我曾采訪過一位華裔科學(xué)家，對方向我講述了一段往事，至今印象深刻。

上個世紀八十年代，這位科學(xué)家赴美留學(xué)，作為加入頂級人工智能實驗室的為數(shù)不多的華裔學(xué)生，被邀請為微軟的數(shù)據(jù)中心進行物聯(lián)網(wǎng)改造，目的是實現(xiàn)能耗監(jiān)控與調(diào)優(yōu)。而當(dāng)時，中國的計算資源主要運用于少數(shù)科研機構(gòu)，還沒有像樣的機房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，精密的溫控措施更是無從談起。

第一次看到超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，這位科學(xué)家內(nèi)心受到的震撼可想而知。

不得不承認，很長一段時間以來，中國都是數(shù)據(jù)中心的跟隨者、學(xué)習(xí)者。不過，以人工智能、5G、云計算為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命正蓄勢待發(fā)，必將推動數(shù)據(jù)中心發(fā)生深刻變革。而這一次，更先進的數(shù)據(jù)中心有望正誕生于中國，由中國科技企業(yè)來打造。

2022年5月26日，華為下一代數(shù)據(jù)中心發(fā)布會在東莞松山湖舉辦，面向全球發(fā)布了下一代數(shù)據(jù)中心理念及全新供電解決方案電力模塊3.0。華為高級副總裁、數(shù)據(jù)中心能源軍團CEO楊友桂正式提出下一代數(shù)據(jù)中心的四大特征應(yīng)當(dāng)包含：低碳共生、融合極簡、自動駕駛、安全可靠。

相信很多人心中都充滿好奇：為什么“下一代數(shù)據(jù)中心”必須符合這些要求？華為憑什么引領(lǐng)全球數(shù)據(jù)中心的飛躍？下一代數(shù)據(jù)中心又將給方興未艾的數(shù)字經(jīng)濟帶來哪些影響？

當(dāng)前，人類社會正在加速邁向以智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算等為先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的智慧工業(yè)新時代。要理解數(shù)據(jù)中心的演化之路，還是要回到第四次工業(yè)革命的本質(zhì)，看到數(shù)據(jù)中心從“原工業(yè)化”走向 “新工業(yè)化”的必然與邏輯。

數(shù)據(jù)中心只待今朝：從原工業(yè)化邁向新工業(yè)化

1972年，美國經(jīng)濟學(xué)家富蘭克林·門德爾斯《經(jīng)濟史雜志》發(fā)表的論文中，提出了一個新的術(shù)語——“原工業(yè)化”（Proto-Industrialization），指的是工業(yè)化之前小規(guī)模、分散性的小型農(nóng)村工業(yè)。而一直到上個世紀下半葉，數(shù)據(jù)中心都處于“原工業(yè)化”的階段。

1946年第一臺計算機ENIAC誕生，占地達170平方英尺，耗電140～150kW。這段時間里，數(shù)據(jù)中心仍然是原始的。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心只有一扇安全門，冷卻需要巨大且昂貴的通風(fēng)口，也被稱為存放計算設(shè)施的大型農(nóng)場（Server farm），還會因為電線過熱而導(dǎo)致火災(zāi)。

從上個世紀八九十年代開始，互聯(lián)網(wǎng)的繁榮也帶動了現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的興起，開始有了專門的人員進行集中維護，并關(guān)注計算效率和運維資源管理等重要問題，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)熱潮一直持續(xù)到新世紀。這種單純強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展的傳統(tǒng)工業(yè)化視角，也帶來了新的問題——成千上萬臺服務(wù)器需要大量電力消耗來運行并保持冷卻，對環(huán)境的破壞隨之而來。

傳統(tǒng)的工業(yè)化路線較少考慮到全球視角和環(huán)境可持續(xù)性，全世界都在呼喚一種新的可持續(xù)的發(fā)展模式。因此，聯(lián)合國在《變革我們的世界：2030年可持續(xù)發(fā)展議程》中，提出了“促進包容和可持續(xù)性的工業(yè)發(fā)展”的目標(biāo)，呼吁所有國家升級基礎(chǔ)設(shè)施，改進工業(yè)以提升其可持續(xù)性，提高資源使用效率，更多采用清潔和環(huán)保技術(shù)及產(chǎn)業(yè)流程。

作為智能世界和數(shù)字經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心自然也要遵循包容性和可持續(xù)的工業(yè)發(fā)展之路，開啟新工業(yè)化征程。

