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邁向可持續(xù)發(fā)展：2023年數(shù)據(jù)中心五大發(fā)展趨勢
來源: | 作者:DISTONG | 發(fā)布時(shí)間: 641天前 | 1422 次瀏覽 | 分享到:

邁向可持續(xù)發(fā)展：2023年數(shù)據(jù)中心五大發(fā)展趨勢

 

在當(dāng)前氣候變化的背景下，全球數(shù)據(jù)中心將著力解決不斷增長的能源和水資源的消耗難題，伴隨而來的是數(shù)據(jù)中心行業(yè)也將面臨更為嚴(yán)格的能源監(jiān)管。
全球關(guān)鍵數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施解決方案供應(yīng)商維諦技術(shù)（Vertiv，NYSE：VRT）的數(shù)據(jù)中心專家認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心對于環(huán)境影響的關(guān)注程度正在不斷提高。

“越來越多的應(yīng)用需要計(jì)算和存儲，數(shù)據(jù)中心行業(yè)正在迅速發(fā)展，推動了數(shù)據(jù)中心設(shè)施的能源和水資源的使用快速增長。我們深刻的理解，積極追求能源和水資源的利用效率是未來成功和生存的關(guān)鍵” 維諦技術(shù)（Vertiv）大中華區(qū)總裁崔益彬先生說 “加強(qiáng)能源監(jiān)管是不可避免的，這樣的監(jiān)管將促進(jìn)我們整個(gè)行業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新。這個(gè)過程將充滿挑戰(zhàn)，但在專業(yè)的數(shù)據(jù)中心合作伙伴和創(chuàng)新的解決方案的幫助下，這個(gè)難題可以得到很好的解決，并且滿足數(shù)據(jù)中心應(yīng)用不斷增長的需求。”

芯片技術(shù)在2015年前限制了服務(wù)器的功耗，并且在最近幾年達(dá)到了極限，服務(wù)器使用的能源量隨之激增。
在Uptime Institute最近的一份報(bào)告《硅熱浪：數(shù)據(jù)中心氣候迫在眉睫的變化》中顯示自2017年以來服務(wù)器功耗增加了266%。
在2023年，維諦技術(shù)（Vertiv）的專家認(rèn)為數(shù)據(jù)中心將呈現(xiàn)以下五個(gè)趨勢：

1. 監(jiān)管持續(xù)加強(qiáng)

大型和超大型數(shù)據(jù)中心的用水和用電將面臨更多的監(jiān)管



因?yàn)槟茉春退男枨髩毫χ饾u增大，各級政府對數(shù)據(jù)中心資源的過度消耗進(jìn)行更嚴(yán)格的審查。

據(jù)估計(jì)，數(shù)據(jù)中心目前占全球電力消耗的3%，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到4%。普通的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心每年消耗20-50MW的電力（理論上足以為37,000個(gè)家庭供電）。

近年來，內(nèi)蒙古烏蘭察布市集寧區(qū)人民政府就出臺了《關(guān)于禁止集寧區(qū)大數(shù)據(jù)企業(yè)使用地下水冷卻降溫的通知》明確決定，“轄區(qū)內(nèi)大數(shù)據(jù)企業(yè)一律禁止使用地下水冷卻降溫”。

發(fā)改委聯(lián)合各相關(guān)部委相繼印發(fā)了《“十四五”節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃》與《“十四五”水安全保障規(guī)劃》指出，要堅(jiān)持“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的節(jié)水思路。

工信部會同多部委聯(lián)合啟動的“2022年度國家綠色數(shù)據(jù)中心推薦工作”中也將“水資源利用水平”作為評選標(biāo)準(zhǔn)之一。

放眼全球，愛爾蘭都柏林和新加坡同樣采取措施控制數(shù)據(jù)中心的能源使用，根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，使用蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)的普通數(shù)據(jù)中心的用水效率（WUE）為每千瓦時(shí)1.8升。

這種類型的數(shù)據(jù)中心每天可以消耗300-500萬加侖的水（相當(dāng)于一個(gè)擁有3萬-5萬人口的城市的用水量）。

數(shù)據(jù)中心將繼續(xù)采取措施進(jìn)行自我監(jiān)測和節(jié)能，并且將越來越傾向于選擇無水的制冷方式。


2. 標(biāo)準(zhǔn)化新常態(tài)

預(yù)制化、模塊化產(chǎn)品將成為數(shù)據(jù)中心的新常態(tài)

根據(jù)Omdia最近的一項(xiàng)調(diào)查，99%的企業(yè)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商表示預(yù)制、模塊化的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品設(shè)計(jì)將是他們未來數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略的一部分。
這不僅僅是一種趨勢，它是一種新的常態(tài)。在2023年，維諦技術(shù)（Vertiv）的專家們預(yù)計(jì)，數(shù)據(jù)中心業(yè)主都在繼續(xù)尋求標(biāo)準(zhǔn)化帶來的速度和效率。
對于全球領(lǐng)先的云計(jì)算供應(yīng)商來說，這是一個(gè)較新的概念，他們正在轉(zhuǎn)向多年來一直在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的Colo運(yùn)營商。
具體來說，這些云供應(yīng)商正在將他們的新建數(shù)據(jù)中心外包給Colo運(yùn)營商，利用他們在市場上的專業(yè)知識、成熟的可復(fù)制性和部署速度的優(yōu)勢。
在短時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)從電源模塊、冷卻模塊到數(shù)據(jù)中心撬塊等模塊化組件標(biāo)準(zhǔn)化，不僅成為企業(yè)的默認(rèn)方法，也將成為超大規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)邊緣的默認(rèn)方法。

