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成2019数额大旨首要词www.2527.com,施耐德电气推出

2020-02-10 05:27 来源:未知

展望2019年,施耐德电气认为数据中心将迎来以下五大新趋势以及五大技术解决方案。 5G、物联网、中国制造2025以及人工智能技术正在成为驱动创新与实现数字化转型的重要力量,一个新的数字化经济时代正在来临。同时,智能电网、微电网的快速发展,以及可替代能源成本和储能成本的不断降低,促使数据中心物理基础设施与上游的电网和下游的IT将会有更多的交互和融合。施耐德电气基于深刻的行业洞察和实践经验,敏锐把握市场变革趋势和客户需求,以不断创新的物理基础设施、软件和数字化解决方案以及全生命周期服务为高可用数字基石的构建和运维提供保障。展望2019年,施耐德电气认为数据中心将迎来以下五大新趋势以及五大技术解决方案。

原标题:“绿色”成2019数据中心关键词 曙光:高功率服务器须用“液冷”12月19日,在北京国家会议中心举办的第十四届“中国IDC产业年度大典”上,曙光节能总工程师沈卫东表示,随着数据中心服务器功率密度的提高,以及行业对节能、环保的需求增长,“液冷”正加速成为行业主流冷却技术。本文引用地址: 沈卫东2010年时,曙光研发的刀片服务器单机柜热负荷功率已近30kW。“单机柜功率如果超过40kW,当时全球空调厂商都解决不了曙光服务器的散热问题,空气这种冷却介质已走到尽头。”沈卫东说。为满足新一代高功率密度服务器的散热需求,2010年低曙光成立基础设施产品事业部,开始研发冷板液冷、浸没液冷等新散热技术。经过多年研发,2015年曙光推出国内首款标准化量产的冷板式液冷服务器,并在当年完成国内首个冷板式液冷服务器大规模应用。2017年又交付了首套商用全浸没相变液冷服务器,并于2019年实现了,世界范围内的首个刀片式浸没相变液冷技术的大规模部署。近年来,伴随5G、大数据、边缘计算等为代表的IT产业高速发展,数据中心服务器单机柜功率密度正不断升高,传统“风冷”面临着散热瓶颈问题。“早先的刀片服务器,一枚刀片上只有2颗CPU,现在一枚刀片上仅GPU就有8颗。从曙光的实践来看,‘液冷’是高功率服务器所必须的技术。”沈卫东说。“绿色”成2019数据中心行业关键词2019年,“绿色”、“节能”已成为数据中心行业关键词。除解决高功率服务器散热问题,“液冷”也助于实现数据中心的节能、环保等“绿色计算”目标。2019年2月,多部门联合发布关于加强绿色数据中心建设的指导意见,明确新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值(PUE值)需达到1.4以下。IDC发布的《2019中国企业绿色计算与可持续发展研究报告》显示,在调查的超过200家大型企业中,超过50%的企业已大规模部署并使用模块化数据中心、液体冷却等“绿色计算”技术。67%的企业已将绿色计算相关举措贯彻落实到日常的生产运营过程当中;近九成企业有绿色环保和可持续发展的主张并积极推广绿色理念。而曙光正通过创新数据中心、液冷节能技术、优化升级计算单元、技术融合等手段践行绿色计算理念,支持绿色发展。在“中国首届绿色计算高峰论坛”上,中科曙光副总裁曹振南表示,在云计算行业需求的驱动下,具有模块化、绿色化、智能化、高密度、双层融合与双层分离等特点的第四代数据中心,已成为当前IT基础设施的主流。“绿色化和智能化是第四代数据中心的标志。”曹振南说,基于第四代数据中心,曙光推出的“硅立方”数据中心,不仅可节约使用成本,在建设、运维周期等方面也更加经济、快速。采用刀片式浸没相变液冷技术的曙光“硅立方”,其PUE降至1.04,相比风冷数据中心能效比提升超30%,单机柜功率密度达160kW,计算设备可靠性至少提升一个数量级。图说:运行中的刀片式浸没相变液冷服务器(局部)截至目前曙光累计部署的“液冷”服务器已达数万台,曙光表示技术上“液冷”已有足够积累取代“风冷”。

