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眾所周知,這些年對于數(shù)據(jù)中心PUE的要求是越來越嚴,從1.5到1,4,再到1.3。隨著北京,上海,廣州等一線城市新政的不斷出臺,一方面折射出了這些城市對數(shù)據(jù)中心的高能耗已經(jīng)到了容忍極限,另一方面也間接為周邊地區(qū)催生了新的經(jīng)濟增長點。甚至可能會在不久的將來深刻改變產(chǎn)業(yè)格局。
眾所周知,目前國內(nèi)運營超過5年以上的數(shù)據(jù)中心,PUE基本上都在2.0以上。有些新建的數(shù)據(jù)中心,能夠達到1.5以下,或者1.3。但是其中有些可能含有水分,因為PUE數(shù)值需要參考全年測試數(shù)據(jù),有些運營商為了宣傳或者應(yīng)付審查,會通過一些小手段,比如設(shè)備關(guān)機,或者是在冬天進行測試等。具體可參考之前舊聞《IDC時評:擠干PUE的水分 數(shù)據(jù)中心還剩多少綠色?》。
事實上, 數(shù)據(jù)中心如果真的要嚴控PUE,要涉及很多步驟。比如阿里在張北的數(shù)據(jù)中心,其設(shè)計PUE值是1.25,之所以能有這么低,是因為張北地區(qū)的年平均氣溫僅為2.6度。如果把這個數(shù)據(jù)中心建在廣東,恐怕光散熱的錢就能再把PUE拉升個10%。
制約PUE的因素到底有哪些?
供電,制冷是數(shù)據(jù)中心"電老虎"
費電是個老生常談的話題,數(shù)據(jù)中心建設(shè)的選址首要因素就是電力源問題。因為如果距離電力源過遠,會造成供電不穩(wěn)定,損耗過大。目前來說,數(shù)據(jù)中心供電采用的都是二次轉(zhuǎn)換,也就是從發(fā)電廠出來先到UPS,再把電流輸送到機房。但是UPS這種二傳手,在能量轉(zhuǎn)換過程當中本身就會產(chǎn)生損耗。即便是現(xiàn)在最好的UPS,其最高轉(zhuǎn)換效率也僅為96%,如果滿負荷運行,其實平均也就88%都到不了。換句話說,如果僅算UPS對數(shù)據(jù)中心PUE的貢獻,1/0.88%=1.136。在沒有其他供電方式介入的情況下,想做到1.3以下的PUE根本不可能。雖然現(xiàn)在有高壓直流,但其實這種設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率也未見得比UPS高。
除了供電以外,數(shù)據(jù)中心的制冷效率也是PUE的貢獻大戶。機房在工作狀態(tài),其發(fā)熱量恐怖至極。每年運營商都要花費巨資在空調(diào)降溫方面,否則就會出現(xiàn)宕機。所以,除了服務(wù)器的正常工作耗電外,剩下的電費大部分都被制冷系統(tǒng)消耗了。所以,如何提高散熱效率,降低制冷系統(tǒng)的支出,是行業(yè)始終關(guān)注的話題?,F(xiàn)在主要的方案是風(fēng)冷,水冷,蒸發(fā)冷卻,以及比較昂貴的液冷系統(tǒng)(雖然效率更高,但是初期建設(shè)成本也不便宜)。
地理條件也從側(cè)面影響PUE
這個就比較好理解了,數(shù)據(jù)中心在選址時候的自然條件。如前文所述,在張北建設(shè)的數(shù)據(jù)中心,肯定比在廣東的數(shù)據(jù)中心更節(jié)能。畢竟年平均氣溫相差將近20度,制冷的費用就少了一大半。
除此之外,數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方式也會對PUE的高低產(chǎn)生直接影響。比如模塊化數(shù)據(jù)中心(微模塊、MDC、預(yù)制數(shù)據(jù)中心)目前就是大家公認的一種可以節(jié)省能源、減少建設(shè)時間的數(shù)據(jù)中心建造方式。
未來的數(shù)據(jù)中心向哪里去?
