深謀遠(yuǎn)“綠”，數(shù)據(jù)中心走向綠色化和智能化

數(shù)據(jù)中心未來演進(jìn)方向是什么？

在中國(guó)綠色算力大會(huì)-華為數(shù)據(jù)中心平行會(huì)議上，業(yè)界愈發(fā)形成共識(shí)：即在雙碳目標(biāo)的大背景下，數(shù)據(jù)中心走向綠色低碳化、智能化。

去年初，東數(shù)西算工程正式啟動(dòng)建設(shè)，標(biāo)志著我國(guó)數(shù)據(jù)中心綠色之路已全面開啟。這其中，內(nèi)蒙古作為“東數(shù)西算”重要樞紐節(jié)點(diǎn)，和林格爾新區(qū)“數(shù)據(jù)中心集群”在探索綠色數(shù)據(jù)中心上樹立了典范。

正如華為數(shù)字能源中國(guó)區(qū)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)總經(jīng)理胡春池在大會(huì)所言：“數(shù)據(jù)中心需要走極簡(jiǎn)、綠色、智能、安全的可持續(xù)發(fā)展之路。和林格爾新區(qū)具備諸多優(yōu)勢(shì)，華為將持續(xù)加大對(duì)‘和林格爾數(shù)據(jù)中心集群’的投入，攜手生態(tài)伙伴共同打造綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)桿。”

AI算力如何做到高能效比

相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，到2025年，我國(guó)AI算力總量將超過1800EFlops，AI算力占總算力比重超過85%?？深A(yù)見， AI算力將推動(dòng)未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)中有著舉足輕重的作用。

與此同時(shí)， AI算力“野蠻生長(zhǎng)”帶來的問題也接踵而至，比如節(jié)能減排。AI大模型訓(xùn)練耗費(fèi)巨大算力資源，能耗成本令人咋舌。另外，液冷被視為AI集群節(jié)能減排的一大法寶，但AI集群液冷大規(guī)模商用存在諸多工程化挑戰(zhàn)：

其一、做到從芯片、節(jié)點(diǎn)到模組、柜級(jí) /機(jī)房級(jí)多級(jí)通路的按需供冷依然有著不小挑戰(zhàn)；

其二、液冷工程化部署成本依然較高，需要提升液冷性價(jià)比；

其三、液冷的水電隔離、漏液關(guān)斷措施需要持續(xù)完善，提升液冷可靠性，保障液冷系統(tǒng)的安全可靠。

那么，高密化的AI算力真是綠色數(shù)據(jù)中心的必然趨勢(shì)么？高算力是否就一定意味著高能耗？AI集群液冷大規(guī)模商用工程化問題如何解決？

在華為看來，AI算力≠高能耗，AI算力與綠色數(shù)據(jù)中心可“魚和熊掌兼得”。華為昇騰技術(shù)總監(jiān)李曉川認(rèn)為，華為支持人工智能公共算力硬件平臺(tái)全生命周期綠色低碳。全液冷Atlas AI集群能大規(guī)模提升AI集群交付的同時(shí)，做到整體高能效比。

Atlas AI集群采用了液冷+電源+網(wǎng)絡(luò)的天成總線架構(gòu)，將液冷、電源和網(wǎng)絡(luò)的連線做成總線方式，并內(nèi)嵌到機(jī)柜結(jié)構(gòu)件當(dāng)中，做到整體部署規(guī)整，零線纜、防錯(cuò)插，并且具備高效率、高可靠、易維護(hù)等優(yōu)勢(shì)。

首先，Atlas AI集群的液冷總線采用全數(shù)字化控制，具有嵌入式ECU和調(diào)節(jié)閥機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心機(jī)房中每一臺(tái)單個(gè)機(jī)柜的按需制冷，能夠?qū)⒁豪浣换ブ芷诳s短75%，數(shù)據(jù)中心PUE值大幅下降35%。

其次，Atlas AI集群的電源總線具備全局池化爆發(fā)供電能力和超高電源轉(zhuǎn)換效率，配電根據(jù)波峰波谷按需分配、隨用隨到，能夠減少業(yè)務(wù)峰值配電需求20%，節(jié)省系統(tǒng)耗電3%。

第三，Atlas AI集群的網(wǎng)絡(luò)總線具備線纜背板且可分可合，網(wǎng)絡(luò)部署靈活，支持光模塊、標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)等，能夠縮短網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)間87.5%，并且讓網(wǎng)絡(luò)維護(hù)效率提升10倍，滿足不同場(chǎng)景下用戶的靈活需求。

“Atlas AI集群PUE值實(shí)現(xiàn)1.15以下。此外，華為AI軟硬件平臺(tái)對(duì)于主流大模型適配、大模型行業(yè)應(yīng)用等也有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?！崩顣源ń榻B，“和林格爾具有諸多優(yōu)勢(shì)，發(fā)展AI算力對(duì)于數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展意義重大。華為希望與合作伙伴一起打造AI算力示范標(biāo)桿?！?/p>

深謀遠(yuǎn)“綠”：數(shù)據(jù)中心需綠色且先進(jìn)

自從《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃》等一系列政策頒布以來，綠色、先進(jìn)和高質(zhì)量發(fā)展一直是中國(guó)數(shù)據(jù)中心的核心目標(biāo)。

未來幾年，國(guó)內(nèi)新建數(shù)據(jù)中心機(jī)柜部署數(shù)量會(huì)大幅增加，這意味著綠色且先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心將在國(guó)家數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮重要作用。

目前看，因地制宜、結(jié)合區(qū)位優(yōu)劣勢(shì)，綜合選擇先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心技術(shù)， 才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展之路。