大数据分析、人工智能和机器学习算法培训开发等应用需要消耗更多的能量,而这种首创的液冷解决方案非常适合于这些领域。 近日,施耐德电气携手Avnet和Iceotope公司,宣布推出业界首款浸没式液冷商用集成架构。该解决方案针对计算密集型应用进行了优化,将高性能的GPU服务器与Iceotope的液冷技术集成结合,从而提高能源使用效率。AVNET将液冷服务器与施耐德电气NetShelter液冷机柜系统集成在一起,可轻松部署到数据中心或各类边缘计算环境中。该解决方案可与下一代数据中心管理软件、EcoStruxure IT Expert和施耐德EcoStruxure Asset Advisor数字服务共同使用。在日前美国拉斯维加斯举行的Gartner信息技术基础设施、运营和云战略会议上,这一联合解决方案在施耐德电气510号展位上首次亮相。

新趋势之一:边缘计算将与云计算协同发展

大数据分析、人工智能和机器学习算法培训开发等应用需要消耗更多的能量,而这种首创的液冷解决方案非常适合于这些领域。在Gartner最近发表的一份报告中,液冷技术被视为一项值得关注的技术。分析师Henrique Cecci建议数据中心运营商通过采用现代液冷解决方案,最大限度地提高冷却能源的效率。尽管GPU具有很高的功率密度,但液冷提供了更高的效率、更低的运行成本、更小的占地面积、更高的可靠性和近乎静音的运行。随着需求的不断增长,Avnet、Iceotope和施耐德电气计划通过与其他服务器原始设备制造商建立合作关系来扩大这一业务范围。

过去的一年,我们看到了很多关于边缘计算的炒作,比如:云中心已死,边缘计算上位?,边缘计算将改变互联网和物联网的未来,边缘计算将引领下一次IT变革等等。但我们认为云计算不会消亡,边缘计算也不会取代云计算,而是边缘计算与云计算将协同发展。物联网、AI、5G的快速发展,人们对延迟和宽带的要求也越来越高。边缘计算就是专门为这种速度及带宽的需求而设计的。

施耐德电气关键电源业务部高级副总裁兼首席技术官Kevin Brown表示:施耐德电气致力于使数据中心更具可持续性,液体冷却是实现这一目标的最有效方式,这一最新进展标志着基于架构的浸没式解决方案向产业化迈出了重要一步,该解决方案具有基于水箱的解决方案的效率和有效性,同时具备传统冷板式液冷设计的兼容性和可维修性。考虑到计算密集型应用的增长,我们认为这一市场前景非常可观。

施耐德电气认为未来IT架构将是一种混合的IT架构,将由三种类型的数据中心所组成,分别由位于偏远地区用于超大规模计算与存储的中央云数据中心,位于市区或市中心的靠近用户用于大规模计算和存储的区域边缘数据中心,以及位于本地靠近数据产生和使用地点的边缘数据中心。边缘数据中心将在本地解决计算的快速响应问题,云计算将为边缘计算提供强大的后台计算支持和数据存储能力。同时,我们还认为边缘计算数据中心会首先在零售行业和网络运营商两大领域快速发展,以满足人们对低延时和高带宽的需求。

适应不断变化的市场趋势和技术

新趋势之二:液冷时代即将来临

Avnet Integrated全球总裁斯Scott MacDonald表示:作为全球领先的技术解决方案提供商,Avnet在适应不断变化的市场、趋势和技术方面表现出色。我们与全球最好的技术设计师和硬件制造商携手并推进合作。在这种情况下,我们与Iceotope液冷专家以及全球基础设施巨头施耐德电气合作,为我们的客户提供最佳液冷解决方案。我们很高兴能够集成、落实和支持该解决方案,它能够巧妙地解决客户在芯片密度不断上升、苛刻的IT环境、能源成本上涨、用水和空间受限等方面面临的挑战。

风冷IT在数据中心占据非常重要的地位,时至今日,数据中心依然以风冷IT为主。但是,人工智能的应用对数据中心的处理能力提出了巨大的要求。人工智能开始跨越式发展,已经从实验室研究发展到真正的商业和消费应用领域。这些应用程序的计算量巨大,以至于许多IT硬件架构师开始使用GPU作为核心处理器或辅助处理器。许多基于GPU的服务器,也就是我们所说的总设计功率发热量通常为300瓦特左右,而传统的服务器为130瓦特到150瓦特。基于GPU的服务器发热量是传统服务器的两倍,这是液冷兴起的主要驱动因素之一。

