當前，我國各行業(yè)加速數字化轉型升級，促進數據中心發(fā)展的同時也帶來了不可忽視的能耗排放。經濟發(fā)展浪潮遇上“雙碳”目標，中國數據中心該如何破局？

　　8月25日，中科曙光發(fā)布“曙光生態(tài)級一體化大數據中心”方案。作為全國首個“生態(tài)級”一體化大數據中心方案，該中心的發(fā)布，為數據中心破解高能耗難題，提供了寶貴思路和實現路徑。

　　1、數據中心變身“能耗巨獸”？

　　近年來，隨著云計算、物聯網、人工智能、5G通信等新興技術的蓬勃發(fā)展，我國數字經濟新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現，質量效益明顯提升。到2020年底，數字經濟核心產能增加值占GDP比重達7.8%。根據“十四五”規(guī)劃，到2025年，這一數值將升至10%。

　　各行業(yè)數字化轉型升級進度加快，全社會數據總量爆發(fā)式增長、算力需求持續(xù)擴張。作為算力發(fā)展的物理載體，數據中心在全國遍地開花。根據工信部印發(fā)的《新型數據中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》，到2023年底，全國數據中心機架規(guī)模年均增速保持在20%左右，總算力超過200EFLOPS，高端算力占比達到10%。

　　然而，數據中心迅猛增長的背后，還隱藏著不可忽視的環(huán)境問題。

　　大量數據吞吐和運算，不可避免地增加用電量，這將排放大量二氧化碳，以及二氧化硫、氮氧化物等主要環(huán)境污染物。2018年，中國數據中心總用電量為1608億千瓦時，占全社會用電量2.35%，用電相關排放量為9855萬噸二氧化碳，成為名副其實的“耗能大戶”。按照當前速度發(fā)展，預計到2023年，數據中心能耗將相當于2.6個三峽電站的發(fā)電量，碳排放量將達1.63億噸。

　　如今，中國已明確“雙碳”目標，力爭2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”。在此背景下，助力信息通信行業(yè)實現減排目標，對數據中心綠色低碳發(fā)展提出了更高要求。根據《行動規(guī)劃》，到2021年底，新建大型及以上數據中心PUE要降到1.35以下，到2023年底降至1.3以下。

　　【注：PUE是評價數據中心能源效率的指標，為數據中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源的比值。該值大于1，越接近1代表能效水平越好。】

　　可是，目前中國僅有41%的數據中心PUE可達1.4以下，IT設備能耗幾乎占到數據中心總能耗的一半。未來一段時間內，我國數據中心還面臨著很大的減排壓力。如何尋求發(fā)展與生態(tài)之平衡、實現可持續(xù)發(fā)展，是其現階段所面臨的發(fā)展難題。

　　2、由點及面，數據中心有大動作

　　社會經濟信息化的發(fā)展，必然需要大力建設數據中心，服務國民經濟。而在“雙碳”路徑下，數據中心的建設絕不能偏離規(guī)劃布局、技術支持和規(guī)范指導。發(fā)展與生態(tài)的天平要如何保持平衡？國家戰(zhàn)略規(guī)劃已經為我們指明了方向。

　　今年5月，四部門聯合印發(fā)《全國一體化大數據中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》，明確“加強統(tǒng)籌、自主創(chuàng)新、綠色集約、安全可靠”四大基本原則，引領中國數據中心發(fā)展新趨勢。

　　*合理規(guī)劃布局，統(tǒng)籌集群發(fā)展。

　　一方面，明確功能劃分，做好“冷熱分工”。

　　供需失衡、能源布局失配，是我國數據中心的突出問題。這需要全國大數據中心的一體化布局，合理應用我國能源分布特點，結合當地能源條件。目前，我國數據中心存量機柜數量機柜總數約360余萬架，其中熱數據集聚在京津冀、長三角、珠三角三大經濟區(qū)，冷數據集聚于西部電力資源富足地區(qū)。

　　另一方面，促進全國范圍數據中心合理布局、集群化發(fā)展。

　　根據能源結構、產業(yè)布局、市場發(fā)展、氣候環(huán)境等布局，《方案》規(guī)劃在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝，以及貴州、內蒙古、甘肅、寧夏等地布局建設全國一體化算力網絡國家樞紐節(jié)點，作為數據中心集群發(fā)展的重點區(qū)域。

　　依托樞紐節(jié)點，引導數據中心向西部電力資源豐富地區(qū)集聚。這將進一步打通全國網絡傳輸通道，提升跨區(qū)域算力調度水平，推動“東數西算”工程實施，構建國家算力網絡體系。

　　作為關鍵信息基礎設施，數據中心面臨著斷供斷電、黑客入侵、數據泄漏等諸多風險。中國每年因偽基站、惡意軟件勒索等數字犯罪造成的損失就達上百億元。

　　建設安全的數據中心，要以軟硬件共筑安全圍墻，全產業(yè)鏈自主創(chuàng)新，應對復雜安全問題。以應用研究帶動基礎研究，加強對大數據關鍵軟硬件產品的研發(fā)支持和大規(guī)模應用推廣，加快突破關鍵核心技術，提升大數據全產業(yè)鏈自主創(chuàng)新能力，筑牢基礎網絡、數據中心、云平臺、數據和應用的一體化安全保障。

