深刻而难忘的2020年，给数据中心行业带来了重大的改变。直至今天，疫情的阴霾还未消散。在云计算和互联网的加持下，在线医疗、线上教育、远程办公已经成为新常态。而这背后是无数个数据中心以及数据中心行业的从业者的默默支持和付出。同时，从火神山和雷神山迅速建成的过程中，预制化数据中心的建设方式深入人心。随着新基建的推进，数据中心行业整体迎来了上升期。而碳达峰和碳中和远景目标的提出则给数据中心行业带来了变革的机遇。

　　(图为华为数字能源产品线数据中心能源领域总裁费珍福)

　　面对机遇，根据未来业务发展的方向，华为洞悉趋势，于2021年3月9日发布了数据中心能源十大趋势报告，该报告的提出对各行各业数字化转型都具有引领变革的意义。

　　洞悉未来 描绘数据中心能源演进脉络

　　趋势一：零碳DC

　　未来数据中心一定会在绿色低碳方面引爆变革。PUE或将进入1.0时代。零碳DC将会体现在3个方面。首先，广泛使用清洁能源。其次，严格的PUE和WUE指标将会加速智能技术的应用。最后，热回收将成为新一代节能方案并快速规模落地。

　　趋势二：高密化

　　未来，功率密度还将持续提升，多样化的算力会让混合功率密度成为趋势。算力的多样性决定了服务器多架构的并存。而随着GPU增长幅度的加大，单机柜功率密度也将逐步加大。

　　趋势三：弹性扩容

　　数据中心从规划建设到落成运营，这期间会经历几年的时间。而建成后的数据中心可能不能完全满足目前的需求了。因此，灵活的扩容方式将成为一种趋势。

　　趋势四：快速部署

　　疫情期间，线上业务迎来了井喷式的增长，因此数据中心也面临了短期内扩容需求的激增。但是部分数据中心无法满足这些激增的需求。这就迫使数据中心的建设满足即插即用的要求。

　　趋势五：架构极简

　　为了满足快速部署和弹性扩容的需求，未来极简的架构也将会成为新的趋势。因为数据中心药满足快速部署的需求就一定需要弹性的扩容，而极简的架构才可以满足弹性扩容的需求。而此时，预制化、产品化、模块化将成为未来数据中心建设的新方式。

　　趋势六：全面锂电化

　　模块化数据中心势必会推动供配电方面的变革。为了减少电池的占地面积，锂电池将会被大规模的应用。此外，锂电池维护简单、成本更低、安全性更强，都会加速其替代铅酸电池的速度。

　　趋势七：风进水退

　　在碳中和目标的激励下，数据中心传统的冷水系统将会被抛弃，取而代之的则是自然冷源。在完全实现自然冷源充分利用之前，间接蒸发冷却和风系统将会成为发展的方向。

　　趋势八：全数字化

　　目前，简单的动力系统控制和环境监测系统已经实现了数字化技术的应用。但这远远不够。未来的数据中心应该是全面数字化的。包括供电系统、温控系统和智能微模块在内，不仅要数字化，还要实现自我监测和诊断。此外，整个数据中心的全生命周期也应该有数字化工具的参与。

　　趋势九：AI智能

　　在数字化的基础上，人工智能也会逐步实现。AI将会代替重复性的人工劳动，并可以根据专家经验提供更好的商业决策。AI的参与将会减少大量人工巡检和手动维护的人力和时间成本，还可以使得数据中心PUE值持续保持在最佳状态，最重要是它可以对业务进行仿真预测并分析出最优结果。这些都是纯人力所无法做到的。

　　趋势十：安全可信

　　作为数字社会和数字经济的基石，数据中心的安全性关系重大。无论是硬件设备还是网络方面，可靠性至关重要。未来，数据中心的安全要具备硬件可靠、软件安全、系统韧性强、可用性高、安全性强、隐私性高这6大能力。

　　(图为华为发布的数据中心能源十大趋势)

　　持续创新 助力未来愿景实现

　　十大趋势的发布给华为的解决方案带来了极大的改变。华为在架构上通过产品化和模块化的方式建设数据中心，过程中减少了TTM，可以在短时间内满足快速部署的需求，引入智能管理系统让运维变得智能化，让数据中心更稳定、更有效率、更安全。

　　未来整个数据中心的方向是模块化和预制化。华为的预制模块化解决方案将整个数据中心作为一个DC视角分成了IT模块、供电模块、制冷模块和辅助模块。这几个模块可以通过预制化的方式来生产和调试，完成之后在现场拼装搭建成一个整体。随着后续业务需求的增加，每一层都可以做到垂直方向的灵活扩容。

