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2019看得见的未来:数据中心市场的五大新趋势与五大技术解决方案

导读: 施耐德电气基于深刻的行业洞察和实践经验,敏锐把握市场变革趋势和客户需求,以不断创新的物理基础设施、软件和数字化解决方案以及全生命周期服务为高可用数字基石的构建和运维提供保障。

5G、物联网、中国制造2025以及人工智能技术正在成为驱动创新与实现数字化转型的重要力量,一个新的数字化经济时代正在来临。同时,智能电网、微电网的快速发展,以及可替代能源成本和储能成本的不断降低,促使数据中心物理基础设施与上游的电网和下游的IT将会有更多的交互和融合。作为数据中心基础设施建设和服务领域的全球领导者,施耐德电气基于深刻的行业洞察和实践经验,敏锐把握市场变革趋势和客户需求,以不断创新的物理基础设施、软件和数字化解决方案以及全生命周期服务为高可用数字基石的构建和运维提供保障。展望2019年,施耐德电气认为数据中心将迎来以下五大新趋势以及五大技术解决方案:

2019看得见的未来:数据中心市场的五大新趋势与五大技术解决方案

新趋势之一:边缘计算将与云计算协同发展

过去的一年,我们看到了很多关于边缘计算的炒作,比如:“云中心已死,边缘计算上位?”,“边缘计算将改变互联网和物联网的未来”,“边缘计算将引领下一次IT变革”等等。但我们认为云计算不会消亡,边缘计算也不会取代云计算,而是边缘计算与云计算将协同发展。物联网、AI、5G的快速发展,人们对延迟和宽带的要求也越来越高。边缘计算就是专门为这种“速度及带宽的需求”而设计的。

施耐德电气认为未来IT架构将是一种混合的IT架构,将由三种类型的数据中心所组成,分别由位于偏远地区用于超大规模计算与存储的中央云数据中心,位于市区或市中心的靠近用户用于大规模计算和存储的区域边缘数据中心,以及位于本地靠近数据产生和使用地点的边缘数据中心。边缘数据中心将在本地解决计算的快速响应问题,云计算将为边缘计算提供强大的后台计算支持和数据存储能力。同时,我们还认为边缘计算数据中心会首先在零售行业和网络运营商两大领域快速发展,以满足人们对低延时和高带宽的需求。

新趋势之二:液冷时代即将来临

风冷IT在数据中心占据非常重要的地位,时至今日,数据中心依然以风冷IT为主。但是,人工智能的应用对数据中心的处理能力提出了巨大的要求。人工智能开始跨越式发展,已经从实验室研究发展到真正的商业和消费应用领域。这些应用程序的计算量巨大,以至于许多IT硬件架构师开始使用GPU作为核心处理器或辅助处理器。许多基于GPU的服务器,也就是我们所说的总设计功率(TDP – Total Design Power)发热量通常为300瓦特左右,而传统的服务器为130瓦特到150瓦特。基于GPU的服务器发热量是传统服务器的两倍,这是液冷兴起的主要驱动因素之一。

据调查,我们发现数据中心当前机柜的功率密度在7个千瓦左右,但是,未来每个机柜的功率密度可能高达几十个千瓦。我们认为如果机柜功率密度在20千瓦以内时,传统的制冷系统非常具有性价比。但当机柜功率密度超过20千瓦时,传统的风冷技术将面临风量、功耗、噪音等方面的挑战,这时就需要采用液冷技术。

尤其目前在一线城市(如北京、上海),政府管理部门对数据中心单位产值能耗和排放水平要求越来越严格。2018年9月26日《北京市新增产业的限制和禁止目录2018年版》要求在中心城区和北京市副中心禁止新建和扩建互联网数据服务/信息处理和存储支持服务的数据中心,非中心城区允许新建PUE在1.4以下的云计算数据中心。2018年10月29日上海市经信委发布《上海市推进新一代信息基础设施建设助力提升城市能级和核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》, 提出新建数据中心PUE必须低于1.3,存量改造数据中心PUE不高于1.4,且新增至少50%面向AI。这时,传统的风冷方式很难实现这些PUE的要求, 这也将成为推动液冷兴起的重要驱动因素。

新趋势之三:锂电池将在数据中心具有更多的应用

在二十多年前我们就开始在数码DV中使用锂电池,但为什么没有在数据中心领域普及呢?主要原因在于锂电池无法为UPS供应商提供价格、能量密度、安全性和可靠性方面的平衡。但是,近年来,电动汽车和新能源的快速发展推动了锂电池技术的进步和价格的降低,今天的锂电池成本已经比5年前下降了70%,同时,锂电池化学成本和技术的改进也为供应商提供了现实方案。

与传统的铅酸蓄电池相比较,锂电池凭借其出色的特性,包括较高的能量密度 (70-260 kWh/kg vs. 15-50 kWh/kg)、较长的生命周期 (10-15 年 vs. 4-6 年) ,快速充电(1/2–1 小时 vs. 6-12 小时),占地节省50-80%,重量减轻 60-80%,充放电次数 >1000 循环 vs. <400 循环等,会逐渐取代传统的铅酸蓄电池成为数据中心UPS首选的备用电池。根据Uptime在2017年所做的全球数据中心调研显示,有10%的数据中心已经采用锂电池作为后备能源。

由于微电网、智能电网、新能源以及储能成本的降低,同时,很多国家和地区对数据中心的可持续性发展有了更高的要求,所以,越来越多的数据中心所有者开始考虑通过锂电池储能来降低成本和实现数据中心的可持续性发展的目标。中国作为全球最大的锂电池生产国,过剩的锂电池产能也需要开拓新的应用增长点,诸如风光储能、电网调频调峰、通信电源等。因此,我们认为锂电池在数据中心的应用将越来越多。

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