新基建的冷思考：大數(shù)據(jù)中心為何如此重要？

  ICC訊 新基建徹底火了。

  2020 年伊始，跟新基建相關的政策就接踵而來。前有 3 月 4 日國家決策層明確要求加快 5G 網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心等新型基礎設施建設進度的要求;后有《關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》(以下簡稱《意見》)首次將數(shù)據(jù)寫入生產要素;再有發(fā)改委對于 “ 新基建 ” 范圍的明確定義。

  這些政策和意見的密集發(fā)布，讓 “ 新基建 ” 成為今年上半年最大的風口，一炮而紅的背后其實是中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展步入快車道，數(shù)字經(jīng)濟對于新型基礎設施有著更新和更高的要求。

  在新基建中，數(shù)據(jù)中心看似是一個不起眼的老舊領域，但是卻與 5G、特高壓、城際軌道交通、新能源、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新基建多個領域都有著緊密關系，它已經(jīng)延展出新的內涵 -- 數(shù)字經(jīng)濟時代的數(shù)字樞紐，肩負著數(shù)據(jù)流的接收、處理、存儲與轉發(fā)。

  如今，在新基建的大浪潮下，我們不禁要深入思考，數(shù)據(jù)中心這個樞紐將會迎來哪些挑戰(zhàn)、變革與趨勢?數(shù)據(jù)中心的建設又該如何避免老基建時代低水平、重復投資建設的弊病?

  數(shù)字經(jīng)濟的樞紐

  數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟的樞紐作用在新冠疫情期間體現(xiàn)的淋漓盡致。突然爆發(fā)的疫情，使得遠程辦公、遠程協(xié)作在疫情期間大范圍的普及，大量業(yè)務走向線上化、數(shù)字化，隨之而來的是線上數(shù)據(jù)量激增，數(shù)據(jù)流動性大大加強，這一切都需要強有力的數(shù)據(jù)中心來支撐，完成對數(shù)據(jù)的計算、傳輸以及存儲。

  事實上，疫情期間因為業(yè)務量激增造成數(shù)據(jù)中心運維難度大、業(yè)務 “ 宕機 ” 的情況屢見不鮮，充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心強大與否對于數(shù)字經(jīng)濟的重要性。疫情帶來了大家工作模式上的根本性轉變，對于數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性、運維能力提出了更高要求;未來，線上化的趨勢會更加明顯，而且隨著 5G 商用的逐步深入，靠近用戶側的邊緣數(shù)據(jù)中心場景將會大量增多，數(shù)據(jù)中心的價值與作用將會進一步顯現(xiàn)。

  數(shù)據(jù)中心的重要作用其實在國家新基建戰(zhàn)略中已經(jīng)得到了體現(xiàn)。作為新基建七大領域之一，大數(shù)據(jù)中心是國家未來重點建設的方向。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，大數(shù)據(jù)中心的提法更加映射出數(shù)字經(jīng)濟對于數(shù)據(jù)中心這個樞紐作用的新要求。

  “ 關于‘大數(shù)據(jù)中心’是‘大型’數(shù)據(jù)中心還是‘大數(shù)據(jù)’的數(shù)據(jù)中心的確有很多討論。不過中興認為兩種理解都是偏狹義的理解，從廣義上來講，大數(shù)據(jù)中心是為 5G、物聯(lián)網(wǎng)、AI 以及各垂直行業(yè)提供強有力和廣泛的基礎設施保障，之所以稱之為 ” 大 “，表示體量大、數(shù)量大和實現(xiàn)形態(tài)多樣化，契合大型云數(shù)據(jù)中心和大量分布式邊緣數(shù)據(jù)中心的趨勢?！?中興通訊技術專家如是說。據(jù)悉，中興通訊已為全球客戶提供了 8 萬多 IT 機柜，數(shù)據(jù)中心建設面積達到 90 多萬平方米，擁有超過 260 個數(shù)據(jù)中心項目，對于數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢有著最直觀的洞察。

  未來，隨著萬物互聯(lián)時代的加速到來，將會帶來更多聯(lián)接、數(shù)據(jù)流動、數(shù)據(jù)計算與存儲，其實也對數(shù)據(jù)中心未來的進化提出了全新要求。

  四化：數(shù)據(jù)中心的新躍遷

  與我國經(jīng)濟處于新舊動能轉換期一樣，數(shù)據(jù)中心也迎來了它躍遷的關鍵階段，并呈現(xiàn)兩極化的發(fā)展趨勢。首先，大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心日趨龐大，將承載越來越廣泛的數(shù)據(jù)業(yè)務需求;另外，在 5G 商用逐步深入的趨勢下，靠近用戶側的邊緣數(shù)據(jù)中心也將呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。

  這種躍遷的驅動力主要源自于 5G、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、AI 等數(shù)字化技術所帶來的。更加重要的是，越來越多應用場景往往是多項數(shù)字化技術的融合，并且對靈活性有著極高的要求，必然會帶來數(shù)據(jù)中心產品、技術乃至理念的一次質的提升。

