大型數(shù)據(jù)中心逐漸占據(jù)主流,綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)行時(shí)

伴隨產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心制冷技術(shù)不斷革新，空調(diào)機(jī)組從風(fēng)冷型、水冷型向冷凍水型、雙冷源型過(guò)渡，氣流組織也從傳統(tǒng)的機(jī)房級(jí)向更精準(zhǔn)的機(jī)柜行級(jí)演進(jìn)。然而，隨著人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，“工廠”，通過(guò)工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝，可實(shí)現(xiàn)40天完成部署，大幅降低傳統(tǒng)2－3年的建設(shè)周期，并且以模塊為單位，可按照需求快速靈活部署。模塊化數(shù)據(jù)中心高效、靈活、快速、節(jié)能的特點(diǎn)解決了數(shù)據(jù)中心建設(shè)運(yùn)營(yíng)中的大量問(wèn)題，在互聯(lián)網(wǎng)、電信、金融、政府等多個(gè)行業(yè)得到了快速應(yīng)用。

大型數(shù)據(jù)中心逐漸占據(jù)主流

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的蓬勃發(fā)展，以及數(shù)字中國(guó)和大數(shù)據(jù)等國(guó)家戰(zhàn)略的落地，經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將快速擴(kuò)張。為應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值洪流，數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅速。數(shù)據(jù)中心是指按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，為集中存放的具備計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、信息交互能力的IT應(yīng)用系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠運(yùn)行環(huán)境的場(chǎng)所。

賽迪顧問(wèn)研究顯示，全球數(shù)據(jù)中心總量緩步下降，從2016年的45萬(wàn)座逐步下降到2019年的42．9萬(wàn)座，其中小微型數(shù)據(jù)中心數(shù)量下降顯著，大型和超大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量持續(xù)增加。與此同時(shí)，全球數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴(kuò)大，機(jī)架總數(shù)呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，從2016年的488．9萬(wàn)架增長(zhǎng)至為495．4萬(wàn)架。超大型數(shù)據(jù)中心增長(zhǎng)迅速，仍有151座超大型數(shù)據(jù)中心正在建設(shè)或者在規(guī)劃中。經(jīng)賽迪顧問(wèn)估算，2020年全球超大型數(shù)據(jù)中心服務(wù)器占比將升至50％以上，將提供65％的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，55％的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，從而處理50％數(shù)據(jù)流量。

我國(guó)數(shù)據(jù)中心穩(wěn)步增長(zhǎng) 區(qū)域布局合理

數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，規(guī)模增長(zhǎng)迅速。從全國(guó)（不含港澳臺(tái)）來(lái)看，截至2019年底，全國(guó)在用數(shù)據(jù)中心規(guī)模265．8萬(wàn)架，同比增長(zhǎng)28．6％。在建數(shù)據(jù)中心規(guī)模185．0萬(wàn)架，同比增長(zhǎng)30．0％。

我國(guó)數(shù)據(jù)中心布局漸趨完善，“北上廣深”等一線城市的數(shù)據(jù)中心資源增速放緩，周邊地區(qū)新建數(shù)據(jù)中心快速增長(zhǎng)。中西部地區(qū)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)維不斷完善，業(yè)務(wù)定位逐步清晰，冷存儲(chǔ)業(yè)務(wù)、離線計(jì)算業(yè)務(wù)開(kāi)始上線，數(shù)據(jù)中心利用率不斷提高，新建數(shù)據(jù)中心逐漸向中西部以及“北上廣深”周邊城市轉(zhuǎn)移。

能耗問(wèn)題亟待解決 綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)行時(shí)

大量數(shù)據(jù)吞吐和運(yùn)算使得數(shù)據(jù)中心面臨著前所未有的能耗和散熱挑戰(zhàn)。一方面是服務(wù)器等IT設(shè)備的計(jì)算、存儲(chǔ)等功耗非常龐大；另一方面用于冷卻數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的功耗也在迅速增長(zhǎng)。2019年中國(guó)數(shù)據(jù)中心能耗中，約有43％是用于IT設(shè)備散熱，基本與45％的IT設(shè)備自身的能耗持平。由此可見(jiàn)散熱的功耗來(lái)控制數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本，減少能源消耗，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心已經(jīng)勢(shì)在必行。

