华为:下一代数据中心行业发展趋势

导读:2010~2019,数据中心行业经历了波澜壮阔的十年,从数据机房到数据中心,发展到今天的云数据中心。随着人工智能、云计算、大数据、5G等新技术的迅猛发展,数据中心正在进入下一个黄金时代,在迎来市场需求激增的同时,也面临着建设资源获取难、建设周期长、能耗高等问题,在架构弹性和运维等方面也存在诸多挑战。对于下一代数据中心能源的发展趋势,我们希望在未来抵达之前,让数据中心能源演进的脉络清晰可见。

趋势一:高密

华为:下一代数据中心行业发展趋势

随着IT算力持续演进,CPU和服务器功率持续提升;伴随AI应用的需求增长,AI算力比重进一步提升。为平衡效率和成本,数据中心必将向高密化发展。当前,数据中心单柜平均功率为6~8kW,预计到2025年,15~20kW/柜将成为主流。

趋势二:弹性

华为:下一代数据中心行业发展趋势

IT设备的生命周期一般为3~5年,大体上其功率密度每5年翻一倍,而数据中心基础设施的生命周期为10~15年。数据中心基础设施需支持架构弹性、分期投资,以生命周期最优的CAPEX满足2~3代IT设备的演进;同时,由于承载的IT业务不同,数据中心须匹配不同功率密度的IT设备混合部署。

趋势三:绿色

华为:下一代数据中心行业发展趋势

当前全球数据中心的耗电量约占总量的3%,预计到2025年总耗电量将达1000TWh以上,节能减排和降低运营成本面临巨大挑战,降低数据中心PUE和建设绿色数据中心成为必然方向。利用清洁能源、余热回收,以及在数据中心全生命周期内最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材等),保护环境和减少污染,是大势所趋。预计未来五年内,中国新建数据中心PUE将进入1.1时代。

趋势四:快速

华为:下一代数据中心行业发展趋势

互联网业务呈现短时间内快速爆发的特征,业务侧数据和流量需求激增,要求数据中心必须快速投入使用;另一方面,数据中心由支撑系统转为生产系统,更快上线意味着更快收益。当前数据中心TTM典型水平是9~12个月,预计未来将缩短至6个月以内。

趋势五:安全可信

华为:下一代数据中心行业发展趋势

数据中心基础设施智能化程度不断提升,随之面临的网络安全威胁成倍增加。数据中心须同时需要具备韧性、Security安全性、隐私性、Safety安全性、可靠性、可用性六个特征,以避免由环境因素、恶意人员发起的攻击威胁,包括网络入侵类的威胁。

趋势六:全模块化

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应对传统数据中心建设缓慢和初期投资成本大的弊端,更多数据中心将实践全模块化的建设理念。模块化设计将从部件模块化演进到架构模块化、机房模块化,最终实现数据中心全模块化。全模块化具备快速部署、弹性扩容、运维简单、高效节能等优势。

趋势七:供电极简,锂进铅退

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传统数据中心供配电系统存在系统割裂且复杂、占地面积大、故障定位难等问题,极简的供电架构将减少变换次数,缩短供电距离,减少占地,提升出柜率和系统能效。同时,相对传统铅酸电池,锂电池在占地面积、使用寿命等方面存在优势,随着锂电池成本的不断下降,未来将在数据中心规模应用。

趋势八:风液融合,风进水退

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GPU、NPU的应用促进高密场景增多,液冷系统越来越普遍。但部分存储与计算业务仍为低密场景,为快速适应未来不确定的IT业务需求,制冷方案需兼容风冷系统和液冷系统。同时,由于冷冻水系统架构复杂,不利于快速部署和运维,而模块化架构的间接蒸发冷却系统可缩短部署时间、降低运维难度,同时充分利用自然冷却资源,大幅降低制冷系统的电力消耗,在气候适宜区域将逐步取代冷冻水系统。

趋势九:比特瓦特联动

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降低PUE不意味着数据中心总体能耗最优,需把数据中心作为整体来评估和优化能耗,而不只是聚焦在数据中心能源基础设施。通过能源、IT、芯片、数据、云的全栈联合创新,实现比特和瓦特的联动,达到动态节能,全系统能效最优。

趋势十:全数字化,AI智能

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数字化和智能化是数据中心基础设施演进的必由之路。随着IOT、AI技术的不断完善,数据中心将逐步实现由运维、节能、运营等单域的数字化,向规划、建设、运维、优化的全生命周期数字化和自动驾驶演进,AI将得到普遍应用。

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