在這個過程當(dāng)中，中國有能力也必將成為先行者和領(lǐng)導(dǎo)者。一方面，中國的工業(yè)化進程非常迅速，在短短二三十年間就達到了世界先進水平，在智能技術(shù)、數(shù)字經(jīng)濟上也處于領(lǐng)先身位，這使得數(shù)據(jù)中心得以在中國快速迎來新的發(fā)展周期；另一方面，中國在工業(yè)化探索很早就意識到傳統(tǒng)西方工業(yè)化老路是走不通的，更加重視如何通過創(chuàng)新實現(xiàn)包容的可持續(xù)工業(yè)化，這使得環(huán)境友好、技術(shù)領(lǐng)先、社會效益與公平的數(shù)據(jù)中心能夠扎根于此。

“包容、可持續(xù)、工業(yè)發(fā)展”是全球共識，也是第四次工業(yè)革命的三個路標(biāo)。那么，怎樣的數(shù)據(jù)中心才符合這三個需求呢？作為全球領(lǐng)先的ICT公司，華為經(jīng)過長期的產(chǎn)業(yè)實踐與技術(shù)探索，率先點亮了數(shù)據(jù)中心邁向未來的三個路標(biāo)。

路標(biāo)1：綠色低碳的可持續(xù)之源

《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》中，將“可持續(xù)”作為接下來全球發(fā)展的重中之重，強調(diào)工業(yè)的增長不能以資源的過度消耗和生態(tài)環(huán)境破壞為代價，節(jié)能降碳成為社會所有行業(yè)的共同使命。

隨著全球數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)進入新一輪快速發(fā)展周期，數(shù)據(jù)中心的耗能問題，也成為大眾關(guān)注的焦點。中國出臺的《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》中，明確提出促進數(shù)據(jù)中心綠色可持續(xù)發(fā)展，加快節(jié)能低碳技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，要求到 2025 年新建大型數(shù)據(jù)中心 PUE 低于 1.3，數(shù)據(jù)中心低碳化成為必然趨勢。

華為很早就看到了綠色數(shù)據(jù)中心的戰(zhàn)略意義和社會價值。面對高能耗、高資源消耗的挑戰(zhàn)，在“下一代數(shù)據(jù)中心”中給出了清晰有力的答案，將“低碳共生”作為首要目標(biāo)，通過“全綠色、全高效、全回收”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與自然環(huán)境的和諧共生，促進可持續(xù)發(fā)展。

不過，數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排并不容易實現(xiàn)，谷歌甚至將數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)無碳能源命名為“登月計劃”，足見其技術(shù)難度之大。同樣面對這一需求，華為也選擇了用技術(shù)給出確定性的回應(yīng)，在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)到運維中都通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)節(jié)能減排。

首先是開源，從源頭實現(xiàn)綠色化。

電力方面，規(guī)模使用光電、風(fēng)電、水電等綠色電力，部署分布式光伏，可以降低數(shù)據(jù)中心碳排放 1～2%；水資源上，盡量減少清潔水的使用，通過新型冷卻技術(shù)，減少水冷降溫對水資源的消耗；土地資源集約化利用，最大化發(fā)揮土地價值，讓每一平方土地產(chǎn)生更多算力。另外，通過技術(shù)手段更大程度使用自然冷源，降低氣候依賴。

其次是節(jié)流，高效利用多種資源。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心往往將“PUE”作為電能效率指標(biāo)，單一指標(biāo)難以完整反映資源利用情況，隨著液冷和背板冷卻等多種創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，華為在下一代數(shù)據(jù)中心中推動包含PUE、CUE、GUE、WUE等多維評價體系，以全面反映并優(yōu)化數(shù)據(jù)中心用水、用電、用材效率。以華為幫助三峽集團建設(shè)的華中地區(qū)最大的綠色零碳數(shù)據(jù)中心為例，其全部采用三峽的綠色水電，采用高效溫控、高效供電設(shè)備，達到高能源利用效率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展。

第三是回收，余熱、材料等資源回收最大化。

歐洲可持續(xù)基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)盟（SDIA）已將熱回收列入路標(biāo)，也是下一代數(shù)據(jù)中心的重要特征之一。華為在瑞典建設(shè)的某8MW數(shù)據(jù)中心，就實現(xiàn)了全熱回收，18～26℃供水給附近工廠采暖；天津某數(shù)據(jù)中心使用機房冷凍水余熱二次提溫替代市政供熱，減少煤炭或天然氣能源的消耗。同時，設(shè)備的元器件、單板、部件、輔料等采用綠色可回收新材料，這種新型綠色建筑能夠讓數(shù)據(jù)中心邁向低碳循環(huán)經(jīng)濟。

走向以綠色低碳循環(huán)為主的新型可持續(xù)發(fā)展模式，是下一代數(shù)據(jù)中心的題中之義，也展現(xiàn)出華為和中國布局算力產(chǎn)業(yè)的遠見卓識。

