华为定义下一代数据中心 释放“新基建”势能

世界正在经历以人工智能、云计算、大数据、物联网、5G等为代表的数字技术变革，在加速创新的数字技术驱动下，数字经济已成为全球GDP增长的主引擎。

实际上，这些年随着数字化的深入，数据中心的建设需求也在激增，技术创新不断演进，数据中心的技术发展也在不断革新。今天，数据中心在社会经济中的角色越来越重要，作为未来数字世界的底座，其不仅仅要满足当下的需求，更要面向未来做出更具前瞻性的规划与布局——能够支撑千行百业高质量、可持续发展，以及社会经济的全面转型升级。

今年热议的“东数西算”工程是一个标志性事件，国家对于数据中心的建设进行引导，一方面是加速新型基础设施的建设的内在需求，另一方面是希望通过数据中心建设释放势能助力行业转型、社会经济升级。

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绿、简、智、安：下一代数据中心四大法则

什么样的数据中心能够满足快速增长的数据和算力需求？什么样的数据中心可以支撑未来几十年千行百业的转型？华为在多年实践以及与行业伙伴深入交流的基础上，提炼出下一代数据中心的四大特征：低碳共生、融合极简、自动驾驶、安全可靠。

华为高级副总裁、华为数据中心能源军团CEO杨友桂

首先，数字化和低碳化已经成为全球发展的确定性趋势。数字化需要数据中心快速增长，其耗电量也急剧增长，数字化与低碳化可以说是矛盾的两面体。而新型数据中心，则要与自然社会成为互惠互利的新型“共生关系”。“东数西算”工程的本质也是资源的最优化，即将东部的算力需求和西部的供电能力及土地资源结合起来，助力这种“共生关系”的形成。

既然低碳是重中之重，那么业界就需要以新的思维方式重构流程。华为提出了“全绿色、全高效、全回收”，是从源头绿色化，全流程高效化，以及全生命周期可回收。只有当数据中心实现与自然和谐共生，数字世界的发展才是可持续的。

其次，传统数据中心架构已经有20年以上的历史，搭建方式已经在速度、效率、低碳等多方面无法满足当下需求，需要架构创新来促进未来数据中心的快速高质量建设。华为提出“融合极简”的思路，通过融合硬件设备，实现架构和关键子系统极简，来应对数据中心规模变大及复杂度提升。其中包括架构极简、供电极简、温控极简。其中很重要的模式变化就是建筑预制化、机房模块化，建设与机房不再延用传统的建造方式。

通过架构极简，孕育建筑与机房新形态，1000柜的数据中心建设周期可以从18个月以上减少至6~9个月，缩短近50%；通过供电极简，部件重定义，链路重塑，交付时间可以从两个月缩短至2周；通过温控极简，最大化利用自然冷源，从多次热交换变成一次热交换，可以大幅缩短制冷链路，提升制冷效率。

在融合极简的数据中心全新建设模式下，华为位于深圳的数据中心从设计到上线只用了5个半月；位于中东的一个项目建设周期从30个月减少至12个月，缩短60%；一个极致案例发生在迪拜，华为帮助建设的中东非洲最大太阳能供电数据中心，100%太阳能供电，同时采用全预制模块化的方案，一期项目吊装仅花了5天半时间，6个月即完成了业务上线。

第三，智能化是一个重要趋势，在数据中心的运维与运营中，更多地借助AI能力，不仅降低成本，还大大提升了效率。华为对未来数据中心的运维和运营提出了“自动驾驶”概念：包括运维自动、能效自优、运营自治，尽量多地用AI替代人工，重构数据中心运营和运维的管理模式。

过去，一名工程师巡检2000机柜的数据中心，大约需要耗费两个小时。未来采用自动化巡检手段，如指标采集、摄像头图片分析、红外感知等，5分钟即可完成2000机柜的巡检工作，且无需人到机房，实现远程值守。可以说，在智能制造的大趋势下，无人工厂正在成为现实。在华为新一代数据中心的理念下，无人数据中心也正在向我们走来。未来，人与AI将和谐共生，人的双手得以解放并完成那些更具个性、更高附加值的工作。

