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施耐德数据中心技术顾问石葆春: 数据中心基础
作者:施耐德 / 来源:schneider / 发布时间:2017-03-13

9月27日,由云计算发展与政策论坛、数据中心联盟指导,开放数据中心委员会主办,百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院、英特尔承办的“2016ODCC开放数据中心峰会”在京隆重召开。在上午的ODCC技术分享环节上,施耐德电气信息技术(中国)有限公司数据中心首席技术顾问石葆春,发表了题为“数据中心基础设施的趋势与创新”的演讲。以下是演讲全文:

各位领导,各位嘉宾,早上好!我是施耐德的石葆春,下面这段时间我给大家分享一下施耐德在数据中心领域的一些看法。
 
  首先作为ODCC的会员,我想给大家做一个简单的工作的汇报。施耐德在中国跟随天蝎机柜的诞生,我们在2011年也在上海了一个定制化的专门为中国服务的研发中心。目前已经有大概171个人的规模。在2016年我们也取得了一些成就,比如说从最左边开始,刚刚也获得了认证奖项的天蝎机柜里面的电源模块,这是我们今年的一个很重要的成就,每一个模块是3千瓦,在3个U的空间里可以装10个模块。同时我们的天蝎机柜也跟我们服务器厂商合作,我们提供天蝎机柜从1.0、2.0一直走到了今天。另外我们中国区也给OCP提供OCP专用的机柜。还有一点,由于我们这几个互联网巨头BAT,他们对制冷方面都有很特殊的需求,所以我们在上海也从我们传统的标准的行级空调出发,也定制了比如双电源的行级空调,一路交流、一路直流,这样一些特殊的产品以及高温型的行级空调。还有一个比较大的定制化的产品,我们跟百度合作,按照百度的要求提供了OCU顶置空调的产品。同时在这几年我们跟BAT这几家也合作,按照他们的要求提供了铝合金的独立于机柜的自己带支架的通道封闭系统,我们认为这是一种比较新型的更加灵活的成本也比较低的产品。上面是我们施耐德在ODCC技术的引导之下提供的一些定制化的产品。


下面跟大家分享一下我们在中国市场看到的数据中心领域的趋势。我这个团队一年支撑上规模一点的数据中心的项目大概一共有3000个,其中我们可以看到5000平米以上的数据中心的项目,我们团队支撑的大概是150个以上的规模。很多大型数据中心里都采用了模块化架构,互联网的巨头他们可能会稍微特殊一些,更多的采用定制化的产品。定制化最终也会变成标准化,服务于普通的企业级的数据中心的规模小一点的用户。预制化的需求不单单是BAT互联网巨头,也在普通的用户当中有预制化的需求。当然高效率和低TCO是大家共通的追求,除了这种大型的数据中心以外,我们在中小规模的数据中心也看到了一种趋势,以前的观念认为大型数据中心会消灭掉很多企业级的或者政府级的中小规模的数据中心,但是从我们这边的信息和数据看来,这一点可能还不一定是正确的。从我们的信息来看,中小规模的数据中心今年的增长速度也是非常快的,并没有因为大数据中心的出现而减少,基于云计算、大数据包括移动互联、物联网等等这样一些需求的促进,使得我们在数据中心整个中国的需求是非常旺盛的。还有一个非常明显的特点,专业化的服务,很多数据中心甚至我们出现过100平米的数据中心或者60平米的数据中心用户都要求提供数据中心的设计,而且会专门招一个设计标。这一点在以前几年肯定是不可能的,但是现在我们看到这件事情已经出现了,这个是我们能够看到的比较真实的中国的数据中心的趋势。

