數字經濟時代,如果把流動的透視數據比作血液,網絡比作血管,那么數據中心就是云計算的心臟,正是遍布全國乃至全球的數據中心,筑就了數字經濟時代的基礎設施底座,其重要性不言而喻。

位于河北省廊坊市區以北7公里,坐落著一座大型數據中心,占地面積約54000平方米,這就是廊坊華為廊坊云數據中心,也是華為云在華北區的核心節點,海量數據川流不息,數字經濟涌動其中。

數據中心所生產的云數算力驅動著數字世界,誰來驅動數據中心?答案便是數字能源,華為數字能源致力于融合數字技術和電力電子技術,發展清潔能源與能源數字化,推動能源革命,共建綠色美好未來。

華為廊坊云數據中心的據中界建成和高效運營,華為數字能源的解決方案在其中承擔著關鍵角色。能源與數字化是心數當今世界的兩大主旋律,二者又在某些層面達到和諧的統一,眼下能源行業正從資源依賴走向技術驅動,數字能源如何加持云計算的發展?

數字能源,如何重塑一座數據中心?

數據中心建設的生命周期較長,新建數據中心趕不及日益增長的算力需求,同時大量舊有數據中心存在改造需求,如何讓數據中心在首次建設之后還能繼續進化,匹配新時代的綠色、低碳趨勢,成為新的字技字世時代命題。

多年來,華為數字能源在幕后為企業用戶提供數據中心解決方案,也敏銳察覺到了新的術驅需求,當越來越多的傳統行業用戶將數據遷移到華為云之上,華為數字能源用創新的技術架構來滿足市場。

以華為廊坊云數據中心為例,由于傳統冷凍水系統制冷鏈路長,人工優化無法達成最佳的動數節能效果,從2018年起,廊坊二期、三期開始部署AI能效優化技術-iCooling,華為數字能源管理系統可以通過對數據中心的透視供電鏈路各個子系統進行能效分析,實時診斷各個子系統的能耗,根據AI大數據給出最優的調節參數,從而降低數據中心整體能耗。

具體來看,首先是廊坊為人工智能訓練提供足夠的數據,華為有現成的數據中心場景,部署大量傳感器,700+數據采集點獲得了數據中心運行的海量數據后,上傳到云訓練平臺。基于華為強大的云數NAIE(Network AI Engine)AI能力,iCooling對原始數據進行數據治理、特征工程,并利用深度神經網絡進行模型訓練,最終得到精確的據中界PUE模型。

訓練之后是心數推理,驗證模型是否適用且有沒有優化空間,華為的本地推理平臺可以基于IT負載的預測和室外溫度,找到從冷凍站到末端最佳調節的參數組合,通過自動下發降低數據中心PUE,實現能效最優,達成節能減排目標。

實踐出真知,iCooling部署后顯著提升了數據中心的字技字世制冷效率,2019年平均PUE由部署前的1.42降低至1.28。隨著模型精度的術驅不斷提升,節能效果也在持續優化(2020年平均PUE已接近1.26),僅此一項每年可節約電力近千萬度。

而相對于改造投入費用,包括基礎的傳感器(如水溫傳感器、壓力傳感器、智能電表、流量傳感器等)及調試費用,投入產出比極佳。

華為云:向“全球五朵云”的跨越

與大多數互聯網云服務商和創業型云服務商不同,華為早期雖然沒有直接開展公有云業務,但是在云計算產業鏈條中一直扮演重要角色,例如服務器、交換機等硬件設備,數據中心建設等咨詢規劃,私有云等軟件系統,最終都可以歸納到云計算的IaaS層。

根據Gartner最新發布的《Market Share: IT Services, Worldwide 2021》報告顯示,2021年華為云IaaS市場排名中國第二、全球第五;此外,IDC發布的《中國公有云服務市場(2021第四季度)跟蹤》報告,2021年Q4華為云IaaS市場份額位列第二。

正是華為云在數據中心的日積月累,才有了華為云長久且穩固的底層基礎設施領先,云計算是一樁規模生意,數據中心每一個環節的降本增效,乘以千行百業的業務場景,不止是塑造了華為云的底氣,更是數字經濟時代的必需。

萬變不離其宗,數據中心資源的豐富度,始終是衡量云服務商能力的關鍵指標。華為云要實現后發先至,必然需要加速數據中心布局,若采用傳統建設方式,不僅建設周期長,初期Capex高,更無法支持未來10-15KW高密演進。另外,隨著數據中心規模不斷擴大,能耗高,人工運維困難,可靠性難以保證。

因此,華為數字能源提出了下一代數據中心的核心理念:低碳共生、融合極簡、自動駕駛、安全可靠。基于預制化和模塊化,華為云數據中心采用了華為數據中心全套解決方案:包含IT機柜系統+供配電系統(電力模塊+SmartLi)+制冷系統(間接蒸發冷卻)+智能管理系統。

全模塊化、全預制化架構交付時間縮短至6-9個月,彈性架構支持IT演進,包括采用間接蒸發冷卻,搭載“iCooling”AI節能技術,降低PUE 8%-15%;電力模塊融合供電,節能省地,AI預測性維護,保障業務0中斷;AI加持,DC自動駕駛,數字運維,降低運維成本35%,智能資產管理,資源利用率提升20%。

極簡的建設模式、高效的供配電系統和節能的溫控解決方案,結合智能的基礎設施運維管理平臺,華為云致力于打造低碳、智能的數據中心,夯實了華為云的堅實底座。

彌合數字能源鴻溝

正如華為云數據中心支撐了華為云的發展,華為數字能源也受益于華為整體的發展,華為云計算等業務天然的業務場景,華為多年來積累的IT和咨詢經驗,在“雙碳”目標的大背景下,數字能源是新能源時代的解。

縱觀能源歷史,人類開發和利用能源的方式在不斷地進步和革新,用更低污染的木炭替代木材采取暖,用更易處理、更清潔的石油替代煤炭作為家用和工業燃料,用天然氣發電逐步替代煤發電,在熱電領域用間接利用化石燃料的方式首代直接燃燒……而現在全球正在進行新一輪能源轉型。

在“碳中和”時代,低碳化目標落實到能源行業中,就是發電側的清潔化、用能側的電氣化、以及電網調度的智能化,通過構建以新能源為主體的新型電力系統逐步替代傳統的化石能源,從源頭上開啟人類“全面脫碳”進程。

在這一過程中,華為數字能源認為,智能化需要數字技術,低碳化離不開電力電子技術,煤炭、石油和天然氣等化石能源是有限的,無法做到可持續發展,并且是當前極端氣候、環境污染等問題的源頭。而技術驅動的清潔能源的發展,正在改變人類面臨的困境,同時還將為世界經濟增長與可持續發展帶來新動能。

因此,華為數字能源也順應時代潮流,將能源和數字化兩手牌結合,從而更好地服務新的行業客戶,例如在清潔發電方面,推動構建以新能源為主體的新型電力系統;在能源數字化方面,構筑數字世界氣能源世界的李生系統,提升能源的生產和使用效率;在ICT能源基礎設施方面,助力打造綠色、低碳、智能的數據中心和通信網絡;在綠色出行方面,重新定義電動汽車駕乘體驗和安全,推動交通電動化進程。同時,攜手合作伙伴打造綜合智慧能源解決方案,共建低碳建筑、園區等,加速城市綠色低碳轉型。

低碳化、電氣化、智能化的能源革命大幕已經拉開,華為數字能源已經走在融合數字技術和電力電子技術的路上,發展清潔能源與能源數字化,以自己的方式參與推動新一輪能源革命的到來,彌合數字能源鴻溝。