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新基建带动百亿级数据中心投资,液冷数据中心建设正当其时

2020-05-19 15:02 次阅读

全国两会前夕,在四川、江苏、云南、郑州等多个省市的地方两会上,围绕“新基建”的布局成为讨论重点。其中,数据中心被多地列为2020年的重点项目,各地计划投资规模均达到百亿级。

作为5G、云计算、工业互联网和人工智能的底层算力基础设施,数据中心的价值大幅凸显。在总规模达万亿的资金即将涌入之际,如何规模化建设适用未来的数据中心进而避免盲目建设和重复投资,成为业界讨论的重点。

凭借有效降低能耗、减少故障率和突破了环境局限等优势,液冷技术已经成为全球数据中心发展的重要技术趋势。目前,IBM、谷歌、英特尔等国际巨头早已纷纷在该领域展开布局,在国内,以网宿科技、华为、中科曙光为代表的科技公司也积极投入了液冷的技术研发与市场拓展。

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中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长何宝宏指出,高密度计算正促使数据中心液冷技术兴起,液冷不仅是制冷方式的改变,更可能变革整个数据中心生态。

市场咨询机构Technavio报告称,数据中心建设方面的大量投资将推动全球液冷数据中心市场的发展。随着“新基建”的大举推进,液冷技术商用或将实现跨越式发展。

面向未来 液冷数据中心建设正当其时

知名市场研究机构Research and Markets报告称,到2025年,人工智能和机器学习的引入预计占亚太地区基础设施投资的40%以上。与之相伴的是海量数据计算和存储的更高要求,为了平衡效率和成本,数据中心将向高密度的方向发展。

根据媒体报道的华为全球数据中心设备业务高级副总裁兼首席技术官Sanjay Kumar Sainani对未来数据中心图景的阐述,目前,数据中心的平均功率为6 - 8kw /机柜。预计到2025年,数据中心的功率密度将达到15-20kw /机柜。

科智咨询最新发布的《2019-2020中国IDC产业发展研究报告》指出,随着数据中心计算力的提高,对于新建的数据中心而言,最大的资金投入不是建筑本身,而是保证电力供应的设备成本以及机房制冷成本。计算密度的增加已经让一些大型数据中心的建设项目资金突破了10亿美元大关,这其中制冷系统占了很大比重。

据了解,每台电子设备在交流电或直流电上运行时都会产生热量。为了防止服务器芯片组和组件出现故障、熔化和损坏,需要控制IT系统产生的热量。

“从国内外最新的研究进展来看,应对大数据、超密度计算的”功耗墙“,使用液态冷却液替代空气来对计算机设备进行冷却,已在全球范围内被验证,并掀起了数据中心的技术革命。” 网宿科技高级副总裁黄莎琳表示。公开资料显示,网宿科技旗下的全资子公司绿色云图是国内最早布局液冷技术并成功商用的科技企业之一。

据介绍,和传统的风冷技术相比,液体导热能力是空气的25倍,同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍;其次,同等散热水平时,液冷噪音水平比风冷噪音降低20-35分贝;另外,在耗电量方面,液冷系统约比风冷系统节省电量30%-50%,这使得数据中心有望摆脱地理位置等环境限制,顺应物联网等应用所需要的边缘数据中心小型、分散和靠近用户的需求。

何宝宏特别指出,传统的风冷会带来空气的流动,必然会产生振动,而振动会直接影响IT系统的稳定性和寿命。在以毫秒计算的5G时代,底层算力系统的故障将可能造成经济和安全方面的巨大风险。

DATA BRIDGE MARKET RESEARCH预计,到2026年,液冷数据中心市场的初始估值将从2018年的14.3亿美元增至1205亿美元,年化复合增长率达30.45%。

“从风冷到液冷,改变的将不仅是制冷方式,而是整个数据中心的生态。”何宝宏认为,一旦数据中心的制冷方式从风冷转为液冷,那么随之发生改变的还有服务器的设计,以及整个数据中心的设计。

随着液冷技术进一步完善,生态系统进一步成熟,或将引发数据中心产业的一连串革命。

5G加速全球液冷数据中心发展 国内厂商或弯道超车

根据我国“十三五”的规划,2020年,新建大型云计算数据中心PUE值(评价数据中心能源效率的通用指标,PUE值越接近1,绿色化程度越高)将不得高于1.4。当前“新基建”倡导大力发展面向未来的新型信息化基础设施建设,因此在降低能耗方面优势显著的液冷数据中心有望迎来爆发期。

数据中心巨头Vertiv委托撰写的一份451研究报告显示,在全球接受调查的105家电信运营商中,大多数科技决策者预计5G将使电力需求增加2-3倍,从而引发相应的能源消耗增加。

在数据中心发展较为成熟的北美地区,数据中心液冷技术已经流行起来。微软、英特尔、IBM、谷歌、3M、HPE等国际巨头纷纷在液冷技术领域展开布局。

同时,早在数年前,英特尔与液冷设备厂商Green Revolution Cooling就共同进行了液冷方面的尝试,并通过测试充分验证了液冷在节能降耗方面的优异表现。在超级计算领域,IBM发布了液冷超算机Aquasar,HPE也在其超算产品线发布了Apollo 8000系列的液冷产品。

在国内,受市场和政策的双重驱动,网宿科技、华为、联想、中科曙光等科技公司已经在围绕液冷技术积极展开布局,进一步推动液冷技术的商用落地。

其中,网宿科技旗下的绿色云图是国内该领域头部梯队的代表性企业。绿色云图2017年不仅在国内推出了首个规模投入商用的直接浸没式液冷数据中心,自2018年开始,该公司连续获得了中国质量认证中心(CQC)节能技术权威认证,并入选了工信部《绿色数据中心先进适用技术产品目录(2018年版)》,以及《绿色数据中心先进适用技术产品目录(2019年版)》。近两年来,绿色云图参与编写了国内首部《液冷应用及发展白皮书》,并发起成立了国内首个液冷绿色数据中心产业联盟。

公开资料显示,绿色云图在技术性能上处于全球领先地位。联想公布的“free-cooling”液冷系统的PUE值控制在1.1,绿色云图的液冷数据中心则以1.049的PUE均值刷新了数据中心能耗的最新记录,甚至低于谷歌数据中心公布的1.09的极限值。

Research And Markets指出,液冷数据中心的技术浪潮将鼓励专业液冷技术供应商与原始设备制造商合作,以改善他们的产品。根据《2020年中国数据中心行业发展洞察报告》,独立第三方数据中心以建设速度快、客户定制性强、PUE大多更低等优势而越来越受到认可。在“新基建”提速的大背景下,“电信运营商+专业液冷数据中心服务商”的合作模式不失为一种可行路径。

“以前的数据中心是围绕网络而发展的,今天数据中心则变成了一个相对独立的发展领域。”何宝宏强调,数据中心已经成为流量最密集、业务最密集的领域。

网宿科技高级副总裁黄莎琳表示,绿色数据中心的时代已经到来,国家“新基建”将为数据中心的转型升级注入强劲的发展新动能,将给液冷数据中心的商用带来重大的发展机遇。网宿将不断升级优化液冷技术,适应市场需求推出不同品类的液冷数据中心产品,为“新基建”贡献一份技术力量。

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