2019年1月，工業(yè)和信息化部、國(guó)家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局和國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出到2022年，數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的電能使用效率值達(dá)到1．4以下。在《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》中，重點(diǎn)鼓勵(lì)采用液冷、分布式供電、模塊化機(jī)房以及虛擬化、云化IT資源等高效系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

國(guó)內(nèi)外液冷技術(shù)發(fā)展方興未艾

液冷是指使用液體取代空氣作為冷媒，為發(fā)熱部件進(jìn)行散熱的技術(shù)。液冷服務(wù)器則是指將液體注入服務(wù)器，通過(guò)冷熱交換為服務(wù)器散熱。行業(yè)將液冷分為直接冷卻和間接冷卻。目前直接冷卻以浸沒(méi)式液冷技術(shù)為主，其又可分為相變和非相變；間接液冷以冷板式液冷技術(shù)為主。

伴隨著中科曙光、華為、浪潮、聯(lián)想和阿里等在液冷領(lǐng)域的探索，中國(guó)液冷技術(shù)發(fā)展迅速。經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)室階段和樣機(jī)階段后，中國(guó)液冷技術(shù)發(fā)展與國(guó)外基本同步，并在中國(guó)在液冷的規(guī)模應(yīng)用上積累了更為先進(jìn)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。

國(guó)內(nèi)液冷數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)有望破千億

根據(jù)賽迪顧問(wèn)的數(shù)據(jù)，以液冷數(shù)據(jù)中心對(duì)傳統(tǒng)市場(chǎng)進(jìn)行替換作為市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算基礎(chǔ)，結(jié)合華為、阿里巴巴和中科曙光對(duì)液冷數(shù)據(jù)中心的替換率調(diào)查，保守測(cè)算出2019年中國(guó)液冷數(shù)據(jù)中心的市場(chǎng)規(guī)模為261億元，樂(lè)觀估計(jì)為351億元，2025年我國(guó)液冷數(shù)據(jù)中心的市場(chǎng)規(guī)模將破1200億元。

2019年，我國(guó)液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)主要以冷板式為主，占比超過(guò)80％，浸沒(méi)式占比不足20％。浸沒(méi)式液冷是數(shù)據(jù)中心的躍遷式技術(shù)創(chuàng)新，具有高能效、高密度、高可用和高可靠等特性。浸沒(méi)式液冷突破技術(shù)瓶頸，可以使單機(jī)柜功率密度提升3倍以上。未來(lái)浸沒(méi)式液冷的市場(chǎng)占比將逐步提升，到2025年占比將超過(guò)40％。

2019年液冷數(shù)據(jù)中心主要應(yīng)用在以超算為代表的應(yīng)用當(dāng)中，隨著互聯(lián)網(wǎng)、金融和電信行業(yè)業(yè)務(wù)量的快速增長(zhǎng)，上述行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心液冷的需求量將會(huì)持續(xù)加大。預(yù)計(jì)2025年互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)液冷數(shù)據(jù)中心占比將達(dá)到24．0％，金融行業(yè)將達(dá)到25．0％，電信行業(yè)將達(dá)到23．0％。而能源、生物、醫(yī)療和政務(wù)等將行業(yè)需求將加快融入通用數(shù)據(jù)中心新業(yè)態(tài)，整體上規(guī)模有所下降。預(yù)計(jì)2025年能源行業(yè)液冷數(shù)據(jù)中心占比將達(dá)到10．5％，金融行業(yè)將達(dá)到8．5％，電信行業(yè)將達(dá)到6．5％，以政務(wù)為代表的其他業(yè)務(wù)將下降至2．5％。

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