下一代数据中心路在何方？华为GSSR数据中心引领产业变革
自20世纪50年代末，数据中心的概念诞生以来，数据中心对世界的影响从未像今天这样重要。
当21世纪走过前20年，数字经济已经成为全球经济的新引擎，而数据中心则是数字经济的核心底座。根据信通院发布的《全球数字经济白皮书》，全球主要47个国家2021年数字经济占GDP总量的比值高达45 %。
当数据成为继土地、劳动力、资本、技术之后的新型生产要素，当算力成为继热力、电力之后的新型生产力，数据中心早已站上推动数字世界前进的枢纽位置。
至今已诞生数十年的数据中心，正在迎来一场全新的产业变迁。
生成式AI、云计算、大数据等新技术的快速发展，正在推动各行各业对算力需求的井喷，全球数据中心也将迎来新一轮黄金时代。但在数据中心规模不断攀升之外，随之而来的还有能耗的攀升。
根据IDC数据，当前全球数据中心的电力消耗约占全球电力消耗的3%，预计到2030年将超过4%。而Uptime Institute发布的《2023年全球数据中心调查》报告指出，全球数据中心的平均PUE（PUE=数据中心总供电量/IT 设备用电量，PUE值越接近于1能效水平越高）四年来一直保持平稳，与前几年的PUE值保持一致，并稳定在1.58，能效水平还有巨大优化空间。
不仅是能耗，近年来产业各界对数据中心极简部署、智能运维与安全性的需求也日益高涨。数据中心需要从承载计算、网络、存储硬件设备的机房，进化成新型数字产业基础设施这一新物种。
当数字化、智能化开启了数据中心产业新的黄金时代，从数据中心能源全生命周期管理的角度来看，什么才是未来数据中心的发展趋势？
开端：新一轮产业变革已来
虽然数据中心的概念伴随计算机的诞生而产生，但真正现代意义的数据中心（IDC）诞生于90年代，快速成长于互联网与云计算时代。如果简单回顾近30年来全球数据中心能源管理的发展变迁，可以粗略分为几个阶段：
第一阶段，规模化扩张，注重可用性和可靠性。在产业早期，数据中心经历了一个快速发展期，注重规模和机柜数量，能耗与效率管理相对粗放，更注重可用性和可靠性。留给现在的后遗症就是，上架率低、能耗高、运维复杂成本高等行业痛点。根据工信部数据，截至2019年年底，全国超大型数据中心平均PUE为1.46，大型数据中心平均PUE为1.55，与前两年相比水平相当，最优水平达到1.15。全国规划在建数据中心平均设计PUE为1.41左右，超大型、大型数据中心平均设计PUE分别为1.36、1.39。
第二阶段，双碳目标下，绿色低碳成为数据中心必答题。目前，全球多个国家已出台政策推动数据中心绿色发展。欧洲数据中心运营商和行业协会宣布在2030年实现数据中心碳中和。在中国，《信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022-2025年）》要求2025年新建大型、超大型数据中心PUE降到1.3以下。“东数西算”工程的要求更为严格：要求西部PUE小于1.2，东部PUE小于1.25。
第三阶段，未来的数据中心正在向“全能型选手”方向演进。随着产业互联网以及各行各业数字化转型的深入，产业各方对数据中心的需求全面升级，在兼顾可用性和可靠性、绿色低碳的基础上，数据中心还需要实现智能极简运维、模块化敏捷部署、弹性扩容、全面安全等特性。
为了应对数智时代对数据中心的全新挑战，华为数字能源在业内创新地提出GSSR（绿色Green、极简Simple、智能Smart和安全Reliable”）理念，为下一代数据中心发展路径探索方向。
未来：为什么GSSR引领了下一代数据中心发展方向
那么，GSSR数据中心有哪些领先之处，为什么说GSSR数据中心能够代表未来数据中心发展方向？
在华为数字能源看来，数据中心能源是新型数字产业能源基础设施之一，也是数据中心产业变革的关键抓手。这里的“新”体现在，一方面，通过坚持“增比特、减瓦特、降排放”的理念，让数据中心每一瓦特承载更多联接与算力。另一方面，通过模块化、智慧化、高安全的顶层设计，在数据中心全生命周期能源管理中，实现Capex（资本性支出）和Opex（运营费用）的大幅降低，同时大幅提升管理运维效率。
在绿色方面，GSSR数据中心通过众多创新技术，实现三个层面的增比特、减瓦特：高效节能、高密节地、全链节碳。
