Mười xu hướng năng lượng trung tâm dữ liệu cho năm 2025

Từ năm 2010 đến 2019, ngành trung tâm dữ liệu đã trải qua một thập kỷ huy hoàng, từ phòng máy tính dữ liệu đếntrung tâm dữ liệu, đến trung tâm dữ liệu đám mây ngày nay. Trong thời kỳ hoàng kim tiếp theo, các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo, điện toán đám mây, dữ liệu lớn và 5G đang phát triển nhanh chóng. Trong khi các trung tâm dữ liệu đang đáp ứng nhu cầu thị trường tăng vọt, chúng cũng đang phải đối mặt với các vấn đề như khó khăn trong việc có được nguồn lực xây dựng, chu kỳ xây dựng dài và tiêu thụ năng lượng cao. Ngoài ra còn có nhiều thách thức về tính linh hoạt của kiến ​​trúc cũng như việc vận hành và bảo trì. Kết hợp hiểu biết sâu sắc của Huawei về ngành CNTT và trung tâm dữ liệu, cũng như thực tiễn xây dựng trung tâm dữ liệu của chính họ, Huawei đã đề xuất "Mười xu hướng năng lượng cho trung tâm dữ liệu cho năm 2025".

Xu hướng 1: Mật độ cao

Với sự phát triển không ngừng của sức mạnh tính toán CNTT, sức mạnh của CPU và máy chủ tiếp tục tăng lên; với nhu cầu ngày càng tăng về các ứng dụng AI, tỷ trọng sức mạnh tính toán AI còn tăng thêm. Để cân bằng giữa hiệu quả và chi phí, trung tâm dữ liệu phải phát triển theo hướng mật độ cao. Hiện nay, công suất trung bình của một tủ đơn trong trung tâm dữ liệu là 6-8kW, dự kiến ​​đến năm 2025, 15-20kW/tủ sẽ trở thành phổ biến.

Xu hướng thứ hai: Độ co giãn

Vòng đời của thiết bị CNTT thường là 3 đến 5 năm và mật độ năng lượng của nó thường tăng gấp đôi sau mỗi 5 năm, trong khi vòng đời của cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu là 10 đến 15 năm. Cáccơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệucần hỗ trợ tính linh hoạt về kiến ​​trúc, đầu tư theo từng giai đoạn và đáp ứng sự phát triển của thiết bị CNTT thế hệ thứ 2 đến thứ 3 với CAPEX tối ưu trong vòng đời; đồng thời, do cung cấp các dịch vụ CNTT khác nhau nên trung tâm dữ liệu phải phù hợp với việc triển khai hỗn hợp các thiết bị CNTT có mật độ điện năng khác nhau.

Xu hướng thứ ba: Màu xanh lá cây

Mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu toàn cầu hiện nay chiếm khoảng 3% tổng mức tiêu thụ và dự kiến ​​tổng mức tiêu thụ điện sẽ đạt hơn 1.000TWh vào năm 2025. Bảo tồn năng lượng, giảm phát thải và giảm chi phí vận hành đang đối mặt với những thách thức lớn. Giảm PUE của trung tâm dữ liệu và xây dựng trung tâm dữ liệu xanh đã trở thành hướng đi tất yếu. Xu hướng chung là bảo vệ môi trường và giảm ô nhiễm bằng cách sử dụng năng lượng sạch, thu hồi nhiệt thải và tối đa hóa việc bảo tồn tài nguyên (tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm đất, tiết kiệm nước, tiết kiệm vật liệu, v.v.) trong suốt vòng đời của trung tâm dữ liệu. Người ta ước tính rằng trong 5 năm tới, PUE của các trung tâm dữ liệu mới ở Trung Quốc sẽ bước vào kỷ nguyên 1.1.

Xu hướng 4: Nhanh

Kinh doanh Internet có đặc điểm bùng nổ nhanh chóng trong thời gian ngắn, nhu cầu dữ liệu và lưu lượng truy cập của phía doanh nghiệp tăng cao, đòi hỏi trung tâm dữ liệu phải được đưa vào sử dụng nhanh chóng; mặt khác, trung tâm dữ liệu được chuyển đổi từ hệ thống hỗ trợ sang hệ thống sản xuất và trực tuyến nhanh hơn đồng nghĩa với doanh thu nhanh hơn. Mức độ TTM thông thường hiện nay của trung tâm dữ liệu là 9 đến 12 tháng và dự kiến ​​sẽ rút ngắn xuống dưới 6 tháng trong tương lai.

