5G,、物聯(lián)網(wǎng),、中國制造2025以及人工智能技術(shù)正在成為驅(qū)動創(chuàng)新與實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量，一個新的數(shù)字化經(jīng)濟時代正在來臨,。同時，智能電網(wǎng),、微電網(wǎng)的快速發(fā)展,，以及可替代能源成本和儲能成本的不斷降低，促使數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施與上游的電網(wǎng)和下游的IT將會有更多的交互和融合,。作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和服務(wù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者,，施耐德電氣基于深刻的行業(yè)洞察和實踐經(jīng)驗，敏銳把握市場變革趨勢和客戶需求,，以不斷創(chuàng)新的物理基礎(chǔ)設(shè)施,、軟件和數(shù)字化解決方案以及全生命周期服務(wù)為高可用數(shù)字基石的構(gòu)建和運維提供保障,。展望2019年，施耐德電氣認為數(shù)據(jù)中心將迎來以下五大新趨勢以及五大技術(shù)解決方案：

施耐德電氣數(shù)據(jù)中心

新趨勢之一：邊緣計算將與云計算協(xié)同發(fā)展

過去的一年,，我們看到了很多關(guān)于邊緣計算的炒作,，比如："云中心已死，邊緣計算上位,？",，"邊緣計算將改變互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的未來"，"邊緣計算將引領(lǐng)下一次IT變革"等等,。但我們認為云計算不會消亡,，邊緣計算也不會取代云計算，而是邊緣計算與云計算將協(xié)同發(fā)展,。物聯(lián)網(wǎng),、AI、5G的快速發(fā)展,，人們對延遲和寬帶的要求也越來越高,。邊緣計算就是專門為這種"速度及帶寬的需求"而設(shè)計的。

施耐德電氣認為未來IT架構(gòu)將是一種混合的IT架構(gòu),，將由三種類型的數(shù)據(jù)中心所組成,，分別由位于偏遠地區(qū)用于超大規(guī)模計算與存儲的中央云數(shù)據(jù)中心，位于市區(qū)或市中心的靠近用戶用于大規(guī)模計算和存儲的區(qū)域邊緣數(shù)據(jù)中心,，以及位于本地靠近數(shù)據(jù)產(chǎn)生和使用地點的邊緣數(shù)據(jù)中心,。邊緣數(shù)據(jù)中心將在本地解決計算的快速響應(yīng)問題，云計算將為邊緣計算提供強大的后臺計算支持和數(shù)據(jù)存儲能力,。同時,，我們還認為邊緣計算數(shù)據(jù)中心會首先在零售行業(yè)和網(wǎng)絡(luò)運營商兩大領(lǐng)域快速發(fā)展，以滿足人們對低延時和高帶寬的需求,。

新趨勢之二：液冷時代即將來臨

風(fēng)冷IT在數(shù)據(jù)中心占據(jù)非常重要的地位,，時至今日，數(shù)據(jù)中心依然以風(fēng)冷IT為主,。但是,，人工智能的應(yīng)用對數(shù)據(jù)中心的處理能力提出了巨大的要求,。人工智能開始跨越式發(fā)展，已經(jīng)從實驗室研究發(fā)展到真正的商業(yè)和消費應(yīng)用領(lǐng)域,。這些應(yīng)用程序的計算量巨大，以至于許多IT硬件架構(gòu)師開始使用GPU作為核心處理器或輔助處理器,。許多基于GPU的服務(wù)器,，也就是我們所說的總設(shè)計功率（TDP – Total Design Power）發(fā)熱量通常為300瓦特左右，而傳統(tǒng)的服務(wù)器為130瓦特到150瓦特?；贕PU的服務(wù)器發(fā)熱量是傳統(tǒng)服務(wù)器的兩倍,，這是液冷興起的主要驅(qū)動因素之一。

據(jù)調(diào)查,，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心當前機柜的功率密度在7個千瓦左右,，但是，未來每個機柜的功率密度可能高達幾十個千瓦,。我們認為如果機柜功率密度在20千瓦以內(nèi)時,，傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)非常具有性價比。但當機柜功率密度超過20千瓦時,，傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)將面臨風(fēng)量、功耗,、噪音等方面的挑戰(zhàn),，這時就需要采用液冷技術(shù)。

