化和模塊化數(shù)據(jù)中心,正在占據(jù)C位;數(shù)字化協(xié)同AI智能,數(shù)據(jù)中心無人化解決方案將成為大方向;鋰進(jìn)鉛退、風(fēng)液融合等新技術(shù)的市場接受度,正在逐步提高;數(shù)據(jù)中心環(huán)境設(shè)施與IT設(shè)備聯(lián)動,也已經(jīng)逐步落地。

這就是數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)趨勢,針對上述趨勢,其實賽迪顧問相關(guān)數(shù)據(jù)也已經(jīng)證明。2019年,中國超大型和大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量,占比達(dá)到12.7%,而在規(guī)劃在建的320座數(shù)據(jù)中心中,超大型、大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量占比達(dá)到 36.1%。同時,2019 年中國微模塊數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模達(dá)到 62.9億元,比2018年同期增長17.2%,高于同期數(shù)據(jù)中心市場的增長率(13.5%)。

更高的要求并不高

如何理解上述數(shù)據(jù)?其實,以上產(chǎn)業(yè)趨勢始終是在相互作用下協(xié)同發(fā)展。數(shù)據(jù)爆炸性增長,催生了市場對超大型數(shù)據(jù)中的需求,數(shù)據(jù)中心也同時由支撐系統(tǒng),轉(zhuǎn)向生產(chǎn)系統(tǒng)。由此這就對數(shù)據(jù)中心的建設(shè)周期、節(jié)能環(huán)保、智能運維等方面,提出了更高的要求。

或者也可如此理解,上述趨勢的綜合作用,并不是考驗科技企業(yè)的單項能力。舉例說明,預(yù)制化和模塊化并不是搭積木。在此方面,華為既提供產(chǎn)品模塊化、機(jī)房模塊化、數(shù)據(jù)中心模塊化等,不同顆粒度的解決方案,也輸出以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向的數(shù)據(jù)中心頂層設(shè)計。

不僅如此,不僅是諸多綜合能力,以及頂層設(shè)計能力,人工智能技術(shù)的深度應(yīng)用,也是考量科技企業(yè)的核心標(biāo)志。上海地區(qū)的數(shù)據(jù)中心,能否做到PUE小于1.3?答案肯定是可以,但前提是植入人工智能。

PUE是數(shù)據(jù)中心能耗與IT能耗的比值,工信部相關(guān)指導(dǎo)意見則已經(jīng)提出:到2022年,新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE需小于1.4。而觀察歷史,2007年~2013年,PUE值從2.5,迅猛下降至1.65,但在2013年以后,降幅則趨緩,過去三年基本持平。

這就是說明,傳統(tǒng)制冷解決方案雖竭盡全力,但已沒有“壓縮空間”,人工智能則突破了這一瓶頸。仍以華為為例,通過引入AI等智能化自控手段,可以洞悉IT設(shè)備的負(fù)載變化,可以自動算法優(yōu)化空調(diào)運行參數(shù)、冷凍站運行參數(shù),從而達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

而且此方案,不挑區(qū)域,可廣泛適用。也不論采用風(fēng)冷還是水冷等不同的制冷形成,效果同樣明顯。由此,上海地區(qū)的數(shù)據(jù)中心,PUE值已從1.4,降低至接近1.2。以6KW/千柜10年TCO計算,PUE每降低0.1,將節(jié)省電費2500萬元,這無形中已為數(shù)據(jù)中心增加約5000萬元利潤。

技術(shù)跨界融合

當(dāng)然,這還不是全部。越低的PUE是否代表越優(yōu)的數(shù)據(jù)中心總能耗,這點是值得商榷的。如果單純降低數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的能耗,一旦服務(wù)器超出了合理運行的溫度區(qū)間,必然會出現(xiàn)宕機(jī)、出錯等情況。因此,如何系統(tǒng)考慮數(shù)據(jù)中心環(huán)境設(shè)備與IT設(shè)備,不是僅局限于PUE的降低,而是以數(shù)據(jù)中心整體能耗最低為最終目標(biāo),這需要兼顧數(shù)據(jù)中心弱電設(shè)備、環(huán)境設(shè)備、IT 設(shè)備等整體系統(tǒng)。

在此方面,華為的思路就很有借鑒性,其利用數(shù)字技術(shù)和電力技術(shù)跨界融合,推動“風(fēng)進(jìn)水退”、“鋰進(jìn)鉛退”、“硅進(jìn)銅退”、“AI運維”等一系列變革,加速了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的部署,讓每一個瓦特承接更多的算力。對此,華為數(shù)字能源產(chǎn)品線副總裁方良周表示,華為融合數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù),實現(xiàn)最優(yōu)的電能轉(zhuǎn)換、存儲和控制,打造極簡、綠色、智能、安全的數(shù)字能源解決方案,持續(xù)為客戶創(chuàng)造更多價值。

站在微縮的物理世界,看到了無邊的數(shù)字世界

華為數(shù)字能源產(chǎn)品線 副總裁方良周

前景與能力

由此可見,模塊化、智能化、綠色化數(shù)據(jù)中心,已成未來趨勢。但趨勢面前并非人人平等,因為多元的產(chǎn)業(yè)趨勢,多元化的技術(shù)趨勢,已對科技企業(yè)提出更具底蘊(yùn)、更綜合性的能力需求。

當(dāng)然,此文最后,還可再次引用賽迪顧問數(shù)據(jù):預(yù)計到2022年,中國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將達(dá)到5255.6億元,未來三年年復(fù)合增長率將到達(dá)12.4%,中國IDC服務(wù)市場規(guī)模也將達(dá)到3552.3億元,增速 34.2%。

即市場前景無限,德能配位方能占有一席之地。

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