超大型数据中心趋势渐显 低PUE和TCO是刚需

日期: 2018/1/11

上海——最近，Synergy Research的研究发现，2017年是全球超大规模数据中心的“爆发年”——数量已经超过390个，比去增加了90个。而且这个趋势在2018年也没有丝毫放缓的迹象，按照目前的速度，到2019年底全球超大规模数据中心的数量有望突破500个。

“超大规模”的定义各不相同。International Data Corporation （IDC）表示，这样的数据中心至少需要5000个服务器和10,000平方英尺的可用空间，并且通常要大得多。但Synergy的标准则高得多，将其定义为拥有“几十万台服务器，有时甚至是数百万台”。业界人士普遍认为，全球只有七家公司可以称之为超大规模数据中心：谷歌、亚马逊、微软、Facebook、腾讯、百度以及阿里巴巴。

超大规模数据中心的增加与云计算息息相关，并且已经成为云计算、互联网业务发展的重要支撑。但是，随着数据中心爆炸式的扩张，数据中心运营商也面临成本上涨的挑战。在设计建造和运营大型数据中心时，其总拥有成本（TCO）变量的识别和估量可能变得更加困难，一个简单的错误就可能会使企业每年损失数百万美元。因为数据中心是能源的消费大户，所以能源无疑是TCO变量的关键要素之一，能源效率的提高可以在诸多方面对数据中心的TCO和年度营业费用产生重大影响。

电能使用效率（PUE）是评价数据中心能源效率的指标。国外最先进的数据中心的PUE值可以达到1.06，按照《“十三五”国家信息化规划》，到2018年，我国云计算和物联网原始创新能力显著增强，新建大型云计算数据中心PUE值不高于1.5；到2020年，形成具有国际竞争力的云计算和物联网产业体系，新建大型云计算数据中心PUE值不高于1.4。

对于影响数据中心PUE值的供电、制冷两大基础设施而言，供电系统的能效是问题的根本，因为供电系统的低效加剧了制冷系统的负担，双倍地导致了PUE指标的攀升。而数据中心所有营运负载几乎都是通过UPS电源来供电的，因此如何进一步挖掘UPS系统的工作效率，是快速改善数据中心供电系统乃至整个数据中心PUE指标的核心途径。

作为业界的标杆，Facebook美国佛斯特及瑞典吕勒奥数据中心的PUE等级达到了1.06-1.08，其数据中心电力保护系统采用的是伊顿Power Xpert 9395 系列UPS。这款UPS本身拥有业界领先的节能环保技术指标，并且可与电网并联运行，整机效率高达96%以上；同时，采用伊顿ESS节能技术来根据电网电力质量调整UPS的工作状态，使9395 UPS在双变换模式与ESS模式之间实现快速安全转换，整机效率高达99%，并且可降低90%的功耗。无独有偶，年均PUE为1.25（最低可达1.13）的阿里巴巴张北数据中心也采用了这款UPS。可见，采用高效的UPS及工作模式，可大幅度提高数据中心基础设施的节能降耗水平，使数据中心机房的PUE指标踏上一个全新的台阶。

此外，在保证供电可靠性的前提下，通过集成储能和新能源的管理功能，也可以有效降低数据中心PUE和TCO。此外，伊顿提出的“蓝云计划”系统解决方案集多电源同步调控技术、储能技术(包括锂电池和新能源技术)等核心技术于一身，能够保持数据中心供电的7x24连续不间断运行，可实现能源的单向、双向与多向供电调控，优化多能源并行供电时的功率分配与调节；并根据不同能源的运行成本及要求，有效地管理与调控能源的流向，从而提高数据中心的经济效益。

随着信息消费的加速推进以及互联网、云计算、移动互联网等新技术新业务的蓬勃发展，预计未来5年我国对数据中心流量处理能力的需求将增长7-10倍，机房面积需要翻一番才能满足信息消费增长的需求。因此，高效、绿色的数据中心将成为未来能源、资源有效利用以及行业可持续发展的坚实基础。