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自 1996年“Internet Data Center”概念被提出以來，我國IDC行業(yè)從無到有，先后經(jīng)過PC門戶網(wǎng)站、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算階段，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（以下簡稱“數(shù)據(jù)中心”）特性也隨之不斷演進，“簡單機房+粗糙運營”不復存在，“專業(yè)設備+規(guī)范運維”的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心也逐漸無法滿足當前需求。
當前，數(shù)據(jù)中心已成為經(jīng)濟社會不可或缺的關鍵基礎設施，互聯(lián)網(wǎng)新興技術和創(chuàng)新業(yè)務日新月異，云計算應用落地進程加快，數(shù)據(jù)資源存儲、計算和應用需求大幅提升，同時，各地陸續(xù)出臺能耗限制政策，國家提出“2030年碳達峰、2060年碳中和”目標……諸多因素影響下，數(shù)據(jù)中心的承載和需求已今非昔比。
新需求 • 新制冷
數(shù)據(jù)中心是數(shù)字社會的基石，L1層則是整個數(shù)據(jù)中心的基石，從能源、環(huán)境、設施、安防等層面為數(shù)據(jù)中心提供基礎支撐，也承接數(shù)據(jù)中心提出的新需求。
/ 需求一：快速交付 /
數(shù)據(jù)中心投資高，成本收回周期長，早一天投運就能早一天盈利。而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設模式TTM將近兩年，周期過長，同時基礎設施難以匹配IT設備的三年一迭代的演進趨勢。因此，L1層需要滿足快速交付、高效擴展的需求。
/ 需求二：綠色節(jié)能 /
數(shù)據(jù)中心OPEX（運營支出）中，電費占比超過一半，為降低成本，數(shù)據(jù)中心不斷探索節(jié)能降耗新措施。近年來地方能耗審批趨嚴，國家“雙碳“目標和未來監(jiān)管制度逐步完善，成為數(shù)據(jù)中心進一步降低PUE、減少能源消耗的新動力。
/ 需求三：智能運維 /
數(shù)據(jù)中心的人才需求持續(xù)大于供應，運維人力短缺。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模越來越大，運維管理日益復雜化，人工運維難度大、效率低，還帶來了更多安全隱患——Uptime Institute 對歷史數(shù)據(jù)安全事故的統(tǒng)計顯示，“70%的數(shù)據(jù)中心故障都是人為引起的”。因此，數(shù)據(jù)中心需要更簡單智能的運維手段。
/ 需求四：安全可靠 /
數(shù)據(jù)中心服務器單機柜功率和密度不斷提高，產(chǎn)生的熱量隨之激增，一旦制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障，機房會在更短時間內(nèi)超過極限溫度，使機器宕機或損壞，帶來巨大損失。不斷變化的是功率密度，不變的是數(shù)據(jù)中心核心要求——安全。
需求驅(qū)動進步。數(shù)據(jù)中心發(fā)展至今，L1層一直隨之演進。
以制冷系統(tǒng)為例，面對數(shù)據(jù)中心更高功率、更高密度的發(fā)展趨勢，設備廠商們在制冷方式、制冷效率上展開探索創(chuàng)新，成果斐然：曾經(jīng)以房間為單位的空調(diào)制冷演變?yōu)榻酥评?，間接蒸發(fā)冷卻、液冷、等新冷卻技術涌現(xiàn)，制冷效率越來越高，PUE值越來越低。
數(shù)據(jù)中心“新寵”• 間接蒸發(fā)冷卻
當廠商們的創(chuàng)新成果應用到數(shù)據(jù)中心，綜合成本、適用程度、運維難度，都是重要影響因素。譬如液冷技術雖然降溫快、能耗低，但客戶對可靠性和能耗成本節(jié)約存疑，給應用推廣帶來挑戰(zhàn)。
相比之下，間接蒸發(fā)冷卻技術采用空氣-空氣間接式換熱，利用外部環(huán)境的較低溫度空氣帶走數(shù)據(jù)中心內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，氣象適宜時還可以利用水的蒸發(fā)來幫助散熱。在隔絕室內(nèi)外空氣前提下，降低機房溫度，大幅增加利用自然冷卻的時間。
得益于安全高效、顯著節(jié)能的特性，間接蒸發(fā)冷卻的接受程度更高，正在成為數(shù)據(jù)中心制冷方式的新選擇。
在間接蒸發(fā)冷卻領域，先后有多個企業(yè)投入生產(chǎn)研發(fā)，華為可謂其中的佼佼者。近日ICTresearch發(fā)布的《2020-2021年中國數(shù)據(jù)中心蒸發(fā)冷卻空調(diào)產(chǎn)品市場報告》顯示，華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案以34.5%的市場份額，穩(wěn)居中國市場第一。賽迪顧問《2020-2021年中國機房空調(diào)市場研究年度報告》也指出，2020 年，華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案問鼎中國市場。
華為在2019年首次發(fā)布FusionCol間接蒸發(fā)冷卻解決方案，2020年發(fā)布優(yōu)化升級的2.0方案，在極短時間內(nèi)，獲得來自數(shù)據(jù)中心等客戶的廣泛應用和認可，原因何在？
