现场直击丨华为下一代数据中心：突破能源“不可能三角”

5月26日，华为重磅发布下一代数据中心及新一代供电系统解决方案——电力模块3.0。一石激起千层浪，此举引发数据中心行业的极大关注。

 

业界关注的问题是：华为推出下一代数据中心的原因是什么？什么样的数据中心才可称之为“下一代”？下一代数据中心发布的意义何在？

 

下一代数据中心：突破能源“不可能三角”

 

华为携手全球伙伴、行业技术专家定义的下一代数据中心成为本次发布会的最大亮点。华为数字能源提炼出下一代数据中心应当具备的四大特征，即低碳共生、融合极简、自动驾驶、安全可靠，为未来数据中心演进道路再树灯塔。

 

众所周知，能源的“不可能三角”是困扰行业多年的命题：既要能源供应的稳定、又要能源利用清洁低碳、还要能源价格低廉。这样的困扰同样存在于数据中心行业。

 

华为高级副总裁、华为数据中心能源军团CEO杨友桂在发布会上表示，华为之所以提出下一代数据中心这四大关键特征，就是希望改变行业传统的建设与思考模式，促进数据中心资源、能源的源头绿色、使用高效和全生命周期可回收，从端到端去考虑数据中心的建设与运维。

（华为高级副总裁、华为数据中心能源军团CEO杨友桂）

这一次，下一代数据中心有望变“不可能三角”为“稳定三角”。我将其总结为四个“全”：全链路低碳，全系统融合，全体系智能，全方位高效。

 

全链路低碳，是“源网荷储”一体化的低碳，是发输配用储全链路的低碳。在发电环节，提升清洁能源比例；在输配环节，减少损耗；在储电环境，通过锂进铅退、园区叠储等方式提升能耗效率；在用电环节，通过液冷、自然冷却、AI节能等方式实现高效用电。

 

数据显示，数据中心以及运营商的碳排放占全球的4%左右。根据世界经济论坛的数据，通过ICT技术能够帮助其他行业实现20%的减碳效果。正如华为数字能源首席营销官方良周所言，数据中心正在助力千行百业减碳，但同时数据中心自身也需要从建设到运维都实现节能减排。

 

显然，无论是源头发电的绿色化，还是使用环节的高效化，或是余热回收、材料回收等的资源回收最大化，都是为了实现上述目标。以华为助力打造的三峡东岳庙数据中心为例，作为华中地区最大的绿色零碳数据中心，全部使用三峡清洁水电供电，同时采用江水冷源系统降温，大大降低能耗，提升能源效率。

 

全系统融合，则是通过架构极简、供电极简、温控极简等方式，驱动部件、设备、系统和数据中心架构走向全面融合极简，让数据中心实现快速部署与高质量建设。此次发布的电力模块3.0可谓将供电极简思路推向新高度。在架构极简方面，建筑预制化和机房模块化可以大幅缩短交付周期。武汉人工智能计算中心采用预制模块化数据中心解决方案，将传统数据中心的串行建设转变为多单元、系统并行，4个月实现主体竣工、5个月交付投运，上线时间缩短50%以上。

 

全体系智能，即智能无处不在，数据中心像无人驾驶汽车一样实现“自动驾驶”。无论是实现无人值守的运维智能，还是实现从制冷到“智”冷的PUE能效调优，抑或是实现资源价值最大化的全运营智能化，以及主动安全的安全智能化，都从一个侧面体现了AI技术渗透进数据中心肌体之后的“智能生命体”形态。以华为云廊坊基地为例，一期部署的4000多个机柜（8KW，70%负载率）采用冷冻水系统，建成后年平均PUE为1.42。后来引入AI能效调优，经过几年的持续优化，年平均PUE降至1.25，每年节约电量3000万度以上，节省电费2000万元以上（按0.75元/kWh计算）。

 

 

全方位高效，从PUE单维评价到XUE多维评价体系。数据中心长期以来唯PUE论，“降PUE者得天下”。但随着“碳中和”目标的提出，单维的评价指标将不足以支撑数据中心全生命周期的可持续发展，唯有建立包含PUE、CUE（碳利用率）、WUE（水资源利用率）、GUE（市电利用率）、SUE（空间利用率）在内的多维评价体系才是数据中心的可持续发展之道。从这个角度来看，华为将下一代数据中心的定义归纳为低碳共生、融合极简、自动驾驶、安全可靠，就是在数据中心评价指标上的突破。

