以創(chuàng)新方案降低PUE：華為助力打贏數(shù)據(jù)中心綠色攻堅(jiān)戰(zhàn)

6月28日專稿（蔣均牧）上月，國家發(fā)改委、網(wǎng)信辦、工信部、國家能源局四部委聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》，宣告啟動(dòng)實(shí)施“東數(shù)西算”工程。其中第一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)就明確提出“以數(shù)據(jù)中心集群布局等為抓手，加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)，強(qiáng)化節(jié)能降耗要求”，具體包括推動(dòng)數(shù)據(jù)中心采用節(jié)能技術(shù)模式、加快推動(dòng)老舊基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)、完善數(shù)據(jù)中心綜合節(jié)能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系等。

綠色，已然成為“新基建”和“雙碳”國家戰(zhàn)略下數(shù)據(jù)中心未來主要的發(fā)展方向，能源結(jié)構(gòu)的深度“脫碳”以及能源利用由粗放型向精細(xì)化的升級(jí)轉(zhuǎn)變呼之欲出。

“工欲善其事，必先利其器”，技術(shù)創(chuàng)新是這場(chǎng)變革的一大源動(dòng)力。在ICT領(lǐng)域與能源產(chǎn)業(yè)皆有深厚積累與出色表現(xiàn)的華為，顯然深諳此道。在日前舉行的2021中國數(shù)據(jù)中心綠色能源大會(huì)上，這家公司攜手“產(chǎn)學(xué)研用”各個(gè)環(huán)節(jié)上的領(lǐng)軍者，全面探討了綠色智慧數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新技術(shù)的實(shí)踐路徑與突破方向，并基于行業(yè)思考與實(shí)踐，分享了綠電和能源綜合利用、PUE全生命周期保障等方面的創(chuàng)新成果。

綠色：數(shù)據(jù)中心必然趨勢(shì)

在歷史發(fā)展的滾滾長河中，人類對(duì)先進(jìn)生產(chǎn)力的追求從未止步。從電氣時(shí)代到信息時(shí)代，再到如今的數(shù)字時(shí)代，數(shù)據(jù)成為新的生產(chǎn)要素、算力成為新的生產(chǎn)力。承載數(shù)據(jù)、提供算力的數(shù)據(jù)中心正在發(fā)揮著越來越舉足輕重的作用。

中國信通院發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心白皮書（2020年）》 顯示，2019年，我國IDC行業(yè)市場(chǎng)收入達(dá)到878億元左右，近三年復(fù)合增長率約26%，預(yù)計(jì)未來仍將保持快速增長勢(shì)頭。預(yù)計(jì)到2021年，我國IDC市場(chǎng)業(yè)務(wù)收入將達(dá)到約1500億元，到“十四五”末有望超過4000億元。

但在產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，愈發(fā)嚴(yán)峻的能耗問題絕不容坐視。當(dāng)前，氣候環(huán)境惡化成為了高懸于人類社會(huì)頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍，帶來冰蓋融化、海平面上升、極端天氣事件、生物圈崩潰等一系列挑戰(zhàn)。聯(lián)合國環(huán)境署的年度《2020年排放差距報(bào)告》發(fā)現(xiàn)，盡管出于疫情影響，該年度全球二氧化碳排放量有所下降，但世界仍朝著本世紀(jì)升溫突破3℃的方向而去，《巴黎協(xié)定》設(shè)置的2℃和1.5℃兩條“生命線”岌岌可危。

去年9月22日，我國在第75屆聯(lián)合國大會(huì)上提出力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，國家和地方也出臺(tái)了一系列“雙碳”政策。而數(shù)據(jù)中心作為“能耗大戶”，2020年能耗占到全國總用電量的2.7%，且增長迅速。要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排勢(shì)在必行，“東數(shù)西算”工程的實(shí)施很大程度上即著眼于此。

從商業(yè)角度看，運(yùn)營成本的居高不下也已困擾產(chǎn)業(yè)多時(shí)。在數(shù)據(jù)中心10年總體擁有成本（TCO）中，電費(fèi)占比超過50%；非ICT設(shè)備能耗中，80%來自制冷系統(tǒng)。能否降低PUE，將直接關(guān)系到數(shù)據(jù)中心的盈利乃至產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

華為：創(chuàng)新方案引領(lǐng)節(jié)能減排

一場(chǎng)圍繞“綠色”的攻堅(jiān)戰(zhàn)已經(jīng)打響，PUE作為衡量數(shù)據(jù)中心能效水平的指標(biāo)正是各方發(fā)力的重點(diǎn)。以《上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)導(dǎo)則（2021版）》為例，要求新建大型數(shù)據(jù)中心整合PUE不超過1.3，新建邊緣數(shù)據(jù)中心PUE不應(yīng)高于1.5。

中國數(shù)據(jù)中心工作組（CDCC）專家、華為數(shù)據(jù)中心解決方案銷售部總監(jiān)遲九虹指出，達(dá)成“雙碳”目標(biāo)任重道遠(yuǎn)，綠電以及自然冷源、廢能再利用的能源綜合利用是實(shí)現(xiàn)“零”碳數(shù)據(jù)中心的有效手段。據(jù)測(cè)算，PUE每優(yōu)化0.1，可幫助我國節(jié)省用電250億度，減少碳排放約2千萬噸；若全部使用綠電，碳排放每年可減少3.2億噸。

在這方面，華為已經(jīng)推出了一系列技術(shù)和解決方案，涉及碳排放評(píng)估與測(cè)算、PUE和CUE仿真、能源合作與工程集成、綠電與儲(chǔ)能、AI+BA控制等。

華為數(shù)據(jù)中心集成業(yè)務(wù)領(lǐng)域首席架構(gòu)師齊光育則詳細(xì)介紹了華為如何以BestDC數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)，保障數(shù)據(jù)中心全生命周期的PUE。目前，大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)都較為復(fù)雜，各能效指標(biāo)間相互制約影響，依靠傳統(tǒng)人工手段難以快速、精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)能效最優(yōu)化。而BestDC通過PUE仿真設(shè)計(jì)、高效節(jié)能設(shè)備和AI節(jié)能調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)了全面協(xié)同調(diào)優(yōu)，動(dòng)態(tài)匹配負(fù)載和環(huán)境變化，有效降低數(shù)據(jù)中心能耗。

在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)階段，BestDC可通過仿真計(jì)算給出不同負(fù)載和環(huán)境下可落地的PUE設(shè)計(jì)值，結(jié)合專家在線診斷給出優(yōu)化建議；交付階段，以高效設(shè)備匹配節(jié)能方案，實(shí)現(xiàn)低PUE；運(yùn)維階段，基于AI算法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)參數(shù)，使系統(tǒng)輸出的冷量與IT負(fù)載所需相匹配，減少因制冷過剩而浪費(fèi)的能耗。在實(shí)踐中，可做到PUE低于1.15，而根據(jù)Uptime報(bào)告，2020年全球數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.59。

此外，華為還與CDCC及運(yùn)營商共同啟動(dòng)了《數(shù)據(jù)中心PUE數(shù)字化技術(shù)白皮書》的編制工作，該白皮書將于今年11月底正式發(fā)布。

數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展既關(guān)乎人類生存環(huán)境、也出自產(chǎn)業(yè)自身需求。而華為聚焦PUE降低，以BestDC等創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)和解決方案為牽引，為我們樹立起一個(gè)標(biāo)桿，指引了邁向更低碳未來的通途。在全產(chǎn)業(yè)鏈攜手下，相信這場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn)必將打贏。

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