/ 原因一：極簡架構(gòu) /
華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案采用模塊化架構(gòu)的一體化產(chǎn)品設計，集裝箱整體架構(gòu)內(nèi)置DX補冷系統(tǒng)，各部件在工廠預制集成，在現(xiàn)場可以快速安裝，相比傳統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)減少了大量的管路施工及調(diào)試工作，幫助數(shù)據(jù)中心縮短TTM可達50%，實現(xiàn)業(yè)務盡快上線。
/ 原因二：綠色節(jié)能 /
解決方案充分發(fā)揮間接蒸發(fā)冷卻的特點，根據(jù)一年中的外界溫度不同，按需切換干模式、噴淋模式和混合制冷模式，最大化的利用自然冷源，減少壓縮機的工作時間，將4次換熱過程簡化為1次，減少熱量損失，有效降低制冷能耗，進而降低數(shù)據(jù)中心OPEX。同時采用iCooling智能調(diào)優(yōu)技術，通過對制冷系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)進行收集、清洗，應用神經(jīng)元網(wǎng)絡深度學習算法，進行數(shù)據(jù)建模和推理，實時給出最佳的調(diào)優(yōu)方案，實現(xiàn)PUE最優(yōu)。
/ 原因三：智能運維 /
由于采用極簡設計，華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案不需要專業(yè)的暖通工程師進行維護，向?qū)秸{(diào)測，支持故障自檢，運維簡單。在數(shù)據(jù)中心運營時，傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)調(diào)優(yōu)、參數(shù)優(yōu)化對運維人員能力水平要求極高。華為的iCooling智能調(diào)優(yōu)技術，通過對制冷系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)進行收集、清洗，應用神經(jīng)元網(wǎng)絡深度學習算法，進行數(shù)據(jù)建模和推理，可以實時給出最佳的調(diào)優(yōu)方案，讓普通運維人員達到“老師傅”水平。
/ 原因四：前瞻安全 /
人工運維只能對故障“亡羊補牢”，無法做到見微知著，無法發(fā)現(xiàn)潛在問題。華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案借助各類圖像、聲音、振動等智能傳感器，匹配AI智能算法，實現(xiàn)間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)全自動巡檢及故障預測。
可以看出，華為的間接蒸發(fā)冷卻解決方案憑借技術創(chuàng)新和產(chǎn)品表現(xiàn)，滿足了當前數(shù)據(jù)中心諸多新需求，實現(xiàn)極簡、綠色、智能、安全。也正是憑借此類種種創(chuàng)新技術的不斷迭代，華為持續(xù)助力構(gòu)筑面向未來的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心基礎設施。
價值與潛力 • 助力碳中和
由于占用面積大、遠端制冷效果差，部分數(shù)據(jù)中心對間接蒸發(fā)冷卻產(chǎn)品“望而卻步”。華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案則解決了這些“后顧之憂”：通過采用高效高分子換熱芯、自研高效EC風機、高效直流變頻渦旋壓縮機等器件的應用，并在控制上進行部件級協(xié)同調(diào)優(yōu)的手段，將制冷密度做至最高，來降低間接蒸發(fā)冷卻產(chǎn)品的占地面積；同時，為間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)量身打造EC風機，相較傳統(tǒng)EC風機能達到更高效率，更高風量，在全范圍內(nèi)風量可提升30%~55%，以此來解決遠端制冷效果差的問題。
必須指出，間接蒸發(fā)冷卻并非適合所有數(shù)據(jù)中心，在高溫高濕區(qū)域，由于可獲取的自然冷源較少，使用間接蒸發(fā)冷卻解決方案的節(jié)能效果受限。
所處區(qū)域年平均溫度低于25℃、海拔低于4000m的數(shù)據(jù)中心，才是間接蒸發(fā)冷卻的適用對象。例如山東臨沂經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)大數(shù)據(jù)中心，由于采用華為間接蒸發(fā)冷卻方案，該項目從開始土建施工到試運營僅用時4個多月，工期較傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)節(jié)省50%以上，建成后的數(shù)據(jù)中心高效制冷，PUE從1.41降低至1.25（同地域數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.45），年省電費四百多萬。
面對碳達峰、碳中和這一國家長期目標，已經(jīng)有互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)行動起來，騰訊、百度先后發(fā)布集團碳中和規(guī)劃，綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的數(shù)據(jù)中心均在規(guī)劃中占據(jù)重要篇幅。
