“東數(shù)西算”加速度，6個月如何興建大型云數(shù)據(jù)中心？

ICC訊 隨著國家發(fā)展改革委等部門于近日聯(lián)合印發(fā)文件同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點，10個國家數(shù)據(jù)中心集群亦正式浮出水面，這意味著“東數(shù)西算”工程正式啟動。

在國家發(fā)改委相關(guān)人士的介紹中，將“東數(shù)西算”擺在了和“南水北調(diào)”、“西電東送”同樣的高度，作為國家級戰(zhàn)略，將充分發(fā)揮體制機制優(yōu)勢，全國一盤棋，優(yōu)化配置資源、提升資源利用效率。不同于“南水北調(diào)”、“西電東送”關(guān)于物理世界生產(chǎn)資料的縱橫捭闔，“東數(shù)西算”則意味著數(shù)字世界的算力再調(diào)配。

在數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，算力就是生產(chǎn)力。10個國家數(shù)據(jù)中心集群、8個國家算力樞紐節(jié)點，數(shù)據(jù)中心的春天已臨。

如何更快更好地興建數(shù)據(jù)中心，方案的選擇至關(guān)重要。在華為數(shù)字能源重磅打造的大型訪談節(jié)目《方博碳討室》第三期中，華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司（以下簡稱“華為數(shù)字能源”）副總裁、首席營銷官方良周邀請到華為數(shù)字能源預(yù)制模塊化產(chǎn)品總監(jiān)孫巖飛、預(yù)制模塊化首席專家張勖、同濟大學(xué)教授張其林等嘉賓一道，以東莞華為云數(shù)據(jù)中心為藍本，展開了現(xiàn)場討論。

那么問題來了，這座擁有1000個機柜、5層樓24米高的數(shù)據(jù)中心，是如何實現(xiàn)6個月交付上線的？

“東數(shù)西算”的挑戰(zhàn)與現(xiàn)實

“東數(shù)西算”，顧名思義，就是將東部的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)輸送到西部進行存儲和計算。來自國家發(fā)改委的數(shù)據(jù)顯示：截至目前，我國數(shù)據(jù)中心規(guī)模已達500萬標(biāo)準(zhǔn)機架，算力達到130EFLOPS（每秒一萬三千億億次浮點運算），預(yù)計每年還將以超過20%的速度增長。

數(shù)字化浪潮推動下，在可預(yù)見的未來，數(shù)據(jù)中心需求將迎來新一輪爆發(fā)式增長，加上云計算的發(fā)展也處于上升期，對以數(shù)據(jù)中心為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施的需求依然旺盛，新冠疫情又從客觀上推動了千行百業(yè)遠程化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化趨勢，林林總總，都需要數(shù)據(jù)中心作為底座。

一邊是旺盛的算力需求，一邊是東強西弱的數(shù)據(jù)中心格局，在國家嚴(yán)格控制PUE的情況下，如何“多快好省”地建設(shè)數(shù)據(jù)中心，是一道需要嚴(yán)格計算的數(shù)學(xué)題。

國家發(fā)改委文件指出，實現(xiàn)“東數(shù)西算”工程要循序漸進、快速迭代，堅決避免數(shù)據(jù)中心盲目發(fā)展。在當(dāng)前起步階段，8個算力樞紐節(jié)點內(nèi)規(guī)劃設(shè)立了10個數(shù)據(jù)中心集群，不僅劃定了物理邊界，而且明確了綠色節(jié)能、上架率等發(fā)展目標(biāo)。

例如，集群內(nèi)數(shù)據(jù)中心的平均上架率至少要達到65%以上，可再生能源使用率要有顯著提升。通過多方指標(biāo)約束，促進數(shù)據(jù)中心集群高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，最小化起步。對集群發(fā)展情況將進行動態(tài)監(jiān)測，科學(xué)評估集群算力的發(fā)展水平和飽和程度。

可見“東數(shù)西算”不會是“大水漫灌”，而是通過全國一體化的數(shù)據(jù)中心布局，適度擴大算力設(shè)施規(guī)模，提高算力的綜合使用效率，實現(xiàn)全國算力規(guī)?；s化發(fā)展，這也和華為此前發(fā)布的數(shù)據(jù)中心能源十大趨勢相吻合。華為認為，未來數(shù)據(jù)中心將朝著零碳、高密、預(yù)制化等方向發(fā)展。

6個月建設(shè)一座數(shù)據(jù)中心，可能么？

方良周介紹，從全球角度來看，容納1000個機柜的數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期通常需要18個月以上，業(yè)內(nèi)都在探索又快又好又綠色的建設(shè)方式。

在中國、中東、拉美、歐洲等地區(qū)的上百家數(shù)據(jù)中心，已經(jīng)采用了預(yù)制模塊化的建設(shè)方式?！捌髽I(yè)客戶對這種建設(shè)方式感興趣，但同時也有擔(dān)心，畢竟這是一件新型的建設(shè)方式。”方良周說。

又一次地，華為選擇了“自己生產(chǎn)的降落傘自己先跳”——在東莞松山湖建設(shè)華為云數(shù)據(jù)中心，并將之打造成為預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心樣板。

走進東莞松山湖華為云數(shù)據(jù)中心園區(qū)，一座綠白相間的建筑格外引人注目，這就是一期工程。園區(qū)遵循華為云“前店后廠”戰(zhàn)略，作為面向華南、輻射粵港澳大灣區(qū)的數(shù)據(jù)中心基地，規(guī)劃占地109畝，設(shè)計容納機柜8000個，機房區(qū)域分為多個可獨立運行的POD（可獨立運行單元）。該數(shù)據(jù)中心最大的特點是采用了成熟的預(yù)制模塊化建設(shè)方式，BIM3D設(shè)計+工廠預(yù)制+現(xiàn)場裝配以及生產(chǎn)全流程的數(shù)字化，將同等規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設(shè)周期從18個月縮減至6個月。

