伴隨新規(guī)定出臺(tái)，新能耗大戶“數(shù)據(jù)中心”正迎來(lái)一場(chǎng)技術(shù)變革。

　　7月27日，北京市發(fā)展和改革委員會(huì)官網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查若干規(guī)定的通知》(以下簡(jiǎn)稱：通知)。

　　通知顯示，為加強(qiáng)北京市內(nèi)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查，即日起北京市內(nèi)新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心若PUE值超1.4，將被征收差別電價(jià)電費(fèi)。

　　對(duì)此，行業(yè)人士表示該規(guī)定意味擴(kuò)建、新建不達(dá)標(biāo)數(shù)據(jù)中心，每年將付出數(shù)千萬(wàn)、乃至上億元額外電費(fèi)。這將促使更多大型、超大型數(shù)據(jù)中心向氣候涼爽或有可再生資源的中西地區(qū)轉(zhuǎn)移，而特大城市內(nèi)數(shù)據(jù)中心則將采用液冷技術(shù)。

　　PUE超標(biāo)將多繳億元電費(fèi)

　　北京市發(fā)展和改革委員會(huì)官方網(wǎng)站公布通知顯示，北京市將進(jìn)一步加強(qiáng)市范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的節(jié)能審查，對(duì)于PUE(評(píng)價(jià)源效率指標(biāo)，理想值為1)>1.4且<=1.8的項(xiàng)目(單位電耗超過(guò)限額標(biāo)準(zhǔn)一倍以內(nèi))，執(zhí)行的電價(jià)加價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為每度電加價(jià)0.2元;對(duì)于PUE>1.8的項(xiàng)目(單位電耗超過(guò)限額標(biāo)準(zhǔn)一倍以上)，每度電加價(jià)0.5元。

　　此外北京市內(nèi)擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心，年能源消費(fèi)量小于 1 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤(1萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤約等于3000萬(wàn)度電)的項(xiàng)目 PUE 值不應(yīng)高于 1.3;年能源消費(fèi)量大于等于 1 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤且小于 2 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目，PUE 值不應(yīng)高于 1.25;年能源消費(fèi)量大于等于 2 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤且小于 3 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目，PUE 值不應(yīng)高于 1.2;年能源消費(fèi)量大于等于 3 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的項(xiàng)目，PUE 值不應(yīng)高于 1.15。

　　對(duì)此，曙光數(shù)創(chuàng)副總經(jīng)理姚勇表示，以新建3000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，單機(jī)柜平均功耗為18kW的中型數(shù)據(jù)中心為例。按北京市新規(guī)，其PUE值若超過(guò)1.4小于1.8，其一年預(yù)計(jì)將支付差別電價(jià)電費(fèi)9460萬(wàn)元，若PUE值超過(guò)1.8則預(yù)計(jì)將支付差別電價(jià)電費(fèi)2.36億元。

　　“對(duì)目前的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)企業(yè)和單位來(lái)說(shuō)，支付這些額外費(fèi)用是難以承受的。”姚勇還介紹，北京、深圳的數(shù)據(jù)中心規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)全國(guó)城市具有較強(qiáng)的示范作用。此外PUE值要低于1.4，數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱技術(shù)模式已難以滿足。

　　降PUE遇“風(fēng)冷”瓶頸

　　伴隨IT產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心正快速成為新能耗大戶。

　　據(jù)報(bào)道，2018年全國(guó)數(shù)據(jù)中心總耗電量1500億千瓦時(shí)，占社會(huì)總用電量的2%。預(yù)計(jì)到2025年，這一占比將增加一倍達(dá)到4.05%，高能耗的背后是PUE值的居高不下。據(jù)報(bào)道，截至2019年年底，全國(guó)超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.46，大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.55。

　　早在2018年，在《北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄(2018年版)》中，就明確提出禁止新建PUE值在1.4以上數(shù)據(jù)中心。上海則在2019年1月明確提出新建數(shù)據(jù)中心PUE值嚴(yán)格控制在1.3以下，改建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心PUE值嚴(yán)格控制在1.4以下。

　　2019年2月，工信部、國(guó)家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局、國(guó)家能源局出臺(tái)《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，要求到2022年數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的PUE達(dá)到1.4以下。

　　“冷卻計(jì)算設(shè)備耗能一直是導(dǎo)致高PUE的直接原因”姚勇介紹，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心風(fēng)冷模式，將使一半能耗用于冷卻計(jì)算設(shè)備，其PUE值普遍在1.4以上。最為關(guān)鍵的，伴隨CPU、GPU等核心計(jì)算芯片的功耗升高，風(fēng)冷模式下單機(jī)柜功率密度最高只能到30kW左右。

　　雖然芯片工藝制程不斷進(jìn)步，但服務(wù)器端CPU、GPU功率已突破300W、400W大關(guān)。伴隨人工智能等高密度計(jì)算場(chǎng)景增多，目前在運(yùn)行數(shù)據(jù)中心不少單機(jī)柜功率早已突破30kW。

　　城市數(shù)據(jù)中心進(jìn)入液冷時(shí)代

　　2019年12月，曙光將“液冷‘爆發(fā)’倒計(jì)時(shí)鐘”的時(shí)針撥到11點(diǎn)50分，這距象征液冷在數(shù)據(jù)中心行業(yè)全面爆發(fā)的“零時(shí)”僅有10分鐘。

　　姚勇表示，目前對(duì)北京、上海等城市而言伴隨嚴(yán)苛PUE值政策出臺(tái)，其新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心可以說(shuō)已進(jìn)入“液冷”時(shí)代。

　　“液冷技術(shù)也有很多種類，冷板液冷、浸沒(méi)液冷、浸沒(méi)相變液冷。從降低PUE值上來(lái)看浸沒(méi)相變液冷技術(shù)效果最好。在非高密度計(jì)算等領(lǐng)域新建、擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心，冷板式液冷也是很好的選擇。”姚勇說(shuō)。

　　曙光率先于2015年推出國(guó)內(nèi)首款標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)的冷板式液冷服務(wù)器，并在當(dāng)年完成國(guó)內(nèi)首個(gè)冷板式液冷服務(wù)器大規(guī)模應(yīng)用，2017年交付了國(guó)內(nèi)首套商用全浸沒(méi)液冷服務(wù)器，并在2019年完成國(guó)內(nèi)首個(gè)刀片浸沒(méi)相變液冷服務(wù)器的大規(guī)模部署。

　　以采用刀片式浸沒(méi)相變液冷技術(shù)的曙光綠色數(shù)據(jù)中心為例，其PUE可降至1.04。相比風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心能效比提升超30%，CPU等核心芯片部件性能可提升20%，單機(jī)柜功率密度達(dá)160kW，計(jì)算設(shè)備可靠性至少提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。