2019年12月19日，第十四屆中國(guó)IDC產(chǎn)業(yè)年度大典（IDCC2019）數(shù)據(jù)中心技術(shù)論壇在北京國(guó)家會(huì)議中心舉行。IDCC2019作為數(shù)據(jù)中心云計(jì)算產(chǎn)業(yè)內(nèi)知名的盛會(huì)以及IDC企業(yè)、電信運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)、金融、政府和廠商等產(chǎn)業(yè)上下游的高效溝通平臺(tái)，與會(huì)嘉賓包括政府領(lǐng)導(dǎo)，行業(yè)專(zhuān)家和企業(yè)代表數(shù)千人。 阿里巴巴技術(shù)專(zhuān)家任華華在數(shù)據(jù)中心技術(shù)論壇上作了題為《IDC液冷化-正在發(fā)生的未來(lái)》的演講。

阿里巴巴技術(shù)專(zhuān)家 任華華

任華華：大家好！今天我給大家分享的主題是《IDC液冷化-正在發(fā)生的未來(lái)》，所謂的“正在發(fā)生”，大家可能已經(jīng)感受到2019年IDC的高頻詞有AI、5G、上云，現(xiàn)在又多了一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的詞匯就是液冷，ODCC甚至發(fā)布了一本業(yè)界的暢銷(xiāo)書(shū)叫作《液冷革命》，為什么一項(xiàng)冷卻技術(shù)會(huì)變成IDC業(yè)界的熱點(diǎn)呢？從行業(yè)、政策、IT設(shè)備以及成本四個(gè)維度做一下分析。   剛才李潔博士介紹了，2018到2019年度是政策密集發(fā)布年，北京市政府2018年9月曾發(fā)布了在城六區(qū)是只允許建設(shè)PUE值低于1.4以下的數(shù)據(jù)中心，2019年1月上海市經(jīng)信委也發(fā)布了指導(dǎo)意見(jiàn)，規(guī)定新建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的PUE值必須控制在1.3以下，改建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的PUE值必須控制在1.4以下，深圳市發(fā)改委也在今年4月份發(fā)布了指導(dǎo)規(guī)定，說(shuō)PUE值在低于1.25的時(shí)候可以給予新增能源消費(fèi)量的實(shí)際替代20%以上的支持，工信部與國(guó)家的能源局也發(fā)布了相關(guān)的指導(dǎo)意見(jiàn)，引導(dǎo)大型和超大型數(shù)據(jù)中心的PUE值不得高于1.4，面對(duì)國(guó)家、地方、行業(yè)不斷出臺(tái)的越來(lái)越嚴(yán)苛的節(jié)能要求，實(shí)際上數(shù)據(jù)中心降低PUE已經(jīng)成為合規(guī)的必要條件。  

從行業(yè)的角度可以看到來(lái)自IDC中國(guó)的一項(xiàng)報(bào)告，曾經(jīng)預(yù)測(cè)過(guò)2018到2023年中國(guó)大數(shù)據(jù)市場(chǎng)的規(guī)模，在2018到2023年大概可以看到，中國(guó)大數(shù)據(jù)市場(chǎng)是以23%的年持續(xù)增長(zhǎng)率在增長(zhǎng)，實(shí)際上大數(shù)據(jù)的應(yīng)用是離不開(kāi)數(shù)據(jù)中心的，企業(yè)上云也是離不開(kāi)數(shù)據(jù)中心的，數(shù)據(jù)中心的市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)會(huì)是多少呢？一項(xiàng)來(lái)自智研咨詢(xún)的報(bào)告，做了一下中國(guó)IDC市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)測(cè)，2018年到2020年度，到2019年IDC市場(chǎng)規(guī)模有短暫的下降，但是仍然維持了23%的年持續(xù)增長(zhǎng)率。  