尤其目前在一線城市（如北京,、上海）,，政府管理部門對數(shù)據(jù)中心單位產(chǎn)值能耗和排放水平要求越來越嚴格。2018年9月26日《北京市新增產(chǎn)業(yè)的限制和禁止目錄2018年版》要求在中心城區(qū)和北京市副中心禁止新建和擴建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)/信息處理和存儲支持服務(wù)的數(shù)據(jù)中心,，非中心城區(qū)允許新建PUE在1.4以下的云計算數(shù)據(jù)中心,。2018年10月29日上海市經(jīng)信委發(fā)布《上海市推進新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)助力提升城市能級和核心競爭力三年行動計劃（2018-2020年）》， 提出新建數(shù)據(jù)中心PUE必須低于1.3,，存量改造數(shù)據(jù)中心PUE不高于1.4,，且新增至少50%面向AI。這時,，傳統(tǒng)的風(fēng)冷方式很難實現(xiàn)這些PUE的要求,， 這也將成為推動液冷興起的重要驅(qū)動因素。

新趨勢之三：鋰電池將在數(shù)據(jù)中心具有更多的應(yīng)用

在二十多年前我們就開始在數(shù)碼DV中使用鋰電池,，但為什么沒有在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域普及呢？主要原因在于鋰電池?zé)o法為UPS供應(yīng)商提供價格,、能量密度、安全性和可靠性方面的平衡,。但是,，近年來,，電動汽車和新能源的快速發(fā)展推動了鋰電池技術(shù)的進步和價格的降低,，今天的鋰電池成本已經(jīng)比5年前下降了70%,，同時，鋰電池化學(xué)成本和技術(shù)的改進也為供應(yīng)商提供了現(xiàn)實方案,。

與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比較，鋰電池憑借其出色的特性,，包括較高的能量密度 （70-260 kWh/kg vs. 15-50 kWh/kg）、較長的生命周期 (10-15 年 vs. 4-6 年) ,，快速充電（1/2—1 小時 vs. 6-12 小時）,，占地節(jié)省50-80%,，重量減輕 60-80%，充放電次數(shù) >1000 循環(huán) vs.

由于微電網(wǎng),、智能電網(wǎng)、新能源以及儲能成本的降低,，同時，很多國家和地區(qū)對數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性發(fā)展有了更高的要求,，所以,，越來越多的數(shù)據(jù)中心所有者開始考慮通過鋰電池儲能來降低成本和實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性發(fā)展的目標,。中國作為全球最大的鋰電池生產(chǎn)國，過剩的鋰電池產(chǎn)能也需要開拓新的應(yīng)用增長點,，諸如風(fēng)光儲能、電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰,、通信電源等。因此,，我們認為鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用將越來越多。

新趨勢之四：數(shù)據(jù)中心管理即服務(wù)（DMaaS）在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃,，建設(shè)及運營中的價值愈加凸顯

數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施管理（Data center infrastructure management - DCIM）系統(tǒng)最初是為了從某單個數(shù)據(jù)中心的物理基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備中收集信息而設(shè)計的，而且是作為一個本地的軟件解決方案進行部署的,。新的基于云的管理解決方案將位于云端,，它可以幫助用戶從范圍更廣的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備中收集海量的數(shù)據(jù),，而且，該軟件管理平臺可以實現(xiàn)單個,，數(shù)百個，或者上千個大型或小型數(shù)據(jù)中心的物理基礎(chǔ)設(shè)施管理,。

這些新的系統(tǒng)通常被稱作數(shù)據(jù)中心管理即服務(wù)（Data center management as a service - DMaaS），它們可以通過大數(shù)據(jù)分析來幫助用戶實現(xiàn)預(yù)測性的決策,，從而減少意外事件或宕機時間，同時,，也比傳統(tǒng)的DCIM解決方案要快的多,。作為基于云的管理軟件,，該軟件可利用"數(shù)據(jù)資源池"進行數(shù)據(jù)的收集和存儲，進行趨勢的分析,，從而可以幫助數(shù)據(jù)中心用戶從戰(zhàn)略的層面來進行業(yè)務(wù)的規(guī)劃。

