東數(shù)西算國家工程除了要解決如何均衡東西部的算力問題，更要解決能源的利用率問題。智能化、數(shù)字化大潮與低碳化要求相遇，必然會讓具有強烈增長意愿的數(shù)據(jù)中心拒絕野蠻生長，走綜合考慮數(shù)據(jù)中心的使用效率和用能效率的綠色之路。

　　算力的增長有多強勁？據(jù)華為預測，未來5年全球算力的復合增長率將超過50%，2026年的算力會比今天增長10倍以上。如果把算力進一步分為基礎算力和智能算力兩類，2020年基礎算力是313EFlops，2026年會增長到930EFlops；智能算力增長得更快，將從116EFlops增長到4600EFlops。這種數(shù)據(jù)的增長會推動社會對數(shù)據(jù)中心的需求大增。

　　集約化的數(shù)據(jù)中心效率更高，因此數(shù)據(jù)中心也從千柜的大型數(shù)據(jù)中心向萬柜的超大型數(shù)據(jù)中心發(fā)展。

　　數(shù)據(jù)中心減排的壓力有多大？清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究院常務副院長高文勝說，我國IDC發(fā)展速度很快，平均每年新增40%的規(guī)模，其中新建的數(shù)據(jù)中心占新增規(guī)模的70%。相應的能源消耗也在攀升，能源支出占數(shù)據(jù)中心運營支出的95%。數(shù)據(jù)中心的用電量占全社會的用電量快速增長，2020年為2.75%，預計到2025年將達到4.05%。數(shù)據(jù)中心的未來發(fā)展將嚴重受限于其功耗預算和碳排放配額。

　　因此，面向未來的數(shù)據(jù)中心應該如何建，就成為當前迫切需要解決的問題。

　　下一代數(shù)據(jù)中心理念出現(xiàn)

　　日前，華為技術有限公司高級副總裁、華為數(shù)據(jù)中心能源軍團CEO楊友桂提出華為的下一代數(shù)據(jù)中心的理念。他表示，自今年華為松湖論道研討會以來，華為多次與全球行業(yè)領袖、技術專家就未來數(shù)據(jù)中心的演進路徑進行了深入討論和交流，達成重要共識，總結提煉出下一代數(shù)據(jù)中心的四大特征——低碳共生、融合極簡、自動駕駛、安全可靠。

　　楊友桂認為，下一代數(shù)據(jù)中心的低碳共生體現(xiàn)在“全綠色、全高效、全回收”中。通過促進數(shù)據(jù)中心資源源頭綠色化、利用高效化以及全生命周期可回收，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時未來數(shù)據(jù)中心將從唯PUE論走向包含PUE、CUE、GUE、WUE在內(nèi)的多維評價體系。

　　“低碳要綜合考慮風、電、水、土要素，例如內(nèi)蒙古烏蘭察布盟（東數(shù)西算的四個西部樞紐之一），有風電、綠電、水電，地方領導提出數(shù)據(jù)中心的用能一是能不能不用化石能源，二是能不能少用水資源�！睏钣压鹫f，“烏蘭察布全年平均溫度4.8℃，在這種情況下，溫度控制能不能用‘風進水退’的方式，合理地把資源利用起來？所以數(shù)據(jù)中心在未來低碳共生方面是需要綜合考慮的�！�

　　余熱回收也會成為下一代數(shù)據(jù)中心非常重要的特征。歐洲數(shù)據(jù)中心碳中和協(xié)定提出2030年碳中和的五大關鍵舉措之一，就是余熱回收。歐洲可持續(xù)發(fā)展基礎設施聯(lián)盟也提出，在未來幾年熱回收要超過60%。余熱回收之后，可以有多種用途，例如用作數(shù)據(jù)中心辦公區(qū)的熱能，用于商業(yè)養(yǎng)殖，或并入市政的熱網(wǎng)工程。

　　下一代數(shù)據(jù)中心的架構也要簡單，楊友桂用“架構極簡、供電極簡、溫控極簡”來形容。通過架構極簡，1000柜的數(shù)據(jù)中心建設周期從18個月以上可以減少至6~9個月；通過供電極簡、部件重新定義、鏈路重新塑造，交付時間也從2個月縮短至2周；溫控極簡則是最大化利用自然冷源，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。

　　“整個架構的極簡，會推動數(shù)據(jù)中心‘建筑預制化、機房模塊化’的建設進程�！睏钣压鹫f，“以前的建設是現(xiàn)場施工完成鋼筋混凝土，下一代的數(shù)據(jù)中心的建筑形態(tài)是嵌入式的鋼結構的架構，在工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場組裝�！�

　　下一代數(shù)據(jù)中心的運營和運維管理模式將是自動駕駛的方式——運維自動、能效自優(yōu)、運營自治。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；通過運營自治，最大化挖掘資源價值�！霸诶确坏娜A為園區(qū)有一個4000柜的數(shù)據(jù)中心，剛剛建成時采用風冷、冷凍水的方式，PUE值在1.4左右，過去兩年，我們通過人工智能的方式不停地去調(diào)優(yōu)，現(xiàn)在基本上做到了1.25�！睏钣压鹫f。

　　下一代數(shù)據(jù)中心也將是更安全可靠的。通過AI預測性維護，實現(xiàn)主動安全，從“治病”到“預防病”；通過系統(tǒng)自動化故障響應，實現(xiàn)“1分鐘發(fā)現(xiàn)，3分鐘分析，5分鐘業(yè)務恢復”，故障快速閉環(huán)。通過架構安全，從器件到DC，全方位構筑安全防線，使系統(tǒng)可用性達到99.999%。

　　電力環(huán)節(jié)有提升空間

　　在下一代數(shù)據(jù)中心的理念中，目前最受關注的是如何實現(xiàn)“低碳共生”。華為數(shù)據(jù)中心能源軍團CTO費珍福表示，低碳共生離不開供電源頭的綠色化，以及數(shù)據(jù)中心本身的高效�！叭绻�我們能讓數(shù)據(jù)中心很容易地接入綠電，同時把數(shù)據(jù)中心負載聯(lián)動和數(shù)據(jù)中心的綠色供電結合起來，能解決很大一部分的綠電使用問題�！�

　　“在供電源頭的綠色化之外，還要實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的高效化，我們可以認為是供電的高效、制冷的高效，也包括了用水的高效等一系列差異化指標�！辟M珍福說。

　　費珍福說，在制冷方面，盡可能多地利用自然冷源，減少電的損耗，如前面提到的“風進水退”就是因地制宜的制冷方案，也可以讓PUE大幅降低。“隨著功率密度的逐步提升，近端制冷、液冷也會成為主流的制冷方式，風冷、液冷并存也會成為常態(tài)。”

　　此外，由于現(xiàn)行的電價政策中峰谷電價差的存在，給儲能技術高速發(fā)展提供了空間。儲能技術在數(shù)據(jù)中心的應用由來已久，逐漸成為低碳經(jīng)濟不可或缺的前提，同時也逐漸成為推動能源轉(zhuǎn)型的一個必要條件。

　　高文勝表示，近年來被廣泛用到的是鋰電池，一些新的儲能技術也在數(shù)據(jù)中心得到了廣泛應用。如燃料電池、風能和光能結合的新能源電池、更大容量的液流電池，以及具有短時高功率輸出的超級電容器和飛輪儲能，一系列技術對數(shù)據(jù)中心的儲能需求提供了更好的支撐。