大会主题演讲(摘要)
国际数据中心建设现状及技术发展 吴英秦
台湾清云科技大学电机工程系吴英秦教授
我要感谢此次大会的邀请,让我可以好好思考一下数据中心的未来究竟应该怎么发展,如何给中国数据中心的快速发展带来一些新的思考。中国是一个非常大的市场,欧美由于第三产业的发展,与我们发展角度是不一样的,尤其在信息服务模式上面。
在60多年的生涯中,我从工业时代走向信息时代,走向网络时代,走向现代的环境能源通信的时代。目前我们处于环境能源通信的时代,将建设绿色数据中心视为最重要的发展。数据中心就是要让我们的生活更快捷。我把它分为四个阶段:数据中心、小型的数据机房、集中式的数据机房、绿色融合式的IT数据机房。而所谓的绿色数据中心,都是同时存在的。
目前美国数据中心所用的电量占其全国用电量的2.8%,大概40%的美国各大数据中心的经营成本和电费都是很高的。再过两年,可能有40%以上的数据中心面临电力不足,因此这个趋势不得不让数据中心走向绿色。微软在柏林的数据中心有着让同行羡慕的PUE值,是1.25,并借此问鼎”欧洲最佳数据中心”的殊荣。
我讲的数据中心,在中国大多数都是自用,很多单位都配备自己的数据中心,托管数据中心在中国比较少,不过我可以大胆地预言,现在的托管数据中心都是针对企业的,要让企业自己放弃在机房和IT的努力,未来的趋势就是用托管数据中心让用户盈利,帮助用户节省成本,节省下来的成本还可以维持用户的资金流通,这就是双赢的局面。
中国大陆中小型数据中心的模式会逐渐在能源效率最优化的情况下,变成一种趋势。我不太了解目前大陆数据中心的发展,不过我相信随着时代和技术的进步,数据中心技术会得到进一步发展,数据中心未来的发展将在中国有更多的机会。
如何构建动态式绿色模块化IDC 姚赟
捷联集团大中华区执行董事姚赟
目前,数据中心的建设向超大规模发展,而且规模逐年增长。我们现在倡导的是构建动态式绿色模块化的IDC。
在云计算的时代下,对于数据中心,我们更追求的是IAAS(基础设施即服务),以及集中的大规模共享的数据中心平台。数据中心的节能要从空调和电源入手,两者在数据中心的整体投资中大概占了25%左右的投资,而暖通跟空调却占到数据中心整个耗电的一半。
另外,目前在托管式或者云计算情况下,用户负载要求动态增长。考虑到将来负荷的不确定性,所有的设计规划都必须要求在线增长。因此,我们追求的概念是将来的数据中心变成模块化的数据中心。我在欧洲参观了几个数据中心,都是以800～1200平方米左右的模块,如果是1万平米的,就有10个这样的模块逐步的投入,当然,这对暖通、空调、交换机等设备的要求上会有不同。
目前我们公司在中国整合业务之后,已经构成了完整的产业链,以集团为依托,包含了机房空调、UPS、集装箱空调、发电机、机房工程,以及大型专用的数据中心的中央空调。至于集装箱数据中心,我觉得目前集装箱数据中心做得比较好的是美国的一家公司,他们去年一个集装箱就做到680千瓦的高密度,我们的产品目前还算中密度,在中国已经开始批量生产了。
我们在上海浦东建有一个发电机工厂,还有一个是专业的空调冷水机厂,所以生产空调的配件是我们的强项。去年我们销售的5000多个UPS模块,从来没有一台UPS系统停电,因此可靠性是相当高的,因为即使一个模块故障也不会影响整个供电系统。
另外,在所有模块中采用休眠技术,如果负荷动态增长的话,系统自动就会增加模块,如果负载量下降了,就会把模块去掉,这些都是智能化的,没有任何的人工干预,相对来说可用率就比较高。
在送风方面,我们完全可以做到动态的送风,在机房里,我们可以控制风机和转速。而且不光调节风量,还可以调节水流量,里面有一套控制回路,可以达到最佳的输出。