可以預見，在我國雙碳進程中，綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心將受到更多互聯(lián)網(wǎng)公司青睞，極簡、綠色、智能、安全的間接蒸發(fā)冷卻產(chǎn)品，將迎來更大市場。
當前，數(shù)據(jù)中心已成為經(jīng)濟社會不可或缺的關鍵基礎設施，互聯(lián)網(wǎng)新興技術和創(chuàng)新業(yè)務日新月異，云計算應用落地進程加快，數(shù)據(jù)資源存儲、計算和應用需求大幅提升，同時，各地陸續(xù)出臺能耗限制政策，國家提出“2030年碳達峰、2060年碳中和”目標……諸多因素影響下，數(shù)據(jù)中心的承載和需求已今非昔比。
新需求 • 新制冷
數(shù)據(jù)中心是數(shù)字社會的基石，L1層則是整個數(shù)據(jù)中心的基石，從能源、環(huán)境、設施、安防等層面為數(shù)據(jù)中心提供基礎支撐，也承接數(shù)據(jù)中心提出的新需求。
/ 需求一：快速交付 /
數(shù)據(jù)中心投資高，成本收回周期長，早一天投運就能早一天盈利。而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設模式TTM將近兩年，周期過長，同時基礎設施難以匹配IT設備的三年一迭代的演進趨勢。因此，L1層需要滿足快速交付、高效擴展的需求。
/ 需求二：綠色節(jié)能 /
數(shù)據(jù)中心OPEX（運營支出）中，電費占比超過一半，為降低成本，數(shù)據(jù)中心不斷探索節(jié)能降耗新措施。近年來地方能耗審批趨嚴，國家“雙碳“目標和未來監(jiān)管制度逐步完善，成為數(shù)據(jù)中心進一步降低PUE、減少能源消耗的新動力。
/ 需求三：智能運維 /
數(shù)據(jù)中心的人才需求持續(xù)大于供應，運維人力短缺。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模越來越大，運維管理日益復雜化，人工運維難度大、效率低，還帶來了更多安全隱患——Uptime Institute 對歷史數(shù)據(jù)安全事故的統(tǒng)計顯示，“70%的數(shù)據(jù)中心故障都是人為引起的”。因此，數(shù)據(jù)中心需要更簡單智能的運維手段。
/ 需求四：安全可靠 /
數(shù)據(jù)中心服務器單機柜功率和密度不斷提高，產(chǎn)生的熱量隨之激增，一旦制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障，機房會在更短時間內(nèi)超過極限溫度，使機器宕機或損壞，帶來巨大損失。不斷變化的是功率密度，不變的是數(shù)據(jù)中心核心要求——安全。
需求驅(qū)動進步。數(shù)據(jù)中心發(fā)展至今，L1層一直隨之演進。
以制冷系統(tǒng)為例，面對數(shù)據(jù)中心更高功率、更高密度的發(fā)展趨勢，設備廠商們在制冷方式、制冷效率上展開探索創(chuàng)新，成果斐然：曾經(jīng)以房間為單位的空調(diào)制冷演變?yōu)榻酥评?，間接蒸發(fā)冷卻、液冷、等新冷卻技術涌現(xiàn)，制冷效率越來越高，PUE值越來越低。
數(shù)據(jù)中心“新寵”• 間接蒸發(fā)冷卻
當廠商們的創(chuàng)新成果應用到數(shù)據(jù)中心，綜合成本、適用程度、運維難度，都是重要影響因素。譬如液冷技術雖然降溫快、能耗低，但客戶對可靠性和能耗成本節(jié)約存疑，給應用推廣帶來挑戰(zhàn)。
相比之下，間接蒸發(fā)冷卻技術采用空氣-空氣間接式換熱，利用外部環(huán)境的較低溫度空氣帶走數(shù)據(jù)中心內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，氣象適宜時還可以利用水的蒸發(fā)來幫助散熱。在隔絕室內(nèi)外空氣前提下，降低機房溫度，大幅增加利用自然冷卻的時間。
得益于安全高效、顯著節(jié)能的特性，間接蒸發(fā)冷卻的接受程度更高，正在成為數(shù)據(jù)中心制冷方式的新選擇。
在間接蒸發(fā)冷卻領域，先后有多個企業(yè)投入生產(chǎn)研發(fā)，華為可謂其中的佼佼者。近日ICTresearch發(fā)布的《2020-2021年中國數(shù)據(jù)中心蒸發(fā)冷卻空調(diào)產(chǎn)品市場報告》顯示，華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案以34.5%的市場份額，穩(wěn)居中國市場第一。賽迪顧問《2020-2021年中國機房空調(diào)市場研究年度報告》也指出，2020 年，華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案問鼎中國市場。
華為在2019年首次發(fā)布FusionCol間接蒸發(fā)冷卻解決方案，2020年發(fā)布優(yōu)化升級的2.0方案，在極短時間內(nèi)，獲得來自數(shù)據(jù)中心等客戶的廣泛應用和認可，原因何在？
/ 原因一：極簡架構(gòu) /
華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案采用模塊化架構(gòu)的一體化產(chǎn)品設計，集裝箱整體架構(gòu)內(nèi)置DX補冷系統(tǒng)，各部件在工廠預制集成，在現(xiàn)場可以快速安裝，相比傳統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)減少了大量的管路施工及調(diào)試工作，幫助數(shù)據(jù)中心縮短TTM可達50%，實現(xiàn)業(yè)務盡快上線。
