驕陽似火,連日來上海持續(xù)高溫,用電量連創(chuàng)新高。但上海青浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的一個園區(qū)內(nèi),不論晝夜,室內(nèi)永遠都保持在25℃的宜人溫度。因為這里有一群特殊的“員工”,他們的工作,直接與數(shù)億用戶有關(guān)——這里是騰訊位于華東的數(shù)據(jù)中心,數(shù)萬臺服務(wù)器要為數(shù)億微信用戶提供云計算服務(wù),以及滿足騰訊其他業(yè)務(wù)的云計算需求。
高溫天里,數(shù)據(jù)中心比人更怕熱,大量服務(wù)器加上高速計算產(chǎn)生巨大的熱量,“如何降溫”考驗著數(shù)據(jù)中心的建設(shè)者。“不過,青浦數(shù)據(jù)中心的能效比堪稱亞太第一,因為有‘上海智造’的支持?!睌?shù)據(jù)中心系統(tǒng)集成方、中國通信服務(wù)上海公司(以下簡稱“上海通服”)項目總負責人向新宇告訴記者,上海通服不僅建造了亞太第一的數(shù)據(jù)中心,而且????成了數(shù)據(jù)中心建設(shè)整體解決方案,為推廣復制“上海智造”打下基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)中心都在比什么?
服務(wù)范圍、運算速度、存儲可靠性等,這些都是衡量一個數(shù)據(jù)中心運轉(zhuǎn)水平高下的指標。不過,還有一個指標備受業(yè)內(nèi)關(guān)注:數(shù)據(jù)中心的能效。因為數(shù)據(jù)中心在運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生大量的熱,需要各種降溫措施。
在這一點上,青浦數(shù)據(jù)中心走在全球同行前列。PUE(Power Usage Effectiveness)是目前最常用的評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標。PUE=數(shù)據(jù)中心總能耗/IT總能耗,PUE值越接近1,說明數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施損耗越小,相對越節(jié)能。經(jīng)過工信部電信研究院嚴格標準測試,青浦數(shù)據(jù)中心(一期)年度PUE值為1.307,最低的月均PUE值達到了1.25,最熱月度PUE值控制在了1.4以下????
這一數(shù)據(jù)比國內(nèi)數(shù)據(jù)中心平均水平節(jié)能15%以上。尤其在上海這樣氣候條件以及人口活動密集的超大城市中實現(xiàn)如此高效率,即便在全球數(shù)據(jù)中心中也處于最先進的行列;而在整個亞太地區(qū),幾乎沒有類似規(guī)模的數(shù)據(jù)中心在節(jié)能上能與青浦數(shù)據(jù)中心抗衡。
因此,在工信部和全球性非盈利機構(gòu)TGG(The Green Grid,綠色網(wǎng)格)共同推出的、面向全球數(shù)據(jù)中心的綜合評估認證中,青浦數(shù)據(jù)中心獲得代表節(jié)能性最強的5A等級。
“全國首創(chuàng)”給數(shù)據(jù)中心降溫
那么,青浦數(shù)據(jù)中心又是怎樣實現(xiàn)節(jié)能的呢?奧秘來自上海通服的諸多“全國首創(chuàng)”。
據(jù)向新宇介紹,青浦數(shù)據(jù)中心是全國第一個整體采用“微模塊”建造的數(shù)據(jù)中心。所謂微模塊,是以若干個IT機柜、配電單元、冷卻單元、水分配單元等功能機柜為基本單位,包括網(wǎng)絡(luò)、布線、監(jiān)控、消防等功能的獨立運轉(zhuǎn)單元。
通俗地說,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心是“大通間”——所有的服務(wù)器采用中央冷卻、消防等設(shè)備;微模塊則好比將“大通間”分成一個個獨立的“小單元”,每個小單元獨立運轉(zhuǎn)。這就大大便于節(jié)能和管理。打個比方:同樣是冷卻,是“大通間”共用一個空調(diào)降溫快,還是“小單元”各用一個空調(diào)比較涼爽?而且微模塊還可以靈活調(diào)配服務(wù)器,比如在計算需求????少的時候,可以直接關(guān)閉部分微模塊內(nèi)的服務(wù)器,從而實現(xiàn)節(jié)能。
不過,在上海通服采用“微模塊”技術(shù)建設(shè)青浦數(shù)據(jù)中心時,“微模塊”還屬于行業(yè)里的新鮮事物,此前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心均未采用過這一技術(shù)。