6年前,我们给科技部和清华大学研发了一套磁悬浮的空调机组,综合能效很好,可以完全追踪负荷的变化。另外,自然冷却是我们公司在中国大陆地区着重推广的技术,也是在中国唯一一家。我们的空调机组产品实现了国产化,比欧洲的产品成本降了60%左右。
数据中心用电效率现状及改进措施 张广明
中国电源学会专家委员会主席张广明
我所讲的主要是一些理念和认识上的问题:
第一,数据中心当前面临的有可用性、电费、节能三个问题。特别是可用性问题,仍然是第一位。
第二,数据中心的节能降耗面临的困惑。我总结了五点:(1)目前没有明确的标准确定数据中心的效率;(2)未知的负载构成导致更新周期延长;(3)无法衡量不同数据中心间的效率差异;(4)不了解什么在耗电,可以从哪省电;(5)不了解运营决策和电费之间的联系。
谈到节能,用户首先想到的只是使用高效设备,甚至简单盲目地提高机房空间温度。仅从某一层次孤立解决节能问题的战略,不但不能使节能效果最大化,相反可能降低基础设施的功能。
第三,就是PUE的问题。在数据中心的能耗中,IT设备的能耗是33%左右,制冷、空调、加湿这三方面的能耗占了43%,其本身能耗就是IT能耗的1.2倍左右。UPS供电系统和照明加起来的能耗是22%。还有一些辅助的用电占了2%。
第四,降低能耗要综合考虑。
第五,PUE就是基础设施功耗的问题,主要是供电制冷的功耗问题。
第六,基础设施能效低下是怎么造成的? 一是传统IT技术、供电、散热技术的局限与低效,二是设备容量利用率低下。其中设备容量利用率低下是数据中心能耗低的最主要的原因。
如果说供电系统是核心技术的改进,那么制冷是一种变革。现在数据中心空调制冷的理念是如何把IT设备产生的热量带走,发生的变革是巨大的。理念的变化会导致技术也发生非常大的变化。
总之,构建绿色节能的数据中心并不只是降低能耗就能解决的问题,数据中心的首要问题仍然是可用性问题。构建绿色数据中心,在降低PUE值的同时,还得注意能源是否浪费的问题,不能认为降低PUE值就是构建绿色数据中心。
数据中心的负载计算 洪元颐
北京市建筑设计研究院电气总工程师洪元颐
首先,先谈谈关于供电负荷计算。根据统计,IT设备只占供电容量20%,那么为什么需要这么大的供电容量来供给整个数据中心呢?换句话说,数据中心IT设备效率是不是太低了?
当然,我们也做了很多大工程,这些大工程对设计人员首先提出的问题,就是负荷计算是怎么算出来的?为什么要用那么大的变压器?现在节能角度看,我觉得数据中心这个问题很严重。
怎么计算这个负荷呢?首先要仔细研究所需要的精细负荷量。我认为就是0.3系数,在无序量的控制系统当中,如果出现了大量的负荷,那么实际负荷的总量就是总负荷量乘以0.3。如果在设计时就把负荷量减少,那么用户还需要配备那么大的供电容量吗?我认为这个工作需要设计人员去做,供电技术人员去做,要对实际负荷必须进行精确的分析。刚才我讲的0.3的系数,现在纳入了国家规范。也就是说这条曲线的贯彻花了20年,但是值得,因为它节省了70%的供电容量。
第二点,关于供电系统,现在的供电系统从高压有两路,经过了变压器降压,送过来变成低压市电,市电通过UPS在线直接送给负载。另外,UPS旁边加上发电机,花这么大的代价,做这么大的系统,真值得我们研究。我们正在研究直流系统,现在还没有研究结果,我们的课题就是”家庭直流”,这个技术全世界都在做。
第三点,采用直流供电更加节能,可节能25%～30%。
第四点,数据中心节能就是在末端测量的参数进行总体的闭环调节,这是最基本的条件。
末端的测量是我们需求的标准。整个环节的控制采用电气技术的手段。直流供电后,数据中心的UPS部分就取消了,备用电源直接取自于电池。再应用柴油发电机,最后经过整流进入到直流,所以在这个变电所里完全变成了直流系统。可以想象,环节的减少将出现两个可能,那就是更加节能和提高可靠性。