基于云的管理軟件還簡化了對新設(shè)備部署的要求,，以及升級現(xiàn)有安裝的各項任務(wù)，而且可以在多個不同的地點進行軟件的更新,。因為,，對站點逐個進行管理升級,，特別是對于邊緣數(shù)據(jù)中心，采用本地的管理軟件是非常具有挑戰(zhàn)性的,。

新趨勢之五：超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設(shè)對部署周期要求越來越高

我們認為數(shù)據(jù)中心市場對云計算的需求既不會減弱也不會放緩。2019年它將加速發(fā)展,，這意味著網(wǎng)絡(luò)巨頭或者托管服務(wù)供應(yīng)商會通過建造超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心來增加更多的計算能力,。但是，數(shù)據(jù)中心市場將驅(qū)使他們越來越快的來建造這些設(shè)施,，也就是說,，10到100兆瓦的數(shù)據(jù)中心項目需要在不到一年的時間里完成從設(shè)計,，建造到運營。

為了解決用戶在不斷變革的市場環(huán)境下所面臨的各種挑戰(zhàn),，以施耐德電氣為領(lǐng)導(dǎo)者的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施解決方案供應(yīng)商通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，將為用戶提供以下五大技術(shù)解決方案：

技術(shù)解決方案之一：邊緣計算解決方案

隨著邊緣計算的發(fā)展,，施耐德電氣認為過去對單個數(shù)據(jù)中心可用性的理解是不夠的,，我們需要轉(zhuǎn)變觀念,，應(yīng)該站在用戶體驗的角度去看待可用性這個問題，只要是用戶的應(yīng)用或網(wǎng)絡(luò)的中斷,，比如：無法連接APP的應(yīng)用，都應(yīng)該被稱為故障,。因此,，我們需要一個應(yīng)該包含空調(diào),、UPS、監(jiān)控,、IT設(shè)備、網(wǎng)絡(luò),、存儲等設(shè)備在內(nèi)高可用性的邊緣數(shù)據(jù)中心,。

同時,，我們認為要實現(xiàn)邊緣數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模部署需要解決三個問題，第一,，我們需要建立一個包括用戶、系統(tǒng)集成商、物理基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商,、IT設(shè)備制造商以及管理服務(wù)供應(yīng)商在內(nèi)的相互協(xié)作的生態(tài)系統(tǒng)；第二,，我們需要部署基于云的管理工具來實現(xiàn)數(shù)百甚至上千的邊緣數(shù)據(jù)中心的智能化管理,；第三，我們需要通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能來向科技要人力來解決人力資源不足等挑戰(zhàn),，以實現(xiàn)無人值守的運維管理,。

技術(shù)解決方案之二：液冷解決方案

目前主要有兩種液冷解決方案,，一是芯片級液冷，二是浸沒式的液冷,。芯片級液冷有時也被稱作冷板式液冷,。這兩種液冷各有優(yōu)缺點,，冷板式可以對絕大多數(shù)的傳統(tǒng)服務(wù)器進行翻新，缺點是其他的部件仍然需要傳統(tǒng)的房間空調(diào)進行冷卻,。浸沒式的優(yōu)點是消除了對傳統(tǒng)服務(wù)器風(fēng)扇的需求，但需要對服務(wù)器主板進行重新的設(shè)計,。

為了量化這兩種液冷與傳統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)之間的對比，施耐德電氣從數(shù)據(jù)中心,、樓宇的角度進行了投資成本和運行成本的分析,。發(fā)現(xiàn)浸沒式液冷相對于冷板式液冷在TCO方面是占優(yōu)的,，如果單獨從制冷系統(tǒng)的節(jié)能角度來看，冷板式液冷可以節(jié)省15%以上,，浸沒式可以節(jié)省57%以上。如果從整個數(shù)據(jù)中心能耗的角度來看,，冷板式可以節(jié)省5%年度能耗，浸沒式可以節(jié)省15%,。