3. 清潔能源推廣

零碳的清潔能源將替代柴油發(fā)電機(jī)



長期以來，柴油發(fā)電機(jī)一直是數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)不完美但不可避免的部分。它代表著儲存的能量，在很大程度上沒有被使用，而在不活動的時(shí)期仍然需要維護(hù)或更換燃料。

當(dāng)投入使用時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的碳排放是運(yùn)營商極力想避免的。目前，一些企業(yè)正在依靠電池提供更長時(shí)間的負(fù)載支持（在某些情況下可達(dá)5分鐘），甚至在設(shè)計(jì)他們的數(shù)據(jù)中心時(shí)將發(fā)電機(jī)容量降到最低。

這些都是過渡性的步驟，盡量降低柴油發(fā)電機(jī)的作用，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心行業(yè)正在尋找其他選擇，包括新的電池技術(shù)以延長備用電源。

在2023年，維諦技術(shù)（Vertiv）的專家預(yù)計(jì)將出現(xiàn)一個(gè)首選的替代品——?dú)淙剂想姵亍?/span>

2022年3月，國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》，明確了氫的能源屬性，是未來國家能源體系的組成部分，充分發(fā)揮氫能清潔低碳特點(diǎn)，推動用能終端和高耗能、高排放行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。

氫能成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)方向，是構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新增長點(diǎn)。在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，氫燃料電池的功能一開始很像柴油發(fā)電機(jī)，提供瞬間的負(fù)載支持，最終有望實(shí)現(xiàn)持續(xù)甚至連續(xù)運(yùn)行。


4. 液冷技術(shù)應(yīng)用

機(jī)架功率密度的提高推動液冷技術(shù)應(yīng)用

經(jīng)過多年相對靜態(tài)的機(jī)架密度，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商越來越多地要求更高密度的機(jī)架。
根據(jù)Uptime Institute 2022年全球數(shù)據(jù)中心調(diào)查中，超過三分之一的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商的機(jī)架密度在過去三年里迅速增加。
《中國數(shù)據(jù)中心的三年規(guī)劃》中提到2023年底，全國數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模年均增速保持在20%左右，平均利用率力爭提升到60%以上，總算力超過200 EFLOPS，高性能算力占比達(dá)到10%。國家樞紐節(jié)點(diǎn)算力規(guī)模占比超過70%。
新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下。國家樞紐節(jié)點(diǎn)內(nèi)數(shù)據(jù)中心端到端網(wǎng)絡(luò)單向時(shí)延原則上小于20毫秒。國家七部委提出“加大先進(jìn)節(jié)能節(jié)水技術(shù)應(yīng)用。強(qiáng)化綠色設(shè)計(jì)，加快自然冷源、近端制冷、液冷等制冷節(jié)能技術(shù)應(yīng)用”。
這與液冷服務(wù)器技術(shù)的成熟度以及對此類技術(shù)的接受和采用程度的提高是一致的。
服務(wù)器功耗的增加是在快速增加容量的需求不斷增長的情況下發(fā)生的，對運(yùn)營商來說是全方位的挑戰(zhàn)。
這使得他們沒有什么選擇，只能通過在狹小的空間內(nèi)增加計(jì)算量、提高機(jī)架密度和創(chuàng)建需要液體冷卻的熱力曲線來探索現(xiàn)有設(shè)施的界限。
雖然液體冷卻不是一項(xiàng)新技術(shù)，但在高密度環(huán)境中成功、高效、無問題的早期部署已經(jīng)提供了概念證明，這將在未來一年內(nèi)推動采用。在新的OCP和Open19標(biāo)準(zhǔn)中增加直接到芯片的冷卻，會加速這一趨勢。

5. 元宇宙的加速

鋰電池不間斷電源系統(tǒng)在5G邊緣計(jì)算的部署



Omdia預(yù)計(jì)到2027年，所有移動訂閱的近一半超過58億將是5G用戶，將計(jì)算推到離用戶越來越近的地方。

元宇宙是一種尋找超密集、低延遲計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。在2023年，我們將看到這兩種活動的交集，元宇宙的實(shí)施利用5G網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用所需的超低延遲功能。

這將需要在這些5G邊緣位置進(jìn)行更高功率的計(jì)算，并且2023年進(jìn)行早期嘗試，然后在之后幾年進(jìn)行更廣泛的部署。

隨著網(wǎng)絡(luò)邊緣變得越來越復(fù)雜，支持它所需的基礎(chǔ)設(shè)施也會越來越多。

這將包括人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)規(guī)劃和管理系統(tǒng)等技術(shù)，邊緣計(jì)算的部署要求體積小、能量高、重量輕，可實(shí)現(xiàn)快速部署的電源系統(tǒng)，因此在邊緣計(jì)算將越來越多地采用鋰電池不間斷電源系統(tǒng)。

根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，這是一個(gè)持續(xù)的趨勢，份額從2021年8月的銷售額的2%增加到2022年8月的8%。