模塊化數(shù)據(jù)中心漸成趨勢,設(shè)備廠商必須整合
剛才已經(jīng)說過了,一線城市對于數(shù)據(jù)中心PUE的"緊箍咒"越來越狠。要想符合要求,首先就得選對建設(shè)方式,采用微模塊或者說密閉通道+近端制冷的方式來建設(shè)數(shù)據(jù)中心就是一個不錯的趨勢。只有這樣,才能從底層架構(gòu)上降低PUE。但這對于行業(yè),就會產(chǎn)生第一重影響。
首先,傳統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)商的利潤空間會被壓縮。如果不想辦法集成到微模塊的整體方案當中,是無法參與未來數(shù)據(jù)中心建設(shè)競標的。在未來,更多的廠商和集成商,甚至VC都會加大力度關(guān)注微模塊。
其次,下面還會面臨其他行業(yè)的老問題,那就是產(chǎn)品同質(zhì)化。要想在未來的數(shù)據(jù)中心建設(shè)中求得生存,各廠商肯定還要想盡辦法與同行區(qū)別開來。但是很多中小型的微模塊廠家,既沒有資金研發(fā),成本方面也不具備優(yōu)勢,更不可能自己墊資建設(shè)機房,或者是做那種架構(gòu)龐大的,從云平臺一直覆蓋到風(fēng)火水電的整合方案。他們唯一能做的就是化整為零,做一些帶亮點的差異化方案。比如從外觀,或者細化管理方面入手。只有這樣,才能讓他們避免陷入價格戰(zhàn)的苦局。
環(huán)一線地區(qū)將獲得商機< /p>
現(xiàn)在大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了各行各業(yè),但是對于像北京,上海等一線城市來說,數(shù)據(jù)中心帶來的高能耗也讓他們不堪重負。所以一方面嚴控新建數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和標準,另一方面鼓勵已建成數(shù)據(jù)中心外遷。
其實數(shù)據(jù)中心未來的發(fā)展會和制造業(yè)一樣,逐漸從北京,上海等一線城市向周邊區(qū)域擴散。這就為環(huán)一線城市地區(qū)帶來了巨大的商機,比如現(xiàn)在貴州,張北,內(nèi)蒙等地的數(shù)據(jù)中心園區(qū)。未來會形成環(huán)一線城市的數(shù)據(jù)中心經(jīng)濟帶,為相關(guān)地區(qū)的經(jīng)濟增長帶來貢獻。
更多制冷技術(shù)會由此催生
事實上,除了傳統(tǒng)的空調(diào)制冷以外,在數(shù)據(jù)中心散熱領(lǐng)域并不缺乏新的前沿技術(shù)。但之所以無法快速推廣,主要原因即在于成本。液冷技術(shù)就是屬于這類,這就好比節(jié)能燈泡剛推出的時候,售價要到10幾元一只,但當時的白熾燈泡也就2-3元。雖然在相同壽命周期內(nèi),節(jié)能燈消耗的電費不足白熾燈的20%,但高成本還是讓市場培育周期變得十分漫長。同理,成本上的差距導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心在建設(shè)之初,就被運營商拋棄了。
實際上,能耗,安全,價格的平衡,是政府,數(shù)據(jù)中心運營者,設(shè)備提供方還有用戶的多方博弈。政府從高層戰(zhàn)略出發(fā),要求運營方必須把PUE降到最低,而用戶則更關(guān)心數(shù)據(jù)中心的安全性和價格。至于運營方,只有在不影響經(jīng)濟效益的情況下才有意愿選擇最前沿的技術(shù)去降低能耗。雖然也有人建議利用江河湖海進行制冷,甚至把數(shù)據(jù)中心建在浮島或者船上。但這些其實都只是因地制宜,難以大范圍推廣。
雖然很多新技術(shù)帶來的能耗降低非常明顯,但是初期的建設(shè)成本對于運營方來說過于高昂,最終只能轉(zhuǎn)嫁給用戶(機柜租賃、云服務(wù)等)。除非是經(jīng)過幾年的運營,發(fā)現(xiàn)節(jié)能的好處顯而易見,這樣的技術(shù)才可能被市場接受。
另外,這種對能耗的重視,還會使得數(shù)據(jù)中心的節(jié)能認證市場獲得發(fā)展。比如機房的節(jié)能認證、PUE認證會逐漸成為新建數(shù)據(jù)中心的"敲門磚"。