下面从我们施耐德的角度,我们给大家简单分享一下关于各个子系统的技术方面我们看到的一些趋势,或者是创新的这样一些技术。看到三大趋势,第一个是中压,为了节省成本,缩短低压的配电路径,可以看到中压是越来越靠近我们的终端的负载,靠近我的机柜,甚至我们看到很大的一个趋势,中压甚至进入微模块,极大缩短了低压的配电路径,从而减小成本。另外中压的发电机、中压的冷冻机组和中压ATS切换,这是第一个趋势。第二个是电力模块,这里可以看到不光是国外,包括谷歌、Facebook等,国内的包括BAT的用户,也大量开始使用电力模块这样一种预制化、集中式的解决方案,在一个框架上中压变压器,低压,国外甚至UPS集成在一个模块里进行工厂预制,到现场安装。第三个是数字化和智能化的要求,跟以前相比有大大的提升,比如说有一些细节,以前从开杆到仪表的元器件,现在到整个智能化的器件。还有一种趋势是自动化的管理以前都是在背地,用户自己来进行整个系统的管理,现在甚至管理可以上到云端,只要连到互联网,甚至有厂家来帮你完成你所有的供配电系统,或者每一个配电柜精细的管理或者故障的预测,以及故障之后的快速的厂家级别的反应。另外一个是UPS电源,包括市电直供、高压直流,UPS今年为止还在一个非常重要的地位,我们经常在中国看到这个项目,要求160台、500千伏安的UPS。以UPS这个行业为例,在2014、2015年有非常重大的革命性的技术的进步在发生,这种发生在国外已经变成现实,在国内也已经逐渐开始落地,比如一个很重要的创新,我们叫做超级旁路优先模式,以前的UPS都会认为说市电是不好的,必须把市电切碎,把它搞成直流,重新再生出一个新的1%精度的交流,给我的IT负载来使用。但是这个观念正确吗,我们认为这个观念是不正确的,市电的可用性,多个数据表明都已经达到了99.95%甚至更高的可用性的级别。国家标准,认可市电直供。在这样一种情况之下,IT设备本身对电压的要求是-20%到10%,根本不需要1%的精度,你还要把它切碎,重新再生出一个1%精度的交流电,那已经完全没有必要了,而且你所有的元器件都是在100%的时间段来承受所有的负载,你的担子很重。在这种情况下有一个新的思路,我可不可以在绝大多数的时间里面直接使用市电给我的负载供电,在很少的时间段里、不合要求的时间段里,我采用逆变器给我的负载进行供电,这是一个非常新的思路,在这种新的思路的引导之下,我们会发现最左边这个超级旁路优先这种模式就诞生了,优先工作在旁路,并且逆变器和旁路是并联的,实时实现对旁路的有源的滤波,这样的一个革命,使得我的UPS的效率达到了99%,使得UPS的可靠性得到了大幅度的提高,正常情况下功率部分根本没有怎么工作,所以寿命也得到了很大的延长。第二个趋势有的用户说你这个旁路我还是很担心,还是想走逆变器,如何提高主回路做的情况之下这种效率和可用性,这也是一个很重要的课题,在这个课题里面我们可以看到,4电平逆变器是个很重要的技术,多电平逆变器技术可以提高效率达到97%,透视可以大大提高功率部分的可用性,原因是多电平逆变器降低了功率器件的承压。第三个是Delta变换技术,它的精度是1%,同时以30%的功率的变换,实现了100%能量的传递,我们认为这是天才的变换技术。

下面一个是关于制冷系统的趋势与创新,可以看到大家都在追求极致的低的PUE值,我们更关心的是如何把我们这些先驱的巨头的低的PUE的概念,这种定制的解决方案,如何能够移植到普通的老百姓和大众都能够使用到这个先进的理念和产品。因此我们会做一些从定制化变成标准化的这样一些转变,比如说高水温级空调,比如我们会生产高温差的冷冻式机组,传统的温差都是5度6度,新的冷冻机组温差会达到10度从而降低冷冻水的量,包括一体化的自然冷却冷冻水机组,还有两分钟快速启动冷冻水机组,包括其他的水力模块也是很重要的方向和创新的产品,将以前分离的水泵、管道、阀门监测这些传感器系统,把它集成到一个模块里面,由厂家统一制造生产。施耐德还有一个很重要的产品,叫做间接新风水喷淋制冷模块,这张图是在莫斯科使用我们第一代的间接新风的产品,右边这个图是第二代的间接新风+水喷淋的产品,新的产品提及减少了一半,成本降低了50%,同时我们有可能会考虑到在中国来落地,这是一个很新的产品。这个产品也可以适合于我们普通的标准的用户,它不是一个定制的,它是一个标准化的产品。还有一个方向是在微模块领域趋势与创新,我们可以看到不同的互联网的巨头,在微模块这个方面都有自己的思路和想法,并不是说我采用模块化UPS才叫做微模块,也不是说我采用了行级空调才叫做微模块,有很多不同的组合和变动,甚至可以说采用房间级空调,它也会有形成微模块的解决方案,采用顶置空调也是微模块的解决方案。现在新的微模块就是机柜和微模块的封闭系统是独立的,我可以先把这个封闭系统、走线系统搭建好,再把你采购的机柜,各种类型的不同厂家的不同高度的机柜推到这个框架里进行就位,而且你可以在中间随时把机柜拿出来进行维修升级,这是微模块一些重要的趋势,更加灵活,更加多姿多彩。