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“东数西算”加速度,6个月如何兴建大型云数据中心?

来源:财讯网 2022-02-25 14:01:24
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随着国家发展改革委等部门于日联合印发文件同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏启动建设国家算力枢纽节点,10个国家数据中心集群亦正式浮出水面,这意味着“东数西算”工程正式启动。

国家发改委相关人士的介绍中,将“东数西算”摆在了和“南水北调”、“西电东送”同样的高度,作为国家级战略,将充分发挥体制机制优势,全国一盘棋,优化配置资源、提升资源利用效率。不同于“南水北调”、“西电东送”关于物理世界生产资料的纵横捭阖,“东数西算”则意味着数字世界的算力再调配。

在数字经济蓬勃发展的当下,算力就是生产力。10个国家数据中心集群、8个国家算力枢纽节点,数据中心的春天已临。

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如何更快更好地兴建数据中心,方案的选择至关重要。在华为数字能源重磅打造的大型访谈节目《方博碳讨室》第三期中,华为数字能源技术有限公司(以下简称“华为数字能源”)副裁、首席营销官方良周邀请到华为数字能源预制模块化产品监孙岩飞、预制模块化首席专家张勖、同济大学教授张其林等嘉宾一道,以东莞华为云数据中心为蓝本,展开了现场讨论。

那么问题来了,这座拥有1000个机柜、5层楼24米高的数据中心,是如何实现6个月交付上线的?

“东数西算”的挑战与现实

“东数西算”,顾名思义,就是将东部的数据通过网络输送到西部进行存储和计算。来自国家发改委的数据显示:截至目前,我国数据中心规模已达500万标准机架,算力达到130EFLOPS(每秒一万三千亿亿次浮点运算),预计每年还将以超过20%的速度增长。

数字化浪潮推动下,在可预见的未来,数据中心需求将迎来新一轮爆发式增长,加上云计算的发展也处于上升期,对以数据中心为代表的新型基础设施的需求依然旺盛,新冠疫情又从客观上推动了千行百业远程化、网络化、数字化趋势,林林,都需要数据中心作为底座。

一边是旺盛的算力需求,一边是东强西弱的数据中心格局,在国家严格控制PUE的情况下,如何“多快好省”地建设数据中心,是一道需要严格计算的数学题。

国家发改委文件指出,实现“东数西算”工程要循序渐进、快速迭代,坚决避免数据中心盲目发展。在当前起步阶段,8个算力枢纽节点内规划设立了10个数据中心集群,不仅划定了物理边界,而且明确了绿色节能、上架率等发展目标。

例如,集群内数据中心的均上架率至少要达到65%以上,可再生能源使用率要有显著提升。通过多方指标约束,促进数据中心集群高标准、严要求,最小化起步。对集群发展情况将进行动态监测,科学评估集群算力的发展水和饱和程度。

可见“东数西算”不会是“大水漫灌”,而是通过全国一体化的数据中心布局,适度扩大算力设施规模,提高算力的综合使用效率,实现全国算力规模化集约化发展,这也和华为此前发布的数据中心能源十大趋势相吻合。华为认为,未来数据中心将朝着零碳、高密、预制化等方向发展。

6个月建设一座数据中心,可能么?

方良周介绍,从全球角度来看,容纳1000个机柜的数据中心建设周期通常需要18个月以上,业内都在探索又快又好又绿色的建设方式。

在中国、中东、拉美、欧洲等地区的上百家数据中心,已经采用了预制模块化的建设方式。“企业客户对这种建设方式感兴趣,但同时也有担心,毕竟这是一件新型的建设方式。”方良周说。

又一次地,华为选择了“自己生产的降落伞自己先跳”——在东莞松山湖建设华为云数据中心,并将之打造成为预制模块化数据中心样板。

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东莞华为云数据中心全貌

走进东莞松山湖华为云数据中心园区,一座绿白相间的建筑格外引人注目,这就是一期工程。园区遵循华为云“前店后厂”战略,作为面向华南、辐射粤港澳大湾区的数据中心基地,规划占地109亩,设计容纳机柜8000个,机房区域分为多个可独立运行的POD(可独立运行单元)。该数据中心最大的特点是采用了成熟的预制模块化建设方式,BIM 3D设计+工厂预制+现场装配以及生产全流程的数字化,将同等规模数据中心的建设周期从18个月缩减至6个月。