  數(shù)據(jù)中心新躍遷將會在中國市場體現(xiàn)的更加提前和明顯。眾所周知，中國市場在 5G 商用上走在了全球的最前列，關于邊緣應用場景的探索也走在市場的最前沿，這些都會直接驅動邊緣數(shù)據(jù)中心的大量建設需求;另外，中國市場的產業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產業(yè)化也將推動數(shù)據(jù)中心向新的階段躍遷，以滿足越來越快速和廣泛的數(shù)字經(jīng)濟應用需求。

  在中興通訊看來，未來數(shù)據(jù)中心將會向模塊化、預制化、節(jié)能化、智能化的趨勢發(fā)展。

  首先，具有靈活顆粒度的模塊化。數(shù)據(jù)中心模塊化具有從部件級、產品級、系統(tǒng)級、園區(qū)級不同層次的顆粒度，并且從設計階段就開始確定模塊化的顆粒度，以及對應顆粒度的科學模型，根據(jù)業(yè)務需求從設計等級、市電容量、冷負荷、機柜功率密度各維度去定義數(shù)據(jù)中心各項設備的規(guī)格，讓數(shù)據(jù)中心可以實現(xiàn)快速建設，在經(jīng)濟性和可靠性上實現(xiàn)最佳配比。

  其次，數(shù)據(jù)中心匹配應用場景的預制化。以模塊化為基礎，將設計和部分制造前置，節(jié)省項目建設時間、現(xiàn)場安裝難度和施工差錯帶來的質量風險。數(shù)據(jù)中心預制化需要根據(jù)應用場景進行匹配。例如，對于多層樓房舊改，可以采用設備層面的提前預制;對于已有倉儲大廠房，可以采用系統(tǒng)層面的小型集裝箱、撬塊方式提前預制;對于室外場景，可以采用建筑層面的將建筑與設備結合的預制化方式交付，如多層堆疊集裝箱。

  第三，與可靠性平衡的節(jié)能化。基于現(xiàn)有的電源、暖通、智能化等各專業(yè)節(jié)能手段，數(shù)據(jù)中心需要對極致節(jié)能的手段需求與可靠性之間尋求一種平衡，不能盲目的提升運行的極限工況，而是多注重創(chuàng)新技術的應用。如間接蒸發(fā)制冷已經(jīng)逐漸在行業(yè)內形成一種共識，后續(xù)隨著功率密度增加，還會有直接液冷和間接液冷等多種創(chuàng)新技術在未來幾年里會結合數(shù)據(jù)中心規(guī)模化應用的需求逐步成熟。

  最后，貫穿整個數(shù)據(jù)中心生命周期的智能化。智能化將貫穿數(shù)據(jù)中心整個生命周期，從初期的規(guī)劃設計及建造需要采用 BIM 等手段進行精細化可視化管理、設備制造階段需要考慮自身的智能化管理需求、運維階段需要加強 AI 技術及機器人巡檢等自動化智能化運維工具的使用。

  這個 “ 邊緣 ” 不邊緣

  如果說過去十年云計算和大數(shù)據(jù)的高速發(fā)展，給數(shù)據(jù)中心帶來了集約化的潮流;那么，隨著 5G 商用的加速，萬物互聯(lián)時代的到來，邊緣數(shù)據(jù)中心的崛起則會給數(shù)據(jù)中心產業(yè)發(fā)展帶來全新的變化。

  以最新數(shù)據(jù)為例，截至 3 月底，全國已經(jīng)建成 5G 基站近 20 萬個。伴隨著三大運營商 5G 集采產品的落地與交付，中國將建成全球規(guī)模最大、覆蓋最廣也最為領先的 5G 網(wǎng)絡，隨之而來的像智慧交通、新零售、自動駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等邊緣應用場景的大量誕生，以及大量物聯(lián)網(wǎng)設備入網(wǎng)和更大規(guī)模海量數(shù)據(jù)的誕生、流動與應用，這無疑將驅動著邊緣數(shù)據(jù)中心的大量誕生。

  事實上，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心更像是核心交通樞紐，而各色各樣的邊緣數(shù)據(jù)中心就像一個個星羅密布的小樞紐，不僅需要適應各種運行環(huán)境，還對設備功耗、成本、空間、軟硬件集成與優(yōu)化、自動化部署與運維有著極高要求。中興通訊技術專家直言，未來的邊緣數(shù)據(jù)中心不單為 IT 設備提供基礎設施，而是 “OICT” 融合與協(xié)同的承載體，需支持聯(lián)接、數(shù)據(jù)、管理、控制、安全、應用等的協(xié)同。

  據(jù)了解，中興通訊對于邊緣數(shù)據(jù)中心應用場景有著深入研究和持續(xù)創(chuàng)新，產品領域覆蓋無線、核心網(wǎng)、接入、承載、業(yè)務、終端、服務等領域，在邊緣數(shù)據(jù)中心解決方案的構建上走在了市場的前列。目前，中興通訊已經(jīng)在國內外多個數(shù)據(jù)中心項目中有著大量邊緣數(shù)據(jù)中心的實踐。