Iceotope首席执行官David Craig表示:Iceotope非常高兴能够将基于架构的创新型浸没式液冷技术推向市场。我们提供独一无二的液冷技术,能够轻松地实现从边缘计算设备到云端大型服务器场的扩展。与冷板式液冷系统相比,我们的方法更高效、更可靠、可节省更多空间、无需使用风扇,并且在整个数据中心部署时可降低成本。

据调查,我们发现数据中心当前机柜的功率密度在7个千瓦左右,但是,未来每个机柜的功率密度可能高达几十个千瓦。我们认为如果机柜功率密度在20千瓦以内时,传统的制冷系统非常具有性价比。但当机柜功率密度超过20千瓦时,传统的风冷技术将面临风量、功耗、噪音等方面的挑战,这时就需要采用液冷技术。

欲了解液冷技术及其在数据中心和边缘计算环境中的应用的更多信息,以及咨询全新集成式液冷架构解决方案,敬请访问液冷信息页面。

尤其目前在一线城市,政府管理部门对数据中心单位产值能耗和排放水平要求越来越严格。2018年9月26日《北京市新增产业的限制和禁止目录2018年版》要求在中心城区和北京市副中心禁止新建和扩建互联网数据服务/信息处理和存储支持服务的数据中心,非中心城区允许新建PUE在1.4以下的云计算数据中心。2018年10月29日上海市经信委发布《上海市推进新一代信息基础设施建设助力提升城市能级和核心竞争力三年行动计划》,提出新建数据中心PUE必须低于1.3,存量改造数据中心PUE不高于1.4,且新增至少50%面向AI。这时,传统的风冷方式很难实现这些PUE的要求,这也将成为推动液冷兴起的重要驱动因素。

责任编辑:李丽

新趋势之三:锂电池将在数据中心具有更多的应用

在二十多年前我们就开始在数码DV中使用锂电池,但为什么没有在数据中心领域普及呢?主要原因在于锂电池无法为UPS供应商提供价格、能量密度、安全性和可靠性方面的平衡。但是,近年来,电动汽车和新能源的快速发展推动了锂电池技术的进步和价格的降低,今天的锂电池成本已经比5年前下降了70%,同时,锂电池化学成本和技术的改进也为供应商提供了现实方案。

与传统的铅酸蓄电池相比较,锂电池凭借其出色的特性,包括较高的能量密度、较长的生命周期(10-15年vs. 4-6年),快速充电,占地节省50-80%,重量减轻60-80%,充放电次数1000循环vs. 400循环等,会逐渐取代传统的铅酸蓄电池成为数据中心UPS首选的备用电池。根据Uptime在2017年所做的全球数据中心调研显示,有10%的数据中心已经采用锂电池作为后备能源。

由于微电网、智能电网、新能源以及储能成本的降低,同时,很多国家和地区对数据中心的可持续性发展有了更高的要求,所以,越来越多的数据中心所有者开始考虑通过锂电池储能来降低成本和实现数据中心的可持续性发展的目标。中国作为全球最大的锂电池生产国,过剩的锂电池产能也需要开拓新的应用增长点,诸如风光储能、电网调频调峰、通信电源等。因此,我们认为锂电池在数据中心的应用将越来越多。

新趋势之四:数据中心管理即服务在数据中心规划,建设及运营中的价值愈加凸显

数据中心物理基础设施管理系统最初是为了从某单个数据中心的物理基础设施设备中收集信息而设计的,而且是作为一个本地的软件解决方案进行部署的。新的基于云的管理解决方案将位于云端,它可以帮助用户从范围更广的基于物联网的设备中收集海量的数据,而且,该软件管理平台可以实现单个,数百个,或者上千个大型或小型数据中心的物理基础设施管理。

这些新的系统通常被称作数据中心管理即服务,它们可以通过大数据分析来帮助用户实现预测性的决策,从而减少意外事件或宕机时间,同时,也比传统的DCIM解决方案要快的多。作为基于云的管理软件,该软件可利用数据资源池进行数据的收集和存储,进行趋势的分析,从而可以帮助数据中心用户从战略的层面来进行业务的规划。