第四，随着数据中心从千柜级建筑到万柜级、几十万柜级，超大规模将成为常态化。可以想象一下，如果数据中心出现安全问题，对企业、产业以及社会的影响将是一场“灾难”。

华为解决安全问题时抓住两大核心：一是全，即全面，从器件到DC，全方位构筑安全防线，保证架构安全；二是前，即风险控制提前，从“治病”到“治未病”。华为将人工智能技术用到数据中心基础设施上，实现AI预测性维护，即系统的自我诊断，自我检测，自我治愈，并且实现系统自动化故障响应，未来不再是被动“等问题”，而是主动“防问题”。

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重构“发动机”，电力模块3.0“省”字当头

节能降碳已经成为社会所有行业的共同使命。数据中心作为耗能大户，也是“”碳排放大户。根据相关统计数据，数据中心以及运营商的碳排放占全球的4%左右。如果按照传统模式建设数据中心，对社会的影响将是不可逆的。在“碳中和”目标的驱动下，数据中心行业将产生深刻变革：从点到面，每一个维度、每一个环节，低碳思维贯穿始终。

我们知道，供电系统作为数据中心的“心脏”，如同汽车的发动机，是节能减排中最重要的一个环节。这就好像一辆汽车，要降低汽车的油耗，需要对车辆进行整体设计优化，包括车身重量、车体风阻系数等方面，但最核心的仍是发动机，这是油耗大户。所以，数据中心要实现低碳甚至是未来的零排放，供电系统是重中之重。

传统数据中心采用拼凑式的供电系统，缺乏系统优化、全链路监控管理，一直以来存在几大痛点：占地大、耗能高、效率低、交付慢。过去这些年来，数据中心架构不断迭代演进，耗能、效率、占地、交付等痛点也在逐步被优化。面向未来的数据中心，电力系统更需要进行系统性的重新规划、前瞻性的提前布局，在保障全生命周期的安全可靠同时，还要对供电链路的所有设备进行融合创新。

华为数据中心能源军团CTO费珍福

作为下一代数据中心的重要组成部分，华为同时发布了全新一代电力模块3.0解决方案，其特征是：深度融合+工程预制+高效节能+AI预测性维护。相比传统供电系统，电力模块3.0最大的优势就是一个“省”字当头，通过全新的电力模式，省地、省电、省时、省心。

首先是省地。通过采用创新的融合架构和业界超高密的UPS 5000-H，可以大大提高单柜功率密度，优化供电系统的空间布局，22柜变11柜，从而实现大幅节省占地面积。以12MW的数据中心为例，与传统攒机供电方案相比，采用电力模块3.0方案所节省的占地面积，可多部署170多个机柜。通过华为的综合评估，电力模块3.0可以帮助客户节省40%的占地面积。

其次是省电。传统供电方案链路效率通常不高于94.5%，而电力模块3.0缩短了链路，全链路效率高达97.8%，同时，UPS 5000-H智能在线模式效率高达99.1%，可有效降低电能损耗。以12MW数据中心为例，采用电力模块3.0每年电费可节省接近200万元。电力模块3.0在省电方面表现不俗，电能平均损耗降低70%。我们都知道，耗电量是数据中心最大的成本项之一，这也将间接地大幅降低数据中心的成本。

第三是省时。传统供电方案需现场连接35根铜排和180根线缆，工程质量风险大，周期长，通常需要两个月才能完成交付；电力模块3.0内部连接采用预制廊桥式母排，而且是在工厂完成预制和调测，现场施工两周即可完成，有助于客户业务快速上线。

第四是省心。“自动驾驶”理念在电力模块中也被采用，供电系统全程AI，不仅全链可视，还可以实现AI温度预测、关键部件寿命预测、智能整定等双层可靠设计，实现了运维从“被动”到“自动自预”的转变，SLA故障率降低38%。

电力模块3.0此前已经在运营商、colo（主机托管）、制造等多个行业的项目中落地，已应用达到50套，容量接近100MW，价值得到了充分认可。此次与新一代数据中心一起正式对外发布，华为希望将成熟的思路、完整的方案显现给业界，为更多的客户带来价值。