這是當(dāng)今業(yè)界規(guī)模最大、交付速度最快的預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心，為云業(yè)務(wù)快速上線、按需部署提供了堅強后盾，也為“東數(shù)西算”工程提供了可資借鑒的經(jīng)驗。

6個月的建設(shè)周期刷新了業(yè)內(nèi)所能做到最快的數(shù)據(jù)中心建設(shè)速度，何況東莞松山湖華為云數(shù)據(jù)中心不是單層建筑，而是一座5層樓24米高的永久建筑，華為建設(shè)數(shù)據(jù)中心就像拼樂高積木一樣，省去了傳統(tǒng)混凝土方案繁瑣的現(xiàn)場施工，避免了各項目組的施工沖突。

預(yù)制化將大量屬于施工現(xiàn)場的工作前置到了模塊化工廠進行預(yù)制，因此最大限度地節(jié)約了交付時間。孫巖飛介紹，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心施工的CAD圖紙是平面化的，預(yù)制模塊化通過BIM3D設(shè)計，提前監(jiān)測和識別管線管路的干涉點和交錯點，提前加以防范和控制，做到真正的“設(shè)計即所得”。

在生產(chǎn)階段，華為實現(xiàn)了全數(shù)字化的生產(chǎn)管控，預(yù)制工廠里每一個模塊，每一個箱體，甚至每一個零件都做到了全流程的可視化，做到可視可控可管可監(jiān)測。

根據(jù)客戶的不同需求，華為提供的設(shè)備系統(tǒng)與電力系統(tǒng)同樣以模塊化的形式出現(xiàn)，這樣做的好處是可以靈活按需組裝?；贏I的制冷調(diào)節(jié)iCooling技術(shù)、端到端能效調(diào)優(yōu)等手段，即使在東莞這樣常年高溫多雨的地方，松山湖華為云數(shù)據(jù)中心也能將年均PUE控制在1.3以內(nèi)，相較于傳統(tǒng)制冷方式，年節(jié)約電費超過千萬元。

“工程產(chǎn)品化、產(chǎn)品模塊化、模塊預(yù)制化和標(biāo)準(zhǔn)化，這樣才能最大限度地節(jié)約時間。”孫巖飛說。

“東數(shù)西算”有望加速預(yù)制模塊化普及

“東數(shù)西算”大風(fēng)起兮云飛揚，謀局者眾。然而，如同種樹一樣，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)能力的積累最好的時間是十年前，其次是現(xiàn)在。

一方面，華為服務(wù)B端大客戶數(shù)十年，數(shù)據(jù)中心是政企等客戶數(shù)字化的剛需，華為在充分理解多種行業(yè)、多種場景的客戶需求基礎(chǔ)上，始終保持對前沿技術(shù)的敏感性；另一方面，華為自身體量龐大的數(shù)字化業(yè)務(wù)催生大量的數(shù)據(jù)中心需求，使得華為有充足的空間打磨數(shù)據(jù)中心技術(shù)先進性，實踐新技術(shù)和新想法。

以預(yù)制化為例，業(yè)界都知道預(yù)制模塊化省時省力，但建筑吊裝是一大難題。東莞松山湖華為云數(shù)據(jù)中心園區(qū)每座POD由189個箱體五層堆疊而成，最關(guān)鍵的就是對的準(zhǔn)、對的快以及確保穩(wěn)固可靠。

華為數(shù)字能源預(yù)制模塊化首席專家張勖表示，數(shù)據(jù)中心每一層箱體的垂直度公差要求不超過兩毫米，這是一個傳統(tǒng)混凝土澆筑無法實現(xiàn)的數(shù)字，華為則通過“點、線、面”結(jié)合實現(xiàn)了建筑空間體系的全局優(yōu)化。

從中國古代建筑中汲取靈感，華為創(chuàng)新采用了仿榫卯設(shè)計的磐石結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了免焊接，模塊與模塊之間巧妙連接在一起，實現(xiàn)多而不散，大而不倒，高而不晃。

此外，磐石結(jié)構(gòu)體系也獲得了同濟建筑設(shè)計研究院的鼎力支持，通過增加箱體之間的連接，設(shè)置軸向支撐增加結(jié)構(gòu)剛度，還通過密肋版增加了結(jié)構(gòu)的整體抗震水平。與原有剛度相比，實現(xiàn)超過三倍以上的提升，可以抵御12級臺風(fēng)。經(jīng)過一系列嚴(yán)苛的實驗室測試，預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心，在麥?zhǔn)?烈度（相當(dāng)于里氏7.2級）地震條件下，總體結(jié)構(gòu)及連接部分未發(fā)生失效，保持正常安全運行。

此外，華為預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心由于采用了耐候鋼作為基材，防腐蝕性能是普通鋼結(jié)構(gòu)材料的5-6倍，再加上經(jīng)過特殊防腐噴涂處理，使得整個建筑的使用壽命提升至50年，滿足作為永久建筑物獲得不動產(chǎn)權(quán)證書的要求。而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的生命周期一般在20-25年不等。

新基建、碳中和、數(shù)字化等多重因素疊加，加之“東數(shù)西算”工程的落實，數(shù)據(jù)中心將迎來一個全速奔跑卻又標(biāo)準(zhǔn)加碼的時代，如何“多快好省”地建設(shè)數(shù)據(jù)中心，或許是時候更新數(shù)據(jù)中心建設(shè)的方法論了。