　　*對標減排需求，綠色集約發(fā)展。

　　進一步挖掘數據中心的節(jié)能減排潛力，是實現“雙碳”目標的有力保障。

　　為推動綠色可持續(xù)發(fā)展，數據中心建設將加快節(jié)能低碳技術的研發(fā)應用，提升能源利用效率、降低能耗；同時，加大對基礎設施的整合調度，推動老舊基礎設施轉型升級，向PUE值小于1.1方向發(fā)展；此外，靈活運用高密度集成高效電子信息設備、液冷等節(jié)能技術，及可再生能源。

　　高密度集成高效電子信息設備的運用，還有助于單機柜功率密度的持續(xù)上漲以及電子信息設備高密度集成度的提升，引領數據中心建設向大型、超大型規(guī)模及集群化發(fā)展。

　　3、共建生態(tài)，與綠色同行

　　建設一體化大數據中心、破解高能耗難題，找準破局關鍵點尤為重要。8月25日，中科曙光推出國內首個生態(tài)級一體化大數據中心方案。中科曙光表示，該中心將圍繞綠色、安全、服務三大生態(tài)體系，通過前沿技術應用與創(chuàng)新，攜手產業(yè)鏈伙伴，踐行綠色集約、統(tǒng)籌規(guī)劃等理念，助力實現數據中心綠色低碳、高質量發(fā)展。

　　曙光生態(tài)級一體化大數據中心

　　*綠色生態(tài)

　　在內部節(jié)能循環(huán)層面，中科曙光積極探索液冷技術，助力減排。

　　傳統(tǒng)數據中心多用機房空調為IT設備降熱（即“風冷”），原理是將常溫冷空氣變低溫冷空氣，實際上是個高能耗過程。而液冷技術的冷卻力更強，同體積液體帶走的熱量是空氣的1000-3000倍；還具有低PUE、高密度的特點，有助于降低數據中心PUE，極大節(jié)約能源。

　　早在2011年，中科曙光就開始服務器液冷技術的探索與研究，先后實現“國內首款標準化量產的冷板式液冷服務器”“全球首個大規(guī)模浸沒相變液冷商業(yè)應用項目落地”等重大突破，如今已擁有50多項“液冷”核心技術專利，從技術思路到產品化應用均達成熟階段。

　　作為“曙光生態(tài)級一體化大數據中心”的節(jié)能技術底座，曙光以相變液冷技術為核心，在數據中心系統(tǒng)內部形成了完整的節(jié)能降耗解決方案，可助數據中心實現全地域全年自然冷卻，PUE值可降至1.04。若全國50%新建數據中心采用曙光相變液冷技術，每年可省450億度電，減排3000萬噸二氧化碳。

　　在外部低碳循環(huán)層面，中科曙光與多方通力合作，各環(huán)節(jié)共守低碳環(huán)保防線。

　　通過風電、水電、光伏等清潔能源的引入和利用；數據中心余熱的回收再利用；節(jié)能、環(huán)保、高空間利用率的綠色建筑設計等，可進一步大幅降低數據中心碳排放總量，形成一個以數據中心為核心、與外部環(huán)境友好聯結、可持續(xù)共存的綠色生態(tài)綜合體。

　　*安全生態(tài)

　　中科曙光是國內最早通過“中央網信辦云服務網絡安全審查”“工信部云服務能力評估”“中國信通院云計算風險管理能力評估”的三類“增強級”的云服務商。

　　曙光攜手合作伙伴，構建安全可信的IT基礎設施，并實現從建設到管理運維的全棧安全體系化部署。在技術安全層面，實現從全國產硬件基礎設施到云平臺、數據平臺的整體安全；在運營安全層面，實現安全運維、安全管理、安全運營、安全合規(guī)四大馬車并駕齊驅。

　　*服務生態(tài)

　　中科曙光依托其豐富的計算服務、城市云服務、大數據服務經驗，從軟到硬，提供多層級服務。

　　2010年，曙光發(fā)布“曙光云戰(zhàn)略”，并于次年正式提出“城市云”概念。曙光云服務發(fā)展至今，已踏足20個省區(qū)、50座城市，持續(xù)運營項目超過50個，服務各級政府客戶達10000家以上。此外，中科曙光亦聯合行業(yè)伙伴、優(yōu)化服務支撐，實現數據中心從頂層規(guī)劃到建設實施、從運維到管理的一站式服務。

　　建設一體化大數據中心，還需要全產業(yè)鏈的通力合作。中科曙光副總裁、曙光數創(chuàng)公司總經理何繼盛表示，曙光在構建傳統(tǒng)大型數據中心方面擁有領先技術，但一體化大數據中心的建設目標，需要產業(yè)鏈協(xié)同才能實現。

“雙碳”背景下，我國數據中心建設迎來生態(tài)創(chuàng)新時代。中科曙光同產業(yè)鏈伙伴并進，齊聚生態(tài)級一體化大數據中心之下，開放創(chuàng)新、攜手共贏，推動數據中心行業(yè)實現綠色高質量發(fā)展。

作為數據中心的重要設備提供商，金武士ups電源成立了專業(yè)的技術團隊，與全國多個數據中心設計、建設商保持深度合作，以數據中心需求為技術研發(fā)導向，以碳中和為產品研發(fā)目標，從材料采購、生產制造到質量檢驗始終保持最嚴苛的標準，十多年來，金武士ups電源的產品受到了國內外數十個數據中心等專業(yè)用戶的一致好評。為推動數據中心實現綠色高質量發(fā)展做出了積極的貢獻。