基于云的管理软件还简化了对新设备部署的要求,以及升级现有安装的各项任务,而且可以在多个不同的地点进行软件的更新。因为,对站点逐个进行管理升级,特别是对于边缘数据中心,采用本地的管理软件是非常具有挑战性的。

新趋势之五:超大规模数据中心的建设对部署周期要求越来越高

我们认为数据中心市场对云计算的需求既不会减弱也不会放缓。2019年它将加速发展,这意味着网络巨头或者托管服务供应商会通过建造超大规模数据中心来增加更多的计算能力。但是,数据中心市场将驱使他们越来越快的来建造这些设施,也就是说,10到100兆瓦的数据中心项目需要在不到一年的时间里完成从设计,建造到运营。

为了解决用户在不断变革的市场环境下所面临的各种挑战,以施耐德电气为领导者的数据中心基础设施解决方案供应商通过不断的技术创新,将为用户提供以下五大技术解决方案:

技术解决方案之一:边缘计算解决方案

随着边缘计算的发展,施耐德电气认为过去对单个数据中心可用性的理解是不够的,我们需要转变观念,应该站在用户体验的角度去看待可用性这个问题,只要是用户的应用或网络的中断,比如:无法连接APP的应用,都应该被称为故障。因此,我们需要一个应该包含空调、UPS、监控、IT设备、网络、存储等设备在内高可用性的边缘数据中心。

同时,我们认为要实现边缘数据中心的大规模部署需要解决三个问题,第一,我们需要建立一个包括用户、系统集成商、物理基础设施供应商、IT设备制造商以及管理服务供应商在内的相互协作的生态系统;第二,我们需要部署基于云的管理工具来实现数百甚至上千的边缘数据中心的智能化管理;第三,我们需要通过大数据分析和人工智能来向科技要人力来解决人力资源不足等挑战,以实现无人值守的运维管理。

技术解决方案之二:液冷解决方案

目前主要有两种液冷解决方案,一是芯片级液冷,二是浸没式的液冷。芯片级液冷有时也被称作冷板式液冷。这两种液冷各有优缺点,冷板式可以对绝大多数的传统服务器进行翻新,缺点是其他的部件仍然需要传统的房间空调进行冷却。浸没式的优点是消除了对传统服务器风扇的需求,但需要对服务器主板进行重新的设计。

为了量化这两种液冷与传统冷冻水系统之间的对比,施耐德电气从数据中心、楼宇的角度进行了投资成本和运行成本的分析。发现浸没式液冷相对于冷板式液冷在TCO方面是占优的,如果单独从制冷系统的节能角度来看,冷板式液冷可以节省15%以上,浸没式可以节省57%以上。如果从整个数据中心能耗的角度来看,冷板式可以节省5%年度能耗,浸没式可以节省15%。

冷却液对于实现液冷的应用非常的关键,我们认为关于冷却液的讨论主要集中在冷却液的价格、与IT设备的兼容性,还有传热特性,对环境的影响,以及需要要从整个生命周期的角度去考虑问题。如果想要在数据中心进行大规模液冷的部署,必须要克服的几个问题包括需要对服务器主板进行重新的设计,另外一个就是需要对数据中心从系统的角度进行重新的设计,尤其是数据中心的供配电系统,当机柜功率密度高达几十个千瓦时怎么来进行供配电的设计,这是一个非常具有挑战性的思考。

技术解决方案之三:锂电池技术解决方案

锂电池的能量密度是铅酸电池的3倍以上,如果缺乏合理的电气保护设计和BMS管理,锂电池失控所带来的后果将远大于铅酸电池。但是,我们可以通过以下四个方面来解决这个问题,第一,通过高质量的生产工艺管控来保证电芯的高品质和高度一致性;第二,通过完善的BMS设计来实现电芯充放电的安全;第三,选择合适的锂电池化学材料,比如磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰三元里技术。第四,进行锂电池与UPS的兼容性测试。

在云计算模式下,服务器的功耗将更加的动态,十年以前,服务器满载与空闲时的功耗大约为1:2,而现在它们两者间的比值可以高达1:9,如果按照峰值进行供配电系统的设计,投资成本是巨大的,所以,很多数据中心设计人员都在讨论能否采用软件和储能的手段来实现削峰/去毛刺,从而实现供配电系统的降容设计。同时,也可以通过储能和峰谷电价差来降低运营成本。

