第十二屆中國IDC產(chǎn)業(yè)年度大典于12月20-22日，在北京國家會議中心隆重召開。在數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新論壇上，來自行業(yè)的多位專家齊聚于此，共同探討數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新技術(shù)，以推動IDC行業(yè)的健康發(fā)展。

阿里巴巴基礎設施高級工程師沈燁燁以《阿里巴巴數(shù)據(jù)中心供電技術(shù)的探索與實踐》為題，進行了主題演講。


沈燁燁表示，數(shù)據(jù)中心供電方面，阿里巴巴進行了新能源供電的嘗試，運用了光伏和風能發(fā)電兩項技術(shù)。除此之外，團隊還進行了燃氣為數(shù)據(jù)中心供電的嘗試。”他表示，未來核能有可能也可以作為新能源的一個選擇方向。


數(shù)據(jù)中心的供電創(chuàng)新上，沈燁燁表示，“在千島湖數(shù)據(jù)中心中，采取240V高壓直流系統(tǒng)跟光伏發(fā)電系統(tǒng)進行結(jié)合，將光伏系統(tǒng)直流電能通過DC-DC降壓之后與240V的直流進行并網(wǎng)，再給數(shù)據(jù)中心IT設備供電。在張家口張北縣，光伏系統(tǒng)和風電系統(tǒng)發(fā)電上網(wǎng)，張北數(shù)據(jù)中心通過電網(wǎng)取電的方式利用風能和太陽能”。


通常數(shù)據(jù)中心采用2N的供電系統(tǒng)，而阿里巴巴張北數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新地采用了N+1的供電方案。在此基礎上，為提高數(shù)據(jù)中心的可靠性，還額外增加了一路市電為整個園區(qū)進行備電，在保證可靠性不降低的基礎上最大限度利用電力資源。沈燁燁表示，“用這樣的方式一方面可以減少運營成本，另一方面也可以節(jié)省占用的外部電力資源�！�


目前國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心大都使用一路市電加一路高壓直流的供電方式。他解釋到，一般傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心采用的是2N的UPS，由A、B路兩路進行不間斷的供電。服務器對直流供電兼容性較好，可以直接由高壓直流供電；而網(wǎng)絡設備由于兼容性問題，依舊以UPS供電為主。沈燁燁表示，以張北自建數(shù)據(jù)中心為例，建成了一個全直流的數(shù)據(jù)中心，不僅服務器，而且網(wǎng)絡設備都采用高壓直流系統(tǒng)進行不間斷供電。


沈燁燁介紹到，目前數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的不間斷供電大致分為數(shù)據(jù)中心級別、房間級別、機柜級別、服務器級別和主板級別。對此，他一一作了詳細介紹。

· 數(shù)據(jù)中心級別使用柴油發(fā)電機進行不間斷供電，柴油發(fā)電機分中壓和低壓兩類。他表示，中壓柴油發(fā)電機更適用于大型的數(shù)據(jù)中心，而低壓柴油發(fā)電機在國外則比較流行�！耙环矫娴蛪翰裼桶l(fā)電機更適合做模塊化的配置，另一方面，它整體的可擴容性和靈活性更具優(yōu)勢�！�

·房間級別可以應用UPS和高壓直流進行配電。他表示，UPS的功率可以做到很大，有些大系統(tǒng)可以做到幾百千瓦，同時還能實現(xiàn)多并機可以達到幾千千瓦。高壓直流在系統(tǒng)上可靠性極高，但因為目前電氣相關(guān)的國標和規(guī)范支持還不足，例如還沒有對應的插座等，所以局限于在大陸發(fā)展。

“UPS的可維護性、可操作性，會給運維人員的操作造成繁瑣的工作量。另一方面，高壓直流系統(tǒng)對應的機柜功率繼續(xù)往大發(fā)展之后，對應的斷路器選擇也是一大難題�！�

·機柜級別一般用機柜級UPS�！皺C柜級別的可維護性會強一些，但對智能化管理的依賴性較強，如何確保可靠性的管理成為關(guān)鍵所在�！�

·由于服務器的迭代周期較短，沈燁燁表示，服務器級別的供電系統(tǒng)、備電系統(tǒng)在設計上更貼近IT的發(fā)展。

·在主板級別上可采用電容。他解釋到，CPU以及特定部件在某個時間點運行時可能會導致瞬間的大功率，而電容的應用可以起到填補相應部分功率的功能。


沈燁燁表示，隨著服務器CPU功耗的逐漸增加，單體機柜的耗能也在不斷攀升，到2020年，預計機柜的功耗最高將到達四十千瓦。這種趨勢發(fā)展下，將對數(shù)據(jù)中心的散熱和供電造成極大的挑戰(zhàn)。

他表示，整個數(shù)據(jù)中心的生命周期為十幾年，但是IT的生命周期一般為三到五年�！叭�五年內(nèi)，服務器可能已更迭了兩代�！盜T設備更新速度過快，而基礎設施的更迭速度相對較慢，二者之間的匹配矛盾將越發(fā)凸顯�；�于此背景，阿里巴巴進行了機柜級別配電的探索。


隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，制冷和供電依舊將占據(jù)較高的成本比例。并且伴隨CPU、服務器功耗的增加，服務器單機柜的功耗也將大幅增加。沈燁燁認為，未來數(shù)據(jù)中心的發(fā)展方向?qū)⒓�中體現(xiàn)在以下幾方面：一是新能源作為新興的行業(yè)，與數(shù)據(jù)中心結(jié)合，發(fā)展綠色數(shù)據(jù)中心是必然趨勢，如何處理好數(shù)據(jù)中心和新能源的契合關(guān)系將需要行業(yè)的共同努力；二是智能化運營。隨著人工智能的火熱發(fā)展，AI落戶數(shù)據(jù)中心可以實現(xiàn)優(yōu)化PUE、數(shù)據(jù)中心的運維體系和服務器的上架，資源的調(diào)度等，無人化運營將成為新一輪的風口；三是低功耗的供電技術(shù)。隨著服務器的功耗不斷上升，UPS的效率是否能繼續(xù)提升？UPS是否將被取代？高電壓的CPU和低功耗的需求能否平行發(fā)展？這都將是未來行業(yè)要思考的問題