　　数字化手段不仅仅可以代替7×24小时的人工巡检，还可以进行很多预测性维护，让数据中心的可靠性更高。这也是华为iPower解决方案存在的价值所在。而作为能耗巨兽，数据中心控制能耗是责任也是使命。对于硬件设备而言，能耗分布的位置，设备运行是否合理，在全面数字化之后都将会轻松把控。华为iCooling解决方案的初衷就是希望利用数字化和AI的手段让数据中心持续保持在最佳的PUE状态。

　　数据中心的能耗随着功率密度的增加日趋增长，还会进一步的加快。数据中心目前总用电量已经占到社会整体用电量的2%-3%，不加以控制的话还会进一步加大。为了实现碳中和的目标，需要数据中心在节能上更加努力。华为在应对能耗的问题上做了很多努力。通过重构供电把原有的供配电系统进行了融合和极简化，通过制冷架构的融合降低PUE8%-15%，通过AI加持的智能化运维减少了大量人工的使用，通过预制化和模块化手段减少了数据中心建设过程中环境污染的因素。

　　对于深圳这种对数据中心PUE值指标要求非常苛刻的城市而言，传统的冷冻水解决方案很难达到标准的要求。而相对于传统冷冻水解决方案，间接蒸发冷却解决方案能使PUE降得更低，建设周期更短，运维更简单。

　　同时，在未来4-5年的时间里，锂电池的优势会突显，而锂电池在数据中心的全面应用预计会在2025年到来。

　　出于对电池安全性的考虑，华为的锂电池采用相对稳定的磷酸铁锂作为主要材料。磷酸铁锂是橄榄石状的三维状态，稳定性较好，在发生化学反应的时候也不会产生氧气，安全性很高。在锂电池管理方面采用三层BMS管理，确保每一节电芯和每一个系统都可以稳定可靠地运行。为了应对未来产品化和模块化趋势，华为在开发锂电池的时候就做了成模块化的形式，这种形式最大的优点就是在不影响供配电系统安全可靠运行的同时可以进行快速更换。

　　目前选择铅酸电池的数据中心较多，从长期来看，锂电池完全取代铅酸电池还需要一个长期的过程。影响过程进度的重要因素一个是安全性，另外一个是费用。总体而言，锂电池和铅酸电池会并行很长一段时间。

　　以行践言 构筑能源革命新业态

　　华为乌兰察布云数据中心采用FusionCol间接蒸发冷却系统，最大化利用自然冷源，全年平均PUE仅1.15，相对传统解决方案，数据中心整体年节省电费12%。

　　在中国联通河南中原数据基地，华为采用iCooling能效优化解决方案，实现从制冷到“智冷”的革新性转变，每年节省电力达385万度，相当于减少碳排放1829吨，约等于新种植7.95万棵树。

　　采用了华为智能微模块解决方案的青海海南州大数据产业园区，与传统数据中心相比，能效提升30%以上，年节省用电1000万kW·h，每年减排5955吨二氧化碳。

　　华为东莞云数据中心采用了预制模块化数据中心解决方案，二期规模为8MW，以6个月1000个机柜的超级速度完成交付。

　　世纪互联苏州国科数据中心采用华为智能锂电UPS整体解决方案，端到端供配电占地面积节省了50%以上，出柜率提升10%。模块化UPS智能休眠功能做到低载高效，每年可节省电费上百万元。

　　华为智能锂UPS超高密供电方案应用于罗马尼亚网络服务商INVITE SYSTEM SRL的数据中心中，使用锂电池备电，每个模块功率密度达50kVA/3U，整体占地面积仅为1.19㎡，节省占地70%。

　　在iPower技术加持下，华为DCIM为数据中心供配电系统提供部件寿命预测、“结点”温度预测、链路整断分析等功能，从被动式维护到主动预警，保障系统安全可靠。同时，华为DCIM通过传输加密、存储加固等多重手段，以电信级安全设计为标准，构造全方位安全“长城”，全方位保障数据安全。

　　建行武汉南湖数据中心采用华为DCIM解决方案，实现监控一体化，通过三维建模精确定位全园区关键设备、管线、地下管网，有效提升应急处置效率，事件根因分析时间缩短60%，并且实现100%的维护保养端到端自动跟踪，通过数字化巡检，灵活规划巡检计划，自动生成巡检报告，巡检自动化率提升到90%。

　　当华为开始洞悉未来的那一刻，数据中心新时代的序幕已经拉开，能源革命的号角已经吹响。从预知到领悟再到实践，华为一路领跑的同时愿意与行业携手，不断创新，不断突破，不断向着绿色可持续发展的目标同行。

　　责任编辑：张华