柴油发电机的投资成本占到数据中心物理基础设施投资成本的10%以上,同时用户还面临噪音,污染,较长的部署周期等挑战。调查研究发现,柴发的平均运行时间为173分钟,也就是说我们有超过50%以上的柴发运行时间小于3个小时。施耐德推演了随着锂电池价格的不断降低,到2020年的时候,2.5个小时的锂电池后备系统将与柴发具有同等的投资成本,因此,我们认为,通过锂电池储能集装箱来部分取代柴油发电机也是可行的。

实现锂电池储能的关键在于电池系统的管理和软件方面的控制,锂电池可以通过其自带的三级BMS来实现对每一只电芯、模组、机架和系统进行在线智能管理,数据中心运维人员可以通过BMS实时了解电池的电气状态和健康趋势。软件管理将是实现风光储能,电网调峰,UPS后备电源在数据中心应用的关键。

技术解决方案之四:DMaaS解决方案

从本质上来讲,数据中心是非常复杂的系统,因为需要管理电力和制冷基础设施与IT设备的交互,同时最小化总运行成本。对于数据中心持续运行并最小化停机时间的需求持续增加。当出现问题时,我们期望管理系统提供必要的关键信息以解决此问题,并分析根本原因以防止再次发生。可以发现,这个行业已经演变成两种数据中心管理方法。一种方法是利用特定领域系统进行电源、冷却和白区的管理。第二种方法更为本土,其中基于SCADA类型的系统被定制化编程以履行管理职责。每种方法都有其优点和缺点,然而,我们相信这两种方法在未来都将面临局限性,并将需要新方法对其加以解决,以充分发挥基于云的工具和大数据分析的潜力。

作为DMaaS市场的早期参与者,施耐德电气可以利用其数据中心多年的实践经验挖掘出大量数据,其中包括设计和建造数据中心、楼宇管理、配电,以及供电和散热服务等。施耐德电气面向数据中心的EcoStruxure架构,是开放的、可互操作的、基于物联网的系统架构与平台,可为数据中心客户在安全性、可靠性、效率、可持续性和互联互通方面提供更高价值。并通过利用了先进的物联网、移动、传感、云、分析和网络安全等技术的发展,实现在互联互通的产品、边缘控制,以及应用、分析与服务三个层面的全面创新。

互联互通的产品是物联网智能运行的基础,施耐德电气的第一信念是以创新为核心,生产伟大的互联互通的产品。在互联互通的产品层,从数据中心和周围建筑的各种连接传感器和众多供应商设备收集数据。在边缘控制层,无论是在建筑物级别,还是在IT系统或配电系统,EcoStruxure边缘控制均可使客户实现本地控制和监测,并自主地对任何警报进行监测并采取行动。在应用、分析与服务层,则可通过远程数字化平台分析数据,使用人工智能提取信息,为预防性维护、能源效率和其他工作,提供可执行的情报信息。

即使数据中心所有者采用各种设备和软件平台,EcoStruxure依然能够读取所有健康和状态的数据。然后,数据中心所有者可以与客户共享这些数据。通过EcoStruxure架构和平台,施耐德电气将为客户整体业务提供高可用性、高效的产品和服务,通过预测分析和可操作的智能驱动更多价值,优化业务,并带来更多回报。

技术解决方案之五:超大规模数据中心解决方案

采用预制化、模块化的撬块将是实现超大规模数据中心对建设周期高要求的关键保障。供配电撬块将兆瓦级的UPS,开关柜以及管理软件在工厂提前进行预制。这些预制的模块都会经过预先的测试,在到达数据中心建设现场之后,即可实现可靠的,即插即用的部署。因为在某些地区,这些供配电设备的供货周期可长达12个月,采用预制模块化方案可以实现按时交付,消除了设计和施工阶段的任何可能的时间延误。

同时,也可以认为数据中心的计算能力将变得更加模块化,可快速实现按需部署。施耐德电气已经开发出了与机柜实现同时部署的支持系统模块部署模式,已经被全世界各地的许多托管数据中心所使用。在这种解决方案中,独立于基础设施的框架结构,可实现将预装IT设备的机柜快速推入通道封闭系统,大大减少了部署的时间和复杂性。

责任编辑:李丽

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