  在中興通訊技術專家看來，邊緣數(shù)據(jù)中心的建設首先需要基于垂直行業(yè)多種不同應用場景做匹配，通過高度集成化的空調 / 電源設備兼容室內室外多種場景，支持通信專用設備、標準機柜、整機柜服務器及其他異形機柜安裝，實現(xiàn)去建筑去工程的預制化產品，做到靈活易構快速部署。

  其次，需要通過四肢大腦協(xié)同的方式實現(xiàn)邊緣數(shù)據(jù)中心分布式管理。邊緣數(shù)據(jù)中心管理上可采用站點級和云平臺級的兩極管理模式，站點管理相當于四肢，云管理平臺則相當于大腦，實現(xiàn)對多個站點的數(shù)據(jù)統(tǒng)一化和服務可視化管理。此外，需要進一步通過海量數(shù)據(jù)的分析實現(xiàn)智能化管理和預測。

  冷思考：避免低水平重復建設的覆轍

  相關數(shù)據(jù)顯示，2019 年，中國數(shù)據(jù)中心的數(shù)量超過 7 萬個，占全球數(shù)據(jù)中心規(guī)模的 23% 左右，數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模達到 227 萬架，在用 IDC 數(shù)據(jù)中心數(shù)量 2213 個。進入 2020 年，中國數(shù)據(jù)中心對于數(shù)量和質量都會有著極高的建設需求。

  眾所周知，新基建其實本質之一就是要求在基礎設施層面上融入更多高科技的數(shù)字化技術，這就決定了過去低水平、重復建設的數(shù)據(jù)中心建設模式和方法在未來必然沒有市場空間。因此，數(shù)據(jù)中心要想避免低水平、重復建設的覆轍，與之匹配的新產品、新技術、新生態(tài)未來將至關重要。

  首先，數(shù)據(jù)中心將會繼續(xù)高密度演進，包括電源、電池、空調設備的高密化將會加速像制冷、配電、模塊化、運維技術的應用。比如在制冷方面，隨著數(shù)據(jù)中心單機架功率密度越來越大，對于制冷的要求也日趨嚴格，這就驅動了像間接蒸發(fā)制冷相關技術的快速發(fā)展。以中興通訊為例，已經(jīng)完成了從熱設計、開放控制和高效噴淋蒸發(fā)等間接蒸發(fā)制冷核心技術研發(fā)和產品化，在多個數(shù)據(jù)中心中獲得了極佳制冷效果。

  同樣，人工智能技術對于數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展也有著重要影響。尤其考慮到核心數(shù)據(jù)中心規(guī)模越來越龐大，邊緣數(shù)據(jù)中心數(shù)量越來越多，如何實現(xiàn)運維的智能化、少人運維將是重要挑戰(zhàn)，基于人工智能技術的 AIOps 未來會成為數(shù)據(jù)中心運維的關鍵。

  其次，數(shù)據(jù)中心作為長技術鏈、產品集約化的領域，未來會在產品上更加突出集約化所帶來的好處。以中興通訊為例，其經(jīng)過 10 余年數(shù)據(jù)中心領域的經(jīng)驗及技術積累，可提供從咨詢、規(guī)劃、設計、交付到運維管理的全生命周期服務，以及全場景、全系列覆蓋的數(shù)據(jù)中心解決方案和產品，深刻體會到與合作伙伴打造集約化產品的重要價值。

  “ 數(shù)據(jù)中心產品尤其是一個需要借助全球化供應鏈以及各領域不同專業(yè)能力的的集成產品?！?中興通訊技術專家介紹，“ 今年會是倉儲式全模塊數(shù)據(jù)中心的重要一年，間接蒸發(fā)冷卻空調也將從小規(guī)模使用轉變?yōu)榇笠?guī)模部署，這些變革性的產品都需要大家一起努力，推動先進產品與技術在數(shù)據(jù)中心中的應用。”

  最后，生態(tài)會更加開放化，聯(lián)合創(chuàng)新會成為未來數(shù)據(jù)中心非常重要的合作模式，通過聯(lián)合創(chuàng)新的方式加速數(shù)據(jù)中心新技術的落地與應用。比如，亞洲最早、單體最大的微模塊數(shù)據(jù)中心，其 PUE 實現(xiàn)了 1.4 以下，是中興通訊與國內主流運營商、互聯(lián)網(wǎng)廠商聯(lián)合創(chuàng)新的典型成果。

  總體而言，中國數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展，正在推動數(shù)據(jù)中心產業(yè)開啟它全新的階段。尤其是像 AI、大數(shù)據(jù)等數(shù)字化技術的進一步融入，專業(yè)化、智能化、聯(lián)合創(chuàng)新式的數(shù)據(jù)中心將會得到用戶越來越多的青睞。而數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟時代的數(shù)字樞紐，在數(shù)字經(jīng)濟中所扮演的角色與作用也將不可替代。