路標(biāo)2：極簡高效的發(fā)展之路

技術(shù)創(chuàng)新所帶來的效率優(yōu)化，是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、現(xiàn)代社會變遷所必不可少的增長動能。對于數(shù)據(jù)中心來說，需要經(jīng)歷選址、規(guī)劃、設(shè)計、施工、調(diào)試、測試驗證、驗收、運維等一系列復(fù)雜過程，施工流程冗長，過程中很容易受到各種不確定因素的影響，出現(xiàn)效率低下的問題。

“東數(shù)西算”工程的推進，促使數(shù)據(jù)中心逐步從分散走向區(qū)域集中，遷移到中西部地區(qū)進行大型化、規(guī)?；慕ㄔO(shè)，規(guī)模持續(xù)變大，復(fù)雜度不斷提升。

融合極簡的高效發(fā)展之路，是華為給“下一代數(shù)據(jù)中心”設(shè)置的第二個路標(biāo)。

對于機房，提高建設(shè)效率——

華為采用機房模塊化架構(gòu)，改變了數(shù)據(jù)中心的建筑形態(tài)和建設(shè)模式，將機柜、溫控、供電、監(jiān)控、消防等子系統(tǒng)集成到一個模塊內(nèi)，按需部署、快速組裝、即插即用，從而滿足云數(shù)據(jù)中心時代的業(yè)務(wù)快速上線訴求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的動態(tài)可調(diào)整、彈性可擴展。1000柜的數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期從18個月以上減少至6～9個月，縮短50%。在深圳的一個數(shù)據(jù)中心，采用華為預(yù)制模塊化方式建設(shè)，從設(shè)計到上線只花了5個月半的時間。

對于供電，提高部署效率——

供電系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心的“心臟”，傳統(tǒng)大型數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)設(shè)備多而雜，安裝調(diào)試復(fù)雜，帶來諸多風(fēng)險和交付難度。隨著 IT 機柜功率密度越來越高，供電系統(tǒng)革新迫在眉睫。華為下一代數(shù)據(jù)中心從全鏈路綜合考慮，進行創(chuàng)新，使供電系統(tǒng)達到最簡。比如將光伏逆變器和儲能變流箱的與不間斷電源系統(tǒng)進行融合創(chuàng)新，構(gòu)建新的中壓不間斷電源系統(tǒng)，用一套系統(tǒng)同時接入市電、光伏和儲能，融合市電整流逆變、光伏逆變、儲能三大功能，使供電鏈路的復(fù)雜度大幅降低。在設(shè)備端，將原來分散部署的設(shè)備進行一體化融合集成，對系統(tǒng)進行空間重構(gòu)，有效地降低現(xiàn)場交付難度，交付時間從2個月縮短至2周。

此次發(fā)布的全新一代電力模塊3.0解決方案，打造更為省地、省電、省時、省心的數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)方案，能夠交付時間縮短75%，電能損耗降低70%，節(jié)省占地近50%，SLA故障降低38%。

對于溫控，提高冷熱交換效率——

數(shù)據(jù)中心規(guī)?；⒏呙芑内厔?，對溫控系統(tǒng)提出的更高的要求。過去大型數(shù)據(jù)中心溫控主要采用機械制冷的方式給數(shù)據(jù)中心提供冷量，以冷凍水為例，就存在建設(shè)周期長、換熱效率低、后續(xù)維護難等挑戰(zhàn)。華為在下一代數(shù)據(jù)中心將多部件融合成一個模塊，做到一模塊一系統(tǒng)，有效縮短安裝交付周期和運維難度。

同時，直接利用自然冷源給數(shù)據(jù)中心降溫，從多次熱交換變成一次熱交換，縮短制冷鏈路，提升制冷效率。同時，針對人工智能、超算等超高功率計算場景，實現(xiàn)了貼近熱源制冷，直接從芯片上帶走熱量，最大化提升制冷效率。

融合硬件設(shè)備，實現(xiàn)架構(gòu)和關(guān)鍵子系統(tǒng)極簡，全新的建設(shè)思路，才能匹配數(shù)據(jù)中心行業(yè)的未來趨勢，為數(shù)字經(jīng)濟注入高效發(fā)展的源動力。

路標(biāo)3：AI助推更包容的數(shù)字之變

社會包容的可持續(xù)工業(yè)化，強調(diào)以人為本，發(fā)展的目的是推動經(jīng)濟增長、社會進步、人民幸福等在內(nèi)的人類全面發(fā)展。在數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的過程中，大量服務(wù)依托于規(guī)?；臄?shù)據(jù)中心園區(qū)完成，更具包容性的數(shù)據(jù)中心，必須以安全、便捷為基礎(chǔ)。

試想一下，如果幾十萬柜的數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)安全問題，數(shù)據(jù)安全與流通得不到保障，自然無法保障一個國家及其人群公平順暢地享用數(shù)字服務(wù)。而萬柜級園區(qū)的系統(tǒng)復(fù)雜程度指數(shù)級增加，依靠人工運維不僅效率低下，工作負擔(dān)沉重，還可能存在操作失誤的風(fēng)險。