與此同時,“微模塊”的運行模式挑戰(zhàn)了原先的數(shù)據(jù)中心管理。比如,水冷是數(shù)據(jù)中心降溫的重要方式,但為了數(shù)據(jù)安全,機房是嚴格與水冷卻管隔離的。但采用“微模塊”后,每個“微模塊”里都有水冷卻管,意味著機房里必然會有水管。對此,上海通服多次試驗,設(shè)計了管道隔離、探測告警、迅速排水等全方位解決方案,把可能發(fā)生的空調(diào)水管????水事故降到最低。
此外,青浦數(shù)據(jù)中心也是中國第一個使用“三聯(lián)供系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)中心。
三聯(lián)供是指天燃氣和空氣在三聯(lián)供內(nèi)燃機中混合燃燒,產(chǎn)生的電能進入數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng);燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣則進入三聯(lián)供的溴化鋰制冷機中,通過蒸發(fā)吸熱達到制冷的目的;由此產(chǎn)生的冷凍水進入數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng),從而實現(xiàn)天然氣清潔能源階梯性高效利用。
目前,青浦數(shù)據(jù)中心的三聯(lián)供供電量占到整個數(shù)據(jù)中心供電量的39%,制冷量占到30%;運行6個月至今,三聯(lián)供的用電量占到青浦園區(qū)用電量的18%。從節(jié)能效果看,三聯(lián)供投產(chǎn)后,每年節(jié)省標煤3500噸;CO2排放量減少2.33萬噸,減排約48%。如果將這些綠色成果折合成樹,相當于一年種下3.6萬棵樹,等于一片茂密的森林。
還有很多節(jié)能措施被應(yīng)用在青浦數(shù)據(jù)中心上。比如,高效磁懸浮空調(diào)的應(yīng)用可以將局部PUE降低到1.18以下;屋頂光伏系統(tǒng)將太陽能發(fā)電通過逆變器并網(wǎng)給到數(shù)據(jù)中心園區(qū)照明使用,而且屋面光伏板本身也起到了一定的隔熱的作用。
“上海智造”可推廣可復制“
上海智造”通過綜合使用各種節(jié)能手段,不僅使得青浦數(shù)據(jù)中心在綜合性能上成為亞太第一,并且在這個過程中,收獲不少專利,為整個行業(yè)采用這些新技術(shù)提供技術(shù)支撐。
向新宇舉例說,在建設(shè)中,上海通服為機柜設(shè)計了一種新型的六角網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)新門板。機柜安裝新門板后,通風量約為原來門板的10倍,意味著能提升機柜進出風量,有助于服務(wù)器散熱降溫。同時,他們增加了機柜空面板和立柱側(cè)封板,能改善機柜氣流走向,降低冷風的流失,使其充分經(jīng)過發(fā)熱設(shè)備,減少冷熱風短路,有效改變機柜局部發(fā)熱現(xiàn)象。據(jù)測試,采用新門板的機柜出風點溫度和出風區(qū)域溫度比使用舊門板時分別下降5℃和2℃。
水噴淋消防系統(tǒng)也是第一次應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心中。大部分數(shù)據(jù)中心都采用氣體消防系統(tǒng),而水噴淋可謂“雙刃劍”——一方面是滅火效率更高,另一方面卻可能因為誤操作而危及服務(wù)器安全。上海通服通過對多種消防系統(tǒng)方案的反復研究比對調(diào)整,最終確定采用“預(yù)作用干式消防系統(tǒng)”,即機房正常運行時水噴淋消防管網(wǎng)中無水,只有當確認消防報警????,管網(wǎng)才沖水,并在火情區(qū)域達到一定溫度時,消防噴頭方可啟動噴水,從而既能防止平時誤動作,又確保滅火快動作。
值得一體的是,上海通服在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)運維領(lǐng)域,已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗,并形成了從咨詢規(guī)劃、配套設(shè)備、系統(tǒng)集成、維護管理的完整能力,可為客戶提供從項目前期的策劃,項目中期的建設(shè)、建成后的運行維護的全過程、一體化服務(wù)。
目前除了上海青浦騰訊項目外,上海通服已將這種服務(wù)模式,成功輸出到寧夏中衛(wèi)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園、北京未來科技城、內(nèi)蒙云基地、貴陽大數(shù)據(jù)基地、河北廊坊云基地,以及新疆、廣州、海南、吉林、天津等項目中,為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的“上海智造”探索了一條積極有效的發(fā)展路徑。