这是当今业界规模最大、交付速度最快的预制模块化数据中心,为云业务快速上线、按需部署提供了坚强后盾,也为“东数西算”工程提供了可资借鉴的经验。

6个月的建设周期刷新了业内所能做到最快的数据中心建设速度何况东莞松山湖华为云数据中心不是单层建筑,而是一座5层楼24米高永久建筑,华为建设数据中心就像拼乐高积木一样,省去了传统混凝土方案繁琐的现场施工,避免了各项目组的施工冲突。

预制化将大量属于施工现场的工作前置到了模块化工厂进行预制,因此最大限度地节约了交付时间。孙岩飞介绍,传统数据中心施工的CAD图纸是面化的,预制模块化通过BIM 3D设计,提前监测和识别管线管路的干涉点和交错点,提前加以防范和控制,做到真正的“设计即所得”。

在生产阶段,华为实现了全数字化的生产管控,预制工厂里每一个模块,每一个箱体,甚至每一个零件都做到了全流程的可视化,做到可视可控可管可监测。

根据客户的不同需求,华为提供的设备系统与电力系统同样以模块化的形式出现,这样做的好处是可以灵活按需组装。基于AI的制冷调节iCooling技术、端到端能效调优等手段,即使在东莞这样常年高温多雨的地方,松山湖华为云数据中心也能将年均PUE控制在1.3以内,相较于传统制冷方式,年节约电费超过千万元。

“工程产品化、产品模块化、模块预制化和标准化,这样才能最大限度地节约时间。”孙岩飞说。

“东数西算”有望加速预制模块化普及

“东数西算”大风起兮云飞扬,谋局者众。然而,如同种树一样,数据中心业务能力的积累最好的时间是十年前,其次是现在。

一方面,华为服务B端大客户数十年,数据中心是政企等客户数字化的刚需,华为在充分理解多种行业、多种场景的客户需求基础上,始终保持对前沿技术的敏感;另一方面,华为自身体量庞大的数字化业务催生大量的数据中心需求,使得华为有充足的空间打磨数据中心技术先进,实践新技术和新想法。

以预制化为例,业界都知道预制模块化省时省力,但建筑吊装是一大难题。东莞松山湖华为云数据中心园区每座POD由189个箱体五层堆叠而成,最关键的就是对的准、对的快以及确保稳固可靠。

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吊装现场

华为数字能源预制模块化首席专家张勖表示,数据中心每一层箱体的垂直度公差要求不超过两毫米,这是一个传统混凝土浇筑无法实现的数字,华为则通过“点、线、面”结合实现了建筑空间体系的全局优化。

从中国古代建筑中汲取灵感,华为创新采用了仿榫卯设计的磐石结构,实现了免焊接,模块与模块之间巧妙连接在一起,实现多而不散,大而不倒,高而不晃。

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抗震测试

此外,磐石结构体系也获得了同济建筑设计研究院的鼎力支持,通过增加箱体之间的连接,设置轴向支撑增加结构刚度,还通过密肋版增加了结构的整体抗震水。与原有刚度相比,实现超过三倍以上的提升,可以抵御12级台风。经过一系列严苛的实验室测试,预制模块化数据中心,在麦氏9烈度(相当于里氏7.2级)地震条件下,体结构及连接部分未发生失效,保持正常安全运行。

此外,华为预制模块化数据中心由于采用了耐候钢作为基材,防腐蚀能是普通钢结构材料的5-6倍,再加上经过特殊防腐喷涂处理,使得整个建筑的使用寿命提升至50年,满足作为永久建筑物获得不动产权证书的要求。而传统的数据中心的生命周期一般在20-25年不等。

新基建、碳中和、数字化等多重因素叠加,加之“东数西算”工程的落实,数据中心将迎来一个全速奔跑却又标准加码的时代,如何“多快好省”地建设数据中心,或许是时候更新数据中心建设的方法论了。

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