讓所有人能夠安全、便捷地進入數(shù)字時代，華為基于過去30年在通信領(lǐng)域積累的安全相關(guān)經(jīng)驗，對數(shù)據(jù)中心進行了一系列升級。

一方面，推動從器件到DC的架構(gòu)安全，構(gòu)筑全方位的安全防線，最大程度地保障部件可用性和系統(tǒng)可靠性。比如產(chǎn)品的模塊化全冗余設(shè)計，可以將冗余的部分做到最小，又實現(xiàn)無單點故障。在線熱插拔設(shè)計，支持所有模塊5分鐘熱插拔維護。

另一方面，充分釋放AI技術(shù)的潛力，將人從繁雜的壓力中解放出來。AI助力數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)自動駕駛。通過運維自動，5分鐘完成2000機柜巡檢；通過能效自優(yōu)，1分鐘內(nèi)從140萬個算法組合中推斷出最佳冷卻策略，實現(xiàn)從制冷到“智”冷；通過運營自治，最大化挖掘資源價值。同時，基于大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)，實現(xiàn)部件到系統(tǒng)的預(yù)測性維護和主動安全。比如對于關(guān)鍵器件和易損部件，如電容、風(fēng)扇等，做到基于AI的壽命預(yù)測，提前告知器件的失效時間，真正減少事故隱患。

以人為本是技術(shù)發(fā)展的必備之路，很早就不斷打造安全、效能優(yōu)勢的華為，顯然在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域找到了自己的位置。

加速奔跑：華為給全世界帶來的數(shù)字風(fēng)景

距離2030年還有不到十年的時間，世界各國在發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟、推動數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的時候，都要將“包容與可持續(xù)的工業(yè)發(fā)展”的三個要素納入考量：工業(yè)化，是推動經(jīng)濟增長的動力；社會包容，是平等公平與安全的基礎(chǔ)；環(huán)境可持續(xù)，是工業(yè)化繁榮與自然生態(tài)的平衡。

而下一代數(shù)據(jù)中心，恰好位于數(shù)字工業(yè)化、社會包容性、環(huán)境可持續(xù)的交匯處，或許不是巧合。面向第四次工業(yè)革命，華為能夠率先引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心升級，究其原因，源于三個層次的突破：

1.視野突破。率先打破數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)發(fā)展模式，提出面向可持續(xù)發(fā)展、融合新興技術(shù)的新事物，進而登上未來時代的舞臺。

2.技術(shù)突破。軟硬件全方位的技術(shù)突破，帶來領(lǐng)先的技術(shù)解決方案，釋放數(shù)字生產(chǎn)潛力與活力。

3.模式突破。通過軍團模式，端到端靈活快速地響應(yīng)客戶需求，將下一代數(shù)據(jù)中心的價值持續(xù)釋放給生態(tài)伙伴，帶動相關(guān)方的能力進步，共同解決行業(yè)難題，涓涓細流最終匯聚成龐大的產(chǎn)業(yè)變革勢能，才能開啟數(shù)據(jù)中心發(fā)展新時代。

以此為基礎(chǔ)不難預(yù)測，下一代數(shù)據(jù)中心將引領(lǐng)我們看到怎樣的風(fēng)景：

首先是產(chǎn)業(yè)升級加速，為下一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供思路與實踐參考，新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施落地部署，成為全球數(shù)字轉(zhuǎn)型的支撐力量。

接下來，隨著下一代數(shù)據(jù)中心輸出綠色、普惠算力，助力區(qū)域經(jīng)濟高質(zhì)量轉(zhuǎn)型，尤其是中西部地區(qū)迎來嶄新的數(shù)字機遇，真正助力社會包容和可持續(xù)發(fā)展。

更進一步，數(shù)據(jù)中心支撐AI、大數(shù)據(jù)、云計算等先進生產(chǎn)工具產(chǎn)生的數(shù)字生產(chǎn)力，進入每一個實驗室、每一家企業(yè)、每一個行業(yè)，多領(lǐng)域的科技創(chuàng)新成為可能，帶來新一輪增長，將對社會進步、人民幸福產(chǎn)生深遠的影響。

這也是為什么，數(shù)據(jù)中心急需要完成向“包容與可持續(xù)工業(yè)發(fā)展”的飛躍，以應(yīng)對正在到來的第四次工業(yè)革命。這個過程中，經(jīng)濟、社會、環(huán)境如何從數(shù)字技術(shù)中得到充分的滋養(yǎng)？這是行業(yè)難題，也是有識之士的機遇與責(zé)任。這一次，時代將試卷放在了華為面前，放在了中國ICT產(chǎn)業(yè)面前。

隨著下一代數(shù)據(jù)中心的發(fā)布，華為正在用自己的知與行，奔跑在時代洪流的最前端。