如果把云計算比作生產(chǎn)力，數(shù)據(jù)中心比作生產(chǎn)關系，生產(chǎn)力的發(fā)展決定了生產(chǎn)關系，落后的生產(chǎn)關系會制約生產(chǎn)力的發(fā)展。在云計算時代，數(shù)據(jù)中心面臨日益增長的需求與資源獲取難、建設周期長、能源消耗高之間的矛盾，同時在架構彈性及運營運維方面面臨諸多挑戰(zhàn)。只有解決好這些矛盾和挑戰(zhàn)，才能匹配云計算的發(fā)展要求。
為此，本期#Σco時間#的話題重點聚焦于數(shù)據(jù)中心的未來發(fā)展，并特別邀請到了華為數(shù)據(jù)中心能源領域總裁何波從IT未來發(fā)展的角度推演對數(shù)據(jù)中心的要求，同時系統(tǒng)性闡述未來5年數(shù)據(jù)中心十大趨勢，希望與線上的上萬名嘉賓一起，共同探討和定義下一代數(shù)據(jù)中心建設。
華為數(shù)據(jù)中心能源領域總裁何波
如今，數(shù)據(jù)中心正在從自用型/支撐型為主逐步轉(zhuǎn)向經(jīng)營型為主，云DC和邊緣DC逐漸超越企業(yè)DC，成為行業(yè)建設主流。云DC呈現(xiàn)大型園區(qū)化，可用于大數(shù)據(jù)訓練，邊緣DC呈現(xiàn)海量小型化，可更好的完成低時延推理，從而實現(xiàn)云邊協(xié)同。
華為把數(shù)據(jù)中心十大趨勢分為五大行業(yè)趨勢和五大技術趨勢：
1、趨勢一：高密成為新常態(tài)，未來3~5年，15-20kW/柜成為主流
據(jù)何波介紹，數(shù)據(jù)中心基礎設施設備需要同步向高密演進（高供電密度&高散熱密度），維持合理的白空間占比。
隨著IT算力持續(xù)演進，CPU和服務器功率持續(xù)提升。以華為典型2路服務器功率演進為例，2014年還是180W，等到2019年已經(jīng)達到500-800W，同時AI也在不斷加速落地，AI算力比重也將進一步提升。因此，華為要把高密達成規(guī)模和建設成本做到最優(yōu)匹配。
2、趨勢二：彈性架構，1代基礎設施匹配2到3代IT功率演進
數(shù)據(jù)中心基礎設施產(chǎn)品需具備全模塊化的架構，才能夠支撐IT的演進。從供配備電都需要模塊化，如模塊化UPS、模塊化鋰電、模塊化配電等等。要知道，IT 3代更替，功率密度5年翻番，而且IT演進速度存在差異，不同密度將共存。因此，在數(shù)據(jù)中心1代建設時，一定要未雨綢繆匹配未來功率升級并滿足高密度混合部署需求。
3、趨勢三：低碳、綠色、環(huán)保，降低TCO，踐行社會責任
低碳：碳足跡貫穿數(shù)據(jù)中心生命周期，2018年中國數(shù)據(jù)中心CO2排量約為49萬公頃森林1年轉(zhuǎn)化量；
綠色：當前全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗約占總電力使用量的3%。預計未來5年，復合增長率為6%；
環(huán)保：在數(shù)據(jù)中心的全生命周期內(nèi)應最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等），保護環(huán)境和減少污染；
針對上述三點，數(shù)據(jù)中心需要從規(guī)劃、設計、建設、運維全生命周期考慮如何做到最優(yōu)的環(huán)境友好性，實現(xiàn)PUE進入1.2區(qū)間。
4、趨勢四：業(yè)務需求短時爆發(fā)，快速部署成為剛需
伴隨著業(yè)務端驅(qū)動，數(shù)據(jù)中心基礎設施的建設周期是否可以像“火神山”“雷神山”一樣快？華為認為：標準化和模塊化是基礎。
數(shù)據(jù)中心由支撐轉(zhuǎn)向生產(chǎn)系統(tǒng)，要求更快建設速度。全模塊化設計是關鍵：供電鏈路上，從SST到低壓配電、密集母線、UPS、鋰電、母線槽，實現(xiàn)E2E全模塊化；供冷鏈路上，冷機、水泵和干管閥門組成水力模塊，末端和支管組成MEP模塊，得益于全模塊化設計。
據(jù)介紹，通過模塊化設計，典型數(shù)據(jù)中心的建設交付時間可以從18個月縮減到9個月（2020年可進一步降至6個月），同時還降低了對運維人員素質(zhì)和數(shù)量的要求。
5、趨勢五：全數(shù)字化+AI智能，數(shù)據(jù)中心向無人駕駛演進