第一，不能僅盯著數(shù)據(jù)中心PUE值等少數(shù)幾個(gè)指標(biāo)，而需以整體思維推動(dòng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)。綠色數(shù)據(jù)中心是一項(xiàng)整體性的建設(shè)工程，需要圍繞節(jié)電、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)財(cái)、智能管理、安全可控等方面綜合推動(dòng)。

比如，西部樞紐節(jié)點(diǎn)，氣候、電力優(yōu)勢(shì)明顯，適合自然冷卻，數(shù)據(jù)中心很容易獲得出色PUE值。但除了PUE值之外，還需要關(guān)注WUE值。我國(guó)西部水資源相對(duì)匱乏，WUE值對(duì)于綠色數(shù)據(jù)中心意義重大。

“像預(yù)制化、裝配式回收率也很關(guān)鍵，從節(jié)采維度來看，可以節(jié)約碳排放和減少更多材料使用。”華為數(shù)字能源數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域首席架構(gòu)師安真如是說。

第二，節(jié)能減排核心領(lǐng)域采取更加先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和理念。數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期較長(zhǎng)、投入較大，屬于典型的重資產(chǎn)行業(yè)，先進(jìn)且合適的技術(shù)能夠讓節(jié)能減排更早享受到技術(shù)紅利期。

以制冷為例，稍有不慎就可能讓數(shù)據(jù)中心宕機(jī)，造成不可低估的損失。今年以來，兩大大型數(shù)據(jù)中心宕機(jī)事件均是由于冷凍水系統(tǒng)故障造成。

冷凍水系統(tǒng)屬于集中式系統(tǒng)，需專業(yè)維護(hù)人員，一旦故障定位不準(zhǔn)確、極易造成故障擴(kuò)散，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心宕機(jī)。近年來，更加先進(jìn)的間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)方案受到極大關(guān)注。比如，內(nèi)蒙數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)集群就已大量采用間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)方案。

“華為云烏蘭察布數(shù)據(jù)中心一開始用冷凍水方案，但從2018年之后全部采用間接蒸發(fā)冷卻?！比A為數(shù)字能源數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域首席架構(gòu)師安真介紹道，“間接蒸發(fā)冷卻具備標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、全流程管控、交互與調(diào)試簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，分布式架構(gòu)讓故障定位簡(jiǎn)單、影響面小，確保了數(shù)據(jù)中心可用性。”

第三，AI技術(shù)在綠色數(shù)據(jù)中心運(yùn)維中不能缺席。面對(duì)數(shù)據(jù)中心規(guī)模、設(shè)備數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)， AI的加持徹底將改變數(shù)據(jù)中心運(yùn)維現(xiàn)狀，利用AI實(shí)現(xiàn)能效調(diào)優(yōu)、按需制冷、故障告警、無(wú)人巡檢等，讓節(jié)能減排走向精細(xì)化。

安真表示：“數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)本身有很大調(diào)解范圍，通過AI找到最佳平衡點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的精準(zhǔn)化?！?/p>

從理念到實(shí)踐，華為點(diǎn)亮數(shù)據(jù)中心未來之路

如今，數(shù)據(jù)中心需要避免低水平重復(fù)建設(shè)，新產(chǎn)品、新技術(shù)、新生態(tài)至關(guān)重要。

無(wú)疑，華為是當(dāng)前數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的佼佼者，其在理念、實(shí)踐和生態(tài)方面全面發(fā)力，真正為綠色數(shù)據(jù)中心發(fā)展注入了源源不斷的創(chuàng)新力。

在理念方面，華為近年來一直推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色、極簡(jiǎn)、智能和安全的方向發(fā)展，并不斷加強(qiáng)在研發(fā)方面的投入，打造出全面且領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心解決方案。

例如，華為預(yù)制化數(shù)據(jù)中心累計(jì)部署容量超過400MW。近期，華為又發(fā)布新一代間接蒸發(fā)冷卻EHU和移動(dòng)智能管理iManager-M，主要針對(duì)大型數(shù)據(jù)中心制冷場(chǎng)景、中小數(shù)據(jù)中心運(yùn)維場(chǎng)景等，持續(xù)將領(lǐng)先技術(shù)帶入到數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)之中。

其次，華為在綠色數(shù)據(jù)中心實(shí)踐中積累了大量經(jīng)驗(yàn)，并且將實(shí)踐融入到產(chǎn)品與解決方案之中。

以間接蒸發(fā)冷卻方案為例，華為內(nèi)蒙數(shù)據(jù)中心遇到過柳絮、沙塵、凍結(jié)等各種挑戰(zhàn)，華為從中實(shí)踐中摸索經(jīng)驗(yàn)、尋找解決之道，并融入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和解決方案之中，幫助數(shù)據(jù)中心用戶們應(yīng)對(duì)各種極端氣候天氣。

第三，華為深知數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈長(zhǎng)，涉及合作伙伴多，生態(tài)力量是綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的關(guān)鍵。為此，華為明確“華為+伙伴”模式，聚焦咨詢?cè)O(shè)計(jì)、解決方案開發(fā)和集成交付等三類伙伴，打造基于“1+4+N”架構(gòu)的FusionDC 預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)共贏。

綜合觀察，數(shù)據(jù)中心綠色化、智能化已是兩個(gè)確定性的大趨勢(shì)。內(nèi)蒙作為東數(shù)西算工程重要樞紐，其數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的綠色之路無(wú)疑具有標(biāo)桿意義。華為深耕內(nèi)蒙數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)，從理念、實(shí)踐和生態(tài)多個(gè)維度發(fā)力，攜手產(chǎn)業(yè)界共建綠色未來。

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