“云+5G+AI+邊緣”驅(qū)動(dòng)新一代數(shù)據(jù)中心革命

近日，在“2020開放數(shù)據(jù)中心峰會(huì)”上，ODCC副主席、中國(guó)電信研究院專家委員會(huì)副主任楊明川指出，數(shù)據(jù)中心是當(dāng)前數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮下的基礎(chǔ)，隨著5G、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等新技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心也在被賦予更多的內(nèi)涵。

作為“新基建”的底層算力基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心的重要性近年來持續(xù)上升。憑借有效降低能耗、減少故障率和突破了環(huán)境局限等優(yōu)勢(shì)，液冷技術(shù)已經(jīng)成為全球數(shù)據(jù)中心發(fā)展的重要技術(shù)趨勢(shì)。

數(shù)據(jù)中心巨頭Vertiv委托撰寫的一份451研究報(bào)告顯示，在全球接受調(diào)查的105家電信運(yùn)營(yíng)商中，大多數(shù)科技決策者預(yù)計(jì)5G將使電力需求增加2-3倍，從而引發(fā)相應(yīng)的能源消耗增加。

而隨著邊緣計(jì)算這一新興技術(shù)的重要性和成熟度的穩(wěn)步上升，以及業(yè)界對(duì)AI對(duì)邊緣計(jì)算的依賴程度的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，在靠近用戶的位置部署邊緣數(shù)據(jù)中心正成為全球趨勢(shì)。這同時(shí)意味著，告別了便宜的電價(jià)和有利于散熱的自然條件，數(shù)據(jù)中心的體量也向著更加輕量化的方向發(fā)展——這正是液冷數(shù)據(jù)中心的特點(diǎn)。

科智咨詢最新發(fā)布的《2019-2020中國(guó)IDC產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》指出，隨著數(shù)據(jù)中心計(jì)算力的提高，對(duì)于新建的數(shù)據(jù)中心而言，最大的資金投入不是建筑本身，而是保證電力供應(yīng)的設(shè)備成本以及機(jī)房制冷成本。計(jì)算密度的增加已經(jīng)讓一些大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)項(xiàng)目資金突破了10億美元大關(guān)，其中制冷系統(tǒng)占了很大比重。

據(jù)了解，每臺(tái)電子設(shè)備在交流電或直流電上運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生熱量。為了防止服務(wù)器芯片組和組件出現(xiàn)故障、熔化和損壞，需要控制IT系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

中國(guó)信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所所長(zhǎng)何寶宏表示，和傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)相比，液體導(dǎo)熱能力是空氣的25倍，同體積液體帶走熱量是同體積空氣的近3000倍；其次，同等散熱水平時(shí)，液冷噪音水平比風(fēng)冷噪音降低20-35分貝；另外，在耗電量方面，液冷系統(tǒng)約比風(fēng)冷系統(tǒng)節(jié)省電量30%-50%，這使得數(shù)據(jù)中心有望擺脫地理位置等環(huán)境限制，順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用所需要的邊緣數(shù)據(jù)中心小型、分散和靠近用戶的需求。

何寶宏特別指出，傳統(tǒng)的風(fēng)冷會(huì)帶來空氣的流動(dòng)，必然會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì)直接影響IT系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命。在以毫秒計(jì)算的5G時(shí)代，底層算力系統(tǒng)的故障將可能造成經(jīng)濟(jì)和安全方面的巨大風(fēng)險(xiǎn)。

目前，IBM、谷歌、英特爾等國(guó)際巨頭早已紛紛在該領(lǐng)域展開布局，在國(guó)內(nèi)，以網(wǎng)宿科技、華為、中科曙光為代表的科技公司也積極投入了液冷的技術(shù)研發(fā)與市場(chǎng)拓展。

“從國(guó)內(nèi)外最新的研究進(jìn)展來看，應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)、超密度計(jì)算的‘功耗墻’，使用液態(tài)冷卻液替代空氣來對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行冷卻，已在全球范圍內(nèi)被驗(yàn)證，并掀起了數(shù)據(jù)中心的技術(shù)革命?！本W(wǎng)宿科技高級(jí)副總裁黃莎琳表示。公開資料顯示，網(wǎng)宿科技旗下的全資子公司綠色云圖是國(guó)內(nèi)最早布局液冷技術(shù)并成功商用的科技企業(yè)之一，2017年就在國(guó)內(nèi)推出了首個(gè)規(guī)模投入商用的直接浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心。

根據(jù)我國(guó)“十三五”的規(guī)劃，2020年，新建大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心PUE值（評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的通用指標(biāo)，PUE值越接近1，綠色化程度越高）將不得高于1.4。公開資料顯示，網(wǎng)宿旗下綠色云圖的液冷數(shù)據(jù)中心的PUE均值低至1.049，刷新了數(shù)據(jù)中心能耗的最新紀(jì)錄，甚至低于谷歌數(shù)據(jù)中心公布的1.09的極限值，在技術(shù)性能上處于全球領(lǐng)先地位。

DATA BRIDGE MARKET RESEARCH預(yù)計(jì)，到2026年，液冷數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的初始估值將從2018年的14.3億美元增至1205億美元，年化復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)30.45%。

“從風(fēng)冷到液冷，改變的將不僅是制冷方式，而是整個(gè)數(shù)據(jù)中心的生態(tài)?！焙螌毢暾J(rèn)為，一旦數(shù)據(jù)中心的制冷方式從風(fēng)冷轉(zhuǎn)為液冷，那么隨之發(fā)生改變的還有服務(wù)器的設(shè)計(jì)，以及整個(gè)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)。

隨著液冷技術(shù)進(jìn)一步完善，生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步成熟，或?qū)⒁l(fā)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的一連串革命。