如今，海量運維數(shù)據(jù)噴發(fā)，依靠人工無法達成可靠性保障和最優(yōu)效率，同時運維人才持續(xù)緊張，每年新增需求超15%，數(shù)據(jù)、算力、算法已得到長足進步，AI進入落地期，再像以前一樣依賴人的運維和優(yōu)化成為不可能。
因此，數(shù)據(jù)中心應從設計階段開始考慮“數(shù)字化”并貫穿生命周期始終，基于數(shù)字化的AI使能，將最大化數(shù)據(jù)中心價值。
6、趨勢六：全模塊化，并行部署，降TTM，支持IT彈性演進
快速部署和彈性擴容正驅(qū)動DC走向模塊化，模塊化冷電架構，支持IT功率彈性演進。預制模塊化結構采用堆疊減振互鎖技術，緩沖箱體堆疊沖擊；供配電采用母線熱插拔快聯(lián)技術；溫控采用立管，管路免焊接快聯(lián)技術。
因此，全模塊化架構對冷電產(chǎn)品的連接設計產(chǎn)生影響（如母排設計、管路設計），應從TCO最優(yōu)的角度進行設計。
7、趨勢七：供電極簡，鋰進鉛退，設備高密化、模塊化
極簡供電的實現(xiàn)方式，不同行業(yè)可能有差異，鋰電的規(guī)模應用不可逆轉(zhuǎn)。華為采用SST技術省去工頻變壓器并降低功率變換環(huán)節(jié)，可以實現(xiàn)極簡的供電架構，并帶來系統(tǒng)端到端CDE（成本、占地、效率）的優(yōu)勢。
針對鋰進鉛退，鉛酸電池占地大，承重要求高，火災頻發(fā)，維護困難，壽命短。而鋰電池體積小，重量輕，充電速度快，BMS保障安全可靠，壽命長，生命周期內(nèi)TCO更低。
在成本和管理方面，鋰電大規(guī)模商業(yè)應用促使成本大幅降低，隨著算法和管理技術的成熟，AI預測保證可靠性越來越高（如容量跳水，需要提前一周預測），實現(xiàn)與UPS的協(xié)同。
8、趨勢八：風進水退，風液融合，匹配高密，靈活適配
制冷系統(tǒng)的設計應充分利用自然冷、考慮架構極簡及靈活性，匹配不同業(yè)務中風冷液冷比例。未來，風冷與液冷場景將持續(xù)并存，風液融合才能快速適應未來不確定的業(yè)務需求。
9、趨勢九：比特瓦特聯(lián)動，單位VM能耗最優(yōu)
數(shù)據(jù)中心應整體進行評估和優(yōu)化能耗。提升服務器進風溫度，制冷能耗減少，服務器能耗增加，總體能耗存在拐點，因此降低PUE不意味著數(shù)據(jù)中心總體能耗最優(yōu)。我們應該讓數(shù)據(jù)中心基礎設施+IT聯(lián)動實現(xiàn)最佳調(diào)優(yōu)。
10、趨勢十：安全可信成為數(shù)據(jù)中心基礎設施的重要因素
安全可信不僅是網(wǎng)絡側的事情，它需要解決方案端到端去構筑安全可信的能力。華為認為，數(shù)據(jù)中心解決方案在其業(yè)務意圖之外同時需要具備韌性、Security安全性、隱私性、Safety安全性、可靠性、可用性六個安全可信特征。
- Resilience韌性：系統(tǒng)受攻擊時能夠保持最小核心系統(tǒng)運行的能力；
- Security安全性：系統(tǒng)對惡意網(wǎng)絡威脅的防護能力；
- Privacy隱私性：系統(tǒng)保障客戶的數(shù)據(jù)和信息的能力；
- Safety安全性：系統(tǒng)失效不損壞環(huán)境或人員或財產(chǎn)的損失；
- Reliability可靠性：給定條件、給定時間區(qū)間內(nèi)無失效的運行的能力；
- Availability可用性：系統(tǒng)處于可服務的狀態(tài)；
從數(shù)據(jù)中心解決方案角度來看，需要管理系統(tǒng)層、控制器層、設備單板層、核心功能器件（如功率模塊）層，均構筑入侵監(jiān)測、安全啟動、安全秘鑰等設計，并實現(xiàn)組件化功能隔離，當任一層次遭受網(wǎng)絡攻擊時，系統(tǒng)可以保留最小系統(tǒng)運行，保障供電和制冷的連續(xù)性。
因此，數(shù)據(jù)中心解決方案需要從管理系統(tǒng)、控制器、設備單板、核心器件等不同層次做好安全可信設計。
華為擁有30多年ICT領域深厚積累，覆蓋數(shù)據(jù)中心建設、運維、運營全環(huán)節(jié)，通過架構、技術、介質(zhì)的全方位創(chuàng)新，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心從復雜到簡化，人工到智能，為客戶提供智能、綠色的數(shù)據(jù)中心，助力客戶加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