冷卻液對于實現(xiàn)液冷的應(yīng)用非常的關(guān)鍵,，我們認為關(guān)于冷卻液的討論主要集中在冷卻液的價格、與IT設(shè)備的兼容性,，還有傳熱特性,，對環(huán)境的影響,，以及需要要從整個生命周期的角度去考慮問題。如果想要在數(shù)據(jù)中心進行大規(guī)模液冷的部署,，必須要克服的幾個問題包括需要對服務(wù)器主板進行重新的設(shè)計，另外一個就是需要對數(shù)據(jù)中心從系統(tǒng)的角度進行重新的設(shè)計,，尤其是數(shù)據(jù)中心的供配電系統(tǒng),，當機柜功率密度高達幾十個千瓦時怎么來進行供配電的設(shè)計，這是一個非常具有挑戰(zhàn)性的思考,。

技術(shù)解決方案之三：鋰電池技術(shù)解決方案

鋰電池的能量密度是鉛酸電池的3倍以上，如果缺乏合理的電氣保護設(shè)計和BMS管理,，鋰電池失控所帶來的后果將遠大于鉛酸電池,。但是，我們可以通過以下四個方面來解決這個問題,，第一，通過高質(zhì)量的生產(chǎn)工藝管控來保證電芯的高品質(zhì)和高度一致性,；第二,，通過完善的BMS設(shè)計來實現(xiàn)電芯充放電的安全,；第三，選擇合適的鋰電池化學(xué)材料,，比如磷酸鐵鋰,、錳酸鋰,、鎳鈷錳三元里技術(shù)。第四,，進行鋰電池與UPS的兼容性測試。

在云計算模式下，服務(wù)器的功耗將更加的動態(tài),，十年以前,，服務(wù)器滿載與空閑時的功耗大約為1:2,，而現(xiàn)在它們兩者間的比值可以高達1:9，如果按照峰值進行供配電系統(tǒng)的設(shè)計,，投資成本是巨大的,，所以，很多數(shù)據(jù)中心設(shè)計人員都在討論能否采用軟件和儲能的手段來實現(xiàn)削峰/去毛刺,，從而實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的降容設(shè)計。同時,，也可以通過儲能和峰谷電價差來降低運營成本。

柴油發(fā)電機的投資成本占到數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施投資成本的10%以上,，同時用戶還面臨噪音，污染,，較長的部署周期等挑戰(zhàn),。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，柴發(fā)的平均運行時間為173分鐘,，也就是說我們有超過50%以上的柴發(fā)運行時間小于3個小時。施耐德推演了隨著鋰電池價格的不斷降低,，到2020年的時候,，2.5個小時的鋰電池后備系統(tǒng)將與柴發(fā)具有同等的投資成本，因此,，我們認為，通過鋰電池儲能集裝箱來部分取代柴油發(fā)電機也是可行的,。

實現(xiàn)鋰電池儲能的關(guān)鍵在于電池系統(tǒng)的管理和軟件方面的控制,，鋰電池可以通過其自帶的三級BMS（電池管理系統(tǒng)）來實現(xiàn)對每一只電芯,、模組、機架和系統(tǒng)進行在線智能管理,，數(shù)據(jù)中心運維人員可以通過BMS實時了解電池的電氣狀態(tài)和健康趨勢,。軟件管理將是實現(xiàn)風(fēng)光儲能，電網(wǎng)調(diào)峰，UPS后備電源在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的關(guān)鍵,。

技術(shù)解決方案之四：DMaaS解決方案

從本質(zhì)上來講，數(shù)據(jù)中心是非常復(fù)雜的系統(tǒng),，因為需要管理電力和制冷基礎(chǔ)設(shè)施與IT設(shè)備的交互,，同時最小化總運行成本。對于數(shù)據(jù)中心持續(xù)運行并最小化停機時間的需求持續(xù)增加,。當出現(xiàn)問題時，我們期望管理系統(tǒng)提供必要的關(guān)鍵信息以解決此問題,，并分析根本原因以防止再次發(fā)生,。可以發(fā)現(xiàn),，這個行業(yè)已經(jīng)演變成兩種數(shù)據(jù)中心管理方法。一種方法是利用"特定領(lǐng)域"系統(tǒng)進行電源,、冷卻和白區(qū)的管理,。第二種方法更為"本土",，其中基于SCADA類型的系統(tǒng)被定制化編程以履行管理職責(zé),。每種方法都有其優(yōu)點和缺點，然而,，我們相信這兩種方法在未來都將面臨局限性,，并將需要新方法對其加以解決，以充分發(fā)揮基于云的工具和大數(shù)據(jù)分析的潛力,。