/ 原因二：綠色節(jié)能 /
解決方案充分發(fā)揮間接蒸發(fā)冷卻的特點，根據(jù)一年中的外界溫度不同，按需切換干模式、噴淋模式和混合制冷模式，最大化的利用自然冷源，減少壓縮機的工作時間，將4次換熱過程簡化為1次，減少熱量損失，有效降低制冷能耗，進而降低數(shù)據(jù)中心OPEX。同時采用iCooling智能調(diào)優(yōu)技術，通過對制冷系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)進行收集、清洗，應用神經(jīng)元網(wǎng)絡深度學習算法，進行數(shù)據(jù)建模和推理，實時給出最佳的調(diào)優(yōu)方案，實現(xiàn)PUE最優(yōu)。
/ 原因三：智能運維 /
由于采用極簡設計，華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案不需要專業(yè)的暖通工程師進行維護，向?qū)秸{(diào)測，支持故障自檢，運維簡單。在數(shù)據(jù)中心運營時，傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)調(diào)優(yōu)、參數(shù)優(yōu)化對運維人員能力水平要求極高。華為的iCooling智能調(diào)優(yōu)技術，通過對制冷系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)進行收集、清洗，應用神經(jīng)元網(wǎng)絡深度學習算法，進行數(shù)據(jù)建模和推理，可以實時給出最佳的調(diào)優(yōu)方案，讓普通運維人員達到“老師傅”水平。
/ 原因四：前瞻安全 /
人工運維只能對故障“亡羊補牢”，無法做到見微知著，無法發(fā)現(xiàn)潛在問題。華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案借助各類圖像、聲音、振動等智能傳感器，匹配AI智能算法，實現(xiàn)間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)全自動巡檢及故障預測。
可以看出，華為的間接蒸發(fā)冷卻解決方案憑借技術創(chuàng)新和產(chǎn)品表現(xiàn)，滿足了當前數(shù)據(jù)中心諸多新需求，實現(xiàn)極簡、綠色、智能、安全。也正是憑借此類種種創(chuàng)新技術的不斷迭代，華為持續(xù)助力構(gòu)筑面向未來的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心基礎設施。
價值與潛力 • 助力碳中和
由于占用面積大、遠端制冷效果差，部分數(shù)據(jù)中心對間接蒸發(fā)冷卻產(chǎn)品“望而卻步”。華為間接蒸發(fā)冷卻解決方案則解決了這些“后顧之憂”：通過采用高效高分子換熱芯、自研高效EC風機、高效直流變頻渦旋壓縮機等器件的應用，并在控制上進行部件級協(xié)同調(diào)優(yōu)的手段，將制冷密度做至最高，來降低間接蒸發(fā)冷卻產(chǎn)品的占地面積；同時，為間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)量身打造EC風機，相較傳統(tǒng)EC風機能達到更高效率，更高風量，在全范圍內(nèi)風量可提升30%~55%，以此來解決遠端制冷效果差的問題。
必須指出，間接蒸發(fā)冷卻并非適合所有數(shù)據(jù)中心，在高溫高濕區(qū)域，由于可獲取的自然冷源較少，使用間接蒸發(fā)冷卻解決方案的節(jié)能效果受限。
所處區(qū)域年平均溫度低于25℃、海拔低于4000m的數(shù)據(jù)中心，才是間接蒸發(fā)冷卻的適用對象。例如山東臨沂經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)大數(shù)據(jù)中心，由于采用華為間接蒸發(fā)冷卻方案，該項目從開始土建施工到試運營僅用時4個多月，工期較傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)節(jié)省50%以上，建成后的數(shù)據(jù)中心高效制冷，PUE從1.41降低至1.25（同地域數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.45），年省電費四百多萬。
面對碳達峰、碳中和這一國家長期目標，已經(jīng)有互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)行動起來，騰訊、百度先后發(fā)布集團碳中和規(guī)劃，綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的數(shù)據(jù)中心均在規(guī)劃中占據(jù)重要篇幅。
可以預見，在我國雙碳進程中，綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心將受到更多互聯(lián)網(wǎng)公司青睞，極簡、綠色、智能、安全的間接蒸發(fā)冷卻產(chǎn)品，將迎來更大市場。
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