從機(jī)型的角度，一項(xiàng)來(lái)自IDC中國(guó)的報(bào)告顯示，2019年的Q2，中國(guó)的X86服務(wù)器市場(chǎng)的出貨量同比下降了14.6%，整個(gè)的市場(chǎng)規(guī)模同比下降了9.4%，directadmin授權(quán)，云服務(wù)提供商和超大規(guī)?？蛻?hù)的采購(gòu)增長(zhǎng)是放緩的，然而多節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了逆勢(shì)增長(zhǎng)，有數(shù)據(jù)顯示，2019年的Q2，多節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的出貨量同比增長(zhǎng)了33%。最引人關(guān)注的還有GPU、FPGA和ASIC等AI服務(wù)器。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，AI基礎(chǔ)設(shè)施的市場(chǎng)在2023年有可能達(dá)到229億美元的規(guī)模。  

在算力和AI的驅(qū)動(dòng)下大家可以從左邊的圖片看到，無(wú)論是CPU和GPU，他們的設(shè)計(jì)功耗值都在不斷地提高，進(jìn)而導(dǎo)致單機(jī)柜的功耗也在持續(xù)增加，大家可以從右下角的突變看到，2015到2018年典型機(jī)柜的功率已經(jīng)從十幾千瓦上升到18千瓦左右，高功耗機(jī)柜密度也從20千瓦上升到大概35千瓦左右的樣子。  

從成本的角度，我們截取了一個(gè)IDC的實(shí)際全生命周期的TCO分布，總電費(fèi)占比大概是65%，把初投資和運(yùn)行電費(fèi)分?jǐn)偟矫恳荒?，我們也可以從右下角的圖片看到，實(shí)際上能源的電費(fèi)占比是最大的，也有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心的總耗電量已經(jīng)占到了全球用電量的2%，從以上的這些分析，我們可以看到這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在的矛盾，一邊是日益增長(zhǎng)的算力的需求，但是一邊又是一線城市的土地和資源的緊張，一邊是單機(jī)柜的功率密度快速增長(zhǎng)，另外一邊是PUE的要求也是越來(lái)越苛刻。一邊是IDC與云服務(wù)的規(guī)模越來(lái)越大，另外一邊是運(yùn)營(yíng)電費(fèi)和成本居高不下，也就是說(shuō)整個(gè)行業(yè)呼喚更加節(jié)能、集約、高效和普惠的解決方案。實(shí)際上每一個(gè)IDC的PUE和運(yùn)行成本都與氣象區(qū)和冷卻解決方案是強(qiáng)相關(guān)的。  

讓我們來(lái)回顧一下數(shù)據(jù)中心的能源轉(zhuǎn)換過(guò)程，實(shí)際上數(shù)據(jù)中心是電力轉(zhuǎn)換為算力、算力轉(zhuǎn)換為IT服務(wù)的載體，電力轉(zhuǎn)化為算力實(shí)際上是非常關(guān)鍵的一環(huán)，它的衡量指標(biāo)就是業(yè)界比較流行的概念——PUE。在電器架構(gòu)相同的情況下，也就是說(shuō)PUE和運(yùn)行成本是與氣象區(qū)和冷卻解決方案強(qiáng)相關(guān)，甚至是由冷卻條件決定的。這是風(fēng)冷IDC的一個(gè)主流解決方案，主要組成元素有風(fēng)冷的服務(wù)器、封閉冷通道，大型的水冷的機(jī)組、水側(cè)的節(jié)能器。送風(fēng)溫度是27度，送水溫度是18度，這樣主流的IDC解決方案在全國(guó)的各個(gè)氣象區(qū)能耗分布大概是什么樣子的？我們可以看一下這張圖，在以深圳為代表的華南氣象區(qū)，IT能耗可以占到總功耗的71.4%，冷卻能耗能夠占到25%。在以上海為代表的華東氣象區(qū)，它的IT功耗可以占到74%，冷卻能耗占到22%。在以北京為代表的寒冷氣象區(qū)的IT能耗占到77%，冷卻能耗可以占到19%。在以張北為代表的嚴(yán)寒氣象區(qū)IT能耗占到了80%，冷卻能耗占到16%。