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前瞻性、系统性、实操性——为数字经济打底

过去这些年来，随着数据中心需求量的增加，业界也一直在努力通过各种技术创新提升数据中心的能力。那么，华为为什么在这个时间点发布新一代数据中心呢？在懂懂看来，一方面，从量变到质变，单点的技术创新已经不能满足数据中心的变化，将过去诸多创新实践系统性地梳理，给出更系统的、更优化的、更完整的解决方案；另一方面，全球数字化进程加速，作为新型基础设施，数据中心要面向未来做出更充分的准备。

综合分析华为发布的新一代数据中心，价值就在于前瞻性、系统性、实操性。

首先，前瞻性。

华为在《智能世界2030》报告中预计，到2030年，通用算力将增长10倍，人工智能算力将增长500倍。华为认为，庞大的算力需求为数据中心发展打开新的增长空间，全球数据中心产业正进入新一轮快速发展期。来自Synergy Research Group的预测也较为相似，认为未来三年内，全球超大型数据中心数量将突破1000个大关，并在此后继续快速增长。

在数字化的大趋势下，数据中心将开启一个巨大的市场。根据国金证券测算，全球数据中心基础设施建设市场规模到2025年有望达到3105亿美元，到2030年达到4036亿美元。显然，在一个巨大市场的启动前期，华为做好了充分准备，新一代数据中心是面向未来的架构，会成为未来十年、二十年全社会快速向数字世界迁移的底座。

其次，系统性。

相比传统的数据中心，华为新一代数据中心带来了革命性的变化。除了技术上的创新，最大的变革力在于改变了行业传统的建设和思考模式，用全新的、系统性的思维考虑未来的数据中心建设，端到端、全流程、全覆盖，给出最优解。

比如“绿色思维”贯穿始终。在源头就追求绿色化，屋顶光伏能装尽装；尽量减少清洁水的使用，替而代之使用中水（回收水），甚至不用水；最大化发挥土地价值，让每一平方土地产生更多算力；在运行中努力节流，使用高效化，高效利用自然冷源，一方面选择气候适宜的区域，另一方面可以通过技术手段（比如提高进出风温度、扩大温差），进而更大程度使用自然冷源。此外，还对资源进行高效回收，重点是余热回收、材料回收两部分，把回收的热量用于办公区域生活热水、大棚养殖、商业综合体供暖等方面。

再比如全生命周期AI化。通过AI实现无人值守，从原来的被动型维护变成现在的预测性维护，实现智能化运维。通过AI技术实现能效诊断和能效优化，实现数据中心PUE最低，让AI助力提效。通过AI技术构筑一故障一工单、变更仿真等能力，实现AI运营。AI主动安全则包括：利用AI技术，改变原来的事后处理模式，变成现在的事前预警，实现故障快速闭环，实现AI主动安全。

第三，实操性。

为什么是华为率先提出下一代数据中心的概念？新概念可以顺利落地吗？

华为能够提供全栈数据中心解决方案，华为除了自有云，还提供数据中心L0+L1、整体数据中心基础设施解决方案。华为在Watt（电力电子）、Bit（数字技术）、Heat（热技术）、AI、云技术方面有着深厚积累，并且在全球拥有丰富的实践经验。可以看出，华为的下一代数据中心定义本质上是从实践中来到实践中去不仅可以率先提出全新理念，也完全有能力让新一代数据中心落地生根。

数据中心能源军团作为一个擅长灵活作战的组织，通过简化组织架构，华为将科学家、技术专家、工程师等整合在一起，缩短流程直接面对客户，加强理论、技术、工程、客户需求之间的直接贯通，提升在特定行业产业对客户的服务能力。其目的就是在帮助客户解决问题的同时，持续“多产粮食”，帮助华为实现战略突围。可以说，华为数据中心能源军团这个组织的成立，本身就是实干精神的体现。其重要意义就是端到端对产业负责，从而灵活快速地响应客户需求，帮助客户打造最绿色、最智能的数据中心，进而释放数字化势能。