中国数据中心设计与建造标准 钟景华
中国电子工程设计院副总工程师钟景华
2000年至今,IT技术发展进入了成熟期,大型机、小型机逐渐被机架(柜)式服务器取代。随着信息化程度的不断提高,数据中心的建设也日新月异。
在我国,数据中心的设计与建设遵照的国家规范有:GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》、GB50462-2008《电子信息系统机房施工及验收规范》、09DX009国家标准设计图集《电子信息系统机房工程设计与安装》等。
其中,GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》将机房划分为A、B、C三级,三级
从高到低的排列顺序为A、B、C。在中国建设数据中心还有一个很重要的可参照的标准,就是国外的标准TIA-942,《数据中心通信设施标准》。国外的设计思想,不管是什么机房都要配备柴油发电机。而我国的数据中心要结合实际情况,根据中国的规范来做。
在数据中心的具体建设中,要考虑多方面因素:对于多层或高层建筑物内的数据中心,在确定主机房的位置时,应对设备运输、管线敷设、雷电感应和结构荷载等问题进行综合考虑和经济比较;采用机房专用空调的主机房,应具备安装空调室外机的建筑条件。数据中心的主机房不宜设置外窗。当主机房设有外窗时,应采用双层固定窗,并应有良好的气密性。UPS电池室设有外窗时,应避免阳光直射。在接地的设计方面,保护性接地和功能性接地宜共用一组接地装置,其接地电阻应按其中最小值确定。
目前我们正在编著的有:《数据中心供配电技术白皮书》、《数据中心空调技术白皮书》、《数据中心网络技术白皮书》、《数据中心机柜技术白皮书》。
中国数据中心现状及重点行业分析 吕天文
ICTresearch咨询公司总经理吕天文
数据中心作为承载数据的载体,在未来的5年甚至10年之内,依然会保持高速的增长。
而GDP指标的下滑,对数据中心甚至对基础设施领域来看没有明显影响,可以把原有投在基建上的投资再投在信息化建设上。
数据中心的整体概况简单概括了三点:
(1)数据中心市场进入了高速发展阶段。数据中心的高速发展阶段体现两点,一是大规模、甚至超大规模的数据中心越来越多。二是高热密度的小型数据中心也会越来越多。呈哑铃式的发展态势。
(2)传统的数据中心向新一代绿色数据中心转变。
(3)数据中心的建设水平相对较低。
接下来看一下数据中心的市场规模。这里涵盖了三个部分,第一是基础设施部分,是我们数据中心整体建设的基础。接下来是IT设备,有服务器、网络存储,然后是网络设备。整体来看2010年有高速的增长。
数据中心基础设施的发展趋势可简要概括四点:第一,IT设备进一步小型化。机房一体化成为未来趋势。二是模块化理念已经展开,推广还需时日。第三是绿色中心切合中国乃至全球的发展方向,第四是自动化数据中心将会大幅降低运维成本。
再看数据中心基础设施市场的预测。数据中心的整体行业将呈现出哑铃式的发展态势,未来5年其增长只会增高,不会降低,而且会有越来越多的大型厂家,无论是国内还是国外的厂家都会进入这个领域,所以我们要快速地发展起来。
至于数据中心基础设施的整体预测,2011年按照各个产品销售额进行统计,2011年的时候,整体销售额是150亿元左右,只是基础设施领域。整体增长率会达到10%～11%左右,会比GDP高2、3个百分点。2012年的时候,整体的增长达到160亿元,2013年、2014年会保持平稳的态势。它的发展是和我们国家的信息程度是息息相关的,不单纯的是GDP的考量。