Xu hướng thứ năm: Số hóa hoàn toàn, trí tuệ AI

Số hóa và trí tuệ là con đường duy nhất cho sự phát triển củacơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu. Với sự cải tiến liên tục của công nghệ IoT/trí tuệ nhân tạo, trung tâm dữ liệu sẽ dần dần hiện thực hóa việc số hóa các lĩnh vực đơn lẻ như vận hành và bảo trì, tiết kiệm năng lượng và vận hành, đồng thời tiến tới số hóa toàn bộ vòng đời và tự động hóa quy hoạch, xây dựng, vận hành, bảo trì và tối ưu hóa. được áp dụng rộng rãi.

Xu hướng thứ sáu: Mô-đun hóa hoàn toàn

Để giải quyết những nhược điểm của việc xây dựng trung tâm dữ liệu truyền thống chậm và chi phí đầu tư ban đầu cao, nhiều trung tâm dữ liệu sẽ thực hiện khái niệm xây dựng mô-đun hóa hoàn toàn. Thiết kế mô-đun sẽ phát triển từ mô-đun hóa thành phần đến mô-đun hóa kiến ​​trúc, mô-đun hóa phòng máy tính và cuối cùng hiện thực hóa mô-đun hóa toàn bộ trung tâm dữ liệu. Mô-đun hóa hoàn toàn có ưu điểm là triển khai nhanh chóng, mở rộng linh hoạt, vận hành và bảo trì đơn giản, hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng.

Xu hướng 7: Đơn giản hóa việc cung cấp điện cực, lithium đi vào chì và rút lui

Hệ thống phân phối và cung cấp điện cho trung tâm dữ liệu truyền thống có các vấn đề như phân mảnh và phức tạp của hệ thống, diện tích lớn và khó xác định vị trí lỗi. Kiến trúc cung cấp điện tối giản sẽ giảm số lượng biến đổi, rút ​​ngắn khoảng cách cung cấp điện, giảm chiếm đất và cải thiện tỷ lệ sử dụng ngoài tủ cũng như hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống. Đồng thời, so với pin axit chì truyền thống, pin lithium có lợi thế hơn về diện tích sàn và tuổi thọ sử dụng. Với việc giá thành pin lithium liên tục giảm, chúng sẽ được sử dụng trên quy mô lớn trong các trung tâm dữ liệu trong tương lai.

Xu hướng 8: Gió và chất lỏng hòa quyện, gió đi vào và nước rút

Việc ứng dụng GPU và NPU thúc đẩy sự gia tăng các kịch bản mật độ cao và hệ thống làm mát bằng chất lỏng ngày càng trở nên phổ biến. Tuy nhiên, một số dịch vụ lưu trữ và điện toán vẫn ở mức mật độ thấp. Để nhanh chóng thích ứng với nhu cầu kinh doanh CNTT không chắc chắn trong tương lai, giải pháp làm mát phải tương thích với hệ thống làm mát không khí và hệ thống làm mát bằng chất lỏng. Đồng thời, do cấu trúc phức tạp của hệ thống nước lạnh nên không thuận lợi cho việc triển khai, vận hành và bảo trì nhanh chóng. Hệ thống làm mát bay hơi gián tiếp với kiến ​​trúc mô-đun có thể rút ngắn thời gian triển khai và giảm bớt khó khăn trong vận hành và bảo trì. Đồng thời, nó có thể tận dụng tối đa nguồn tài nguyên làm mát tự nhiên và giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng của hệ thống làm lạnh. , sẽ thay thế dần hệ thống nước lạnh ở những vùng có khí hậu phù hợp.

Xu hướng thứ chín: Sự liên kết của BitWater

Giảm PUE không có nghĩa là mức tiêu thụ năng lượng tổng thể của trung tâm dữ liệu là tối ưu. Cần đánh giá và tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ trung tâm dữ liệu chứ không chỉ tập trung vào cơ sở hạ tầng năng lượng của trung tâm dữ liệu. Thông qua sự đổi mới toàn diện về năng lượng, CNTT, chip, dữ liệu và đám mây, mối liên kết giữa bit và watt được hiện thực hóa, đạt được mức tiết kiệm năng lượng động và hiệu quả năng lượng của toàn bộ hệ thống là tối ưu.

Xu hướng 10: An toàn và đáng tin cậy

Mức độ thông minh củacơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệutiếp tục gia tăng và các mối đe dọa an ninh mạng mà nó phải đối mặt đã tăng lên gấp bội. Trung tâm dữ liệu phải có sáu đặc điểm đồng thời là khả năng phục hồi, bảo mật, quyền riêng tư, an toàn, độ tin cậy và tính sẵn sàng để tránh nguy cơ bị tấn công do các yếu tố môi trường và nhân viên độc hại, bao gồm cả các mối đe dọa xâm nhập mạng.