 

电力模块3.0：痛点终结者

 

俗话说，管中窥豹，可见一斑。华为推出的电力模块3.0，就是管窥下一代数据中心的最好窗口。

 

传统数据中心的供配电系统具有很多痛点，可以总结为：占地大、能耗高、交付慢、运营难。

 

随着服务器芯片算力的提升，数据中心的IT机柜单柜平均功率从原来的4kW提升到6-8kW，有的甚至到16kW，配电间和IT空间的比例几乎快要逼近1:1。在低碳大环境下，供配电系统的高能耗也成为较大制约因素，其能耗占到数据中心总能耗的比例高达26%，供配电效率正在成为数据中心能耗的上限。

 

交付慢也是痛点之一。传统低压配电系统设备种类繁多而复杂，建设安装周期长。此外，如何简化运维也是数据中心供配电系统面临的挑战。以一个采用传统供配电方案、1500机柜的数据中心为例，每个班次需要运维人员3-4人，每天3个班次轮换，需要运维人员9-12人，再加上例行检修，10年的运维人工费用投入占数据中心总投入的比例高达6-10%。

 

从这个角度来看，华为发布的电力模块3.0可谓数据中心供配电系统“痛点终结者”。

 

首先，通过部件融合，解决了占地大的痛点。供配电全链路深度融合，缩短传输路径，内置超高效模块化UPS，相比传统方案大幅提升效率；集成高密自研开关和超高密UPS，2.4MW系统由22柜缩减为11柜，节省占地40%以上。

 

其次，通过全链高效，解决了能耗高的痛点。全链路效率高达97.8%，同时UPS 5000-H智能在线模式效率高达99.1%，直接降低PUE约0.033，年节省电费188万元。（模型：12MW数据中心@北京，1500柜*8kW，2N架构，负载率50%，巅峰0.75元/kW*h）

 

再次，通过产品预制，解决了交付慢的痛点。以2.5M电力模块为例，传统攒机方案包括设备安装、母线生产、连接、设备联调、系统验证，交付期在2个月以上。电力模块3.0则通过工厂预制、整装部署，将交付周期从2个月大幅缩短至2周。

 

最后，通过AI加持的自动自预，解决了运维难的痛点。高效的全链路可视的集中监控管理，以及智能可靠的AI运维，实现供电系统的“自动驾驶”，SLA故障率降低38%。

 

据华为数据中心能源军团CTO、华为数据中心能源领域总裁费珍福透露，在运营商、制造等多个行业的商业试点项目中，华为电力模块3.0已应用超过50套，容量接近100MW。

后记：数字化与低碳化的共振

 

华为高级副总裁、华为数字能源总裁侯金龙说，未来三、四十年，智能化、低碳化是两个“确定性”的趋势。

 

无独有偶。华为下一代数据中心，正是数字化和低碳化的双频共振。数字化使能低碳化发展，而低碳化还将进一步激发出数字化的潜能。《智能世界2030》报告预测，2030年全球联接数量将达到2000亿，通用算力增长10倍，人工智能算力增长500倍，低碳化挑战巨大。而要应对这样的挑战，就需要数字化与低碳化的谐频共振，需要数字技术与电力电子技术的融合创新。

 

 

不难看出，华为之所以能定义下一代数据中心，正是因为深谙此融合之道。下一代数据中心，也一定是数字技术与电力电子技术融合突破的集大成。

 

这种融合，也是基础科学与商业应用的融合。去年10月，华为成立数据中心能源军团，目的就是打造一个全栈的组织，从研发到市场、到销售、到服务，端到端的拉通，为全球的客户以及伙伴提供最佳的产品和解决方案。

 

数据中心是电力转换为算力的枢纽，又被誉为驱动数字经济蓬勃发展的“新引擎”。伴随着华为下一代数据中心的发布，未来数字经济有望在“新引擎”的支撑下迸发出长期的澎湃活力。