作為DMaaS市場的早期參與者,，施耐德電氣可以利用其數(shù)據(jù)中心多年的實踐經(jīng)驗挖掘出大量數(shù)據(jù)，其中包括設(shè)計和建造數(shù)據(jù)中心,、樓宇管理,、配電,，以及供電和散熱服務(wù)等。施耐德電氣面向數(shù)據(jù)中心的EcoStruxure架構(gòu),，是開放的,、可互操作的,、基于物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)與平臺,，可為數(shù)據(jù)中心客戶在安全性,、可靠性,、效率、可持續(xù)性和互聯(lián)互通方面提供更高價值,。并通過利用了先進的物聯(lián)網(wǎng)、移動,、傳感,、云,、分析和網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)的發(fā)展,，實現(xiàn)在互聯(lián)互通的產(chǎn)品、邊緣控制,，以及應(yīng)用,、分析與服務(wù)三個層面的全面創(chuàng)新。

互聯(lián)互通的產(chǎn)品是物聯(lián)網(wǎng)智能運行的基礎(chǔ),，施耐德電氣的第一信念是以創(chuàng)新為核心，生產(chǎn)偉大的互聯(lián)互通的產(chǎn)品,。在互聯(lián)互通的產(chǎn)品層,，從數(shù)據(jù)中心和周圍建筑的各種連接傳感器和眾多供應(yīng)商設(shè)備（UPS,、PDU、配電和制冷系統(tǒng)等）收集數(shù)據(jù),。在邊緣控制層，無論是在建筑物級別,，還是在IT系統(tǒng)或配電系統(tǒng)，EcoStruxure 邊緣控制均可使客戶實現(xiàn)本地控制和監(jiān)測,，并自主地對任何警報進行監(jiān)測并采取行動,。在應(yīng)用,、分析與服務(wù)層，則可通過遠程數(shù)字化平臺分析數(shù)據(jù),，使用人工智能提取信息,，為預(yù)防性維護,、能源效率和其他工作，提供可執(zhí)行的情報信息,。

即使數(shù)據(jù)中心所有者采用各種設(shè)備和軟件平臺，EcoStruxure依然能夠讀取所有健康和狀態(tài)的數(shù)據(jù),。然后，數(shù)據(jù)中心所有者可以與客戶共享這些數(shù)據(jù),。通過EcoStruxure架構(gòu)和平臺，施耐德電氣將為客戶整體業(yè)務(wù)提供高可用性,、高效的產(chǎn)品和服務(wù),，通過預(yù)測分析和可操作的智能驅(qū)動更多價值，優(yōu)化業(yè)務(wù),，并帶來更多回報。

技術(shù)解決方案之五：超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心解決方案

采用預(yù)制化,、模塊化的撬塊將是實現(xiàn)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心對建設(shè)周期高要求的關(guān)鍵保障,。供配電撬塊將兆瓦級的UPS，開關(guān)柜以及管理軟件在工廠提前進行預(yù)制,。這些預(yù)制的模塊都會經(jīng)過預(yù)先的測試，在到達數(shù)據(jù)中心建設(shè)現(xiàn)場之后,，即可實現(xiàn)可靠的，"即插即用"的部署,。因為在某些地區(qū)，這些供配電設(shè)備的供貨周期可長達12個月,，采用預(yù)制模塊化方案可以實現(xiàn)按時交付，消除了設(shè)計和施工階段的任何可能的時間延誤,。

同時,，也可以認為數(shù)據(jù)中心的計算能力將變得更加模塊化，可快速實現(xiàn)按需部署,。施耐德電氣已經(jīng)開發(fā)出了與機柜實現(xiàn)同時部署的支持系統(tǒng)模塊部署模式,，已經(jīng)被全世界各地的許多托管數(shù)據(jù)中心所使用,。在這種解決方案中，獨立于基礎(chǔ)設(shè)施的框架結(jié)構(gòu),，可實現(xiàn)將預(yù)裝IT設(shè)備的機柜快速推入通道封閉系統(tǒng),，大大減少了部署的時間和復(fù)雜性。

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