比如，在高效节能方面，传统冷却方案热交换次数多，制冷效率还有很大提升空间。华为GSSR数据中心通过间接蒸发冷却EHU400解决方案，实现一次换热、最大自然冷源利用并融合了AI调优，最大限度提升制冷能效。目前，间接蒸发冷却方案已经助力华为云乌兰察布数据中心实现PUE达到1.15。
在供电效率方面，华为电力模块3.0解决方案，通过智能在线S-ECO技术不仅将整个供电链路的效率从94.5%提升到97.8%，还能在市电下电时0毫秒无缝切换到电池模式，实现高效高可靠供电。2023年，华为面向全球大型数据中心市场推出的电力模块3.0海外版可节省占地超过30%，通过将预制“廊桥式”母排替代线缆，实现即插即用，可将交付时间从2个月缩短至2周。同时，借助智能化运维实现全链路可视、可管、可控，通过150+温度测点全链路进行关键部件寿命预测，电力模块3.0可以实现智能主动安全。
在制冷效能方面，华为数字能源推出的高温冷冻水风墙，支持高达20℃进水温度，可将冷冻水机组功耗降低15%。在中国联通IDC楼项目中，华为高温冷冻水风墙在不能改造前期大机电的前提下，将进水温度从12度提升到了18度，实现整体上项目能耗降低了20%以上。
在极简方面，通过极简部署和极简维护，让数据中心建设和运维全面降本增效。模块化电力建设已经成为当前数据中心主流的建设方案，它可以让数据中心建设周期实现前所未有的高效。GSSR数据中心通过预制化、模块化等技术，减少现场工程，将数据中心TTM（Time To Marketing产品上市周期）缩短50%以上。比如，利用预制模块化技术的新一代华为生态解决方案FusionDC，可将一千柜数据中心的建设周期从原来的18个月以上缩短至6-9个月，极大提升了部署效率。
在智能方面，GSSR数据中心通过智能营维和AI能效调优解决运维和能效的问题。在数据中心整体能耗中，制冷系统用电量大约占整个数据中心的30~45%。降低制冷系统的能耗，是节能减排的关键。
华为iCooling智能能效调优解决方案通过AI技术对制冷系统自动进行能效调优，实现按需制冷、精确制冷。在4000+机柜的华为云廊坊基地，部署iCooling解决方案后，PUE从1.42降到1.26，每年可省电3000多万度。在上交所金桥数据中心，一期2000个机柜通过iCooling改造，实现年均PUE下降13%。预计1.86万个机柜全部改造完成后，每年可以省电2000多万度。
在安全方面，GSSR数据中心可以实现架构安全、主动安全以及网络安全三个层面的安全防护。以主动安全为例，过去由于缺乏有效监测技术，数据中心能源系统中的很多关键器件，只能在故障发生后进行维护更换，比如UPS模块里故障频率最高的母性电容和风扇。GSSR数据中心采用主动安全机制，通过采集电容的温度、负载率、纹波等相关数据，利用AI算法对器件寿命进行预测，在故障发生前提前预警，实现从被动响应到主动预测性维护，大幅降低故障率，提升数据中心的可靠性。
共创：加速GSSR数据中心落地应用
目前，GSSR理念已获得数据中心产业越来越合作伙伴、企业客户的共识，成为下一代数据中心的发展方向。
GSSR理念不是凭空而来，而是华为数字能源在新型数字产业能源基础设施领域的多年创新积累。GSSR数据中心不仅融合了领先的数字技术与电力电子技术，也融入了华为数字能源多年来对数据中心产业的前瞻思考。每年，华为数字能源都会携手产业领袖、技术专家和行业客户联合发布《数据中心能源十大趋势白皮书》，对数据中心能源领域的发展极具指导意义。
例如，在可持续发展这一趋势的解读中，华为数字能源认为，在具体的衡量指标上，数据中心将从以往的唯PUE论，向PUE、可再生能源利用率、水资源利用效率（WUE）、碳利用效率（CUE）、空间利用效率（SUE）、市电利用效率（GUE）、材料回收率及全生命周期污染物排放等多维度综合指标评价转变。这些观点对于规划在建大型、超大型数据中心的顶层设计具有极大参考价值。
目前，华为数字能源通过与生态伙伴、行业客户的深度共创，已经将GSSR理念中的前沿技术、创新产品和解决方案逐步落地。
2023年，中金数据联合华为数字能源，打造了省时、省电、省心、省地的绿色高可靠供配电解决方案。该方案将以“中金数据—智能电力模块”的形式，部署到中金数据在乌兰察布即将交付的数据中心，结合源网荷储一体化建设，打造数据中心领先的示范基地。
在深圳前海智算中心，博大数据采用华为电力模块3.0解决方案，打造了全链融合、工程预制化、AI高效管理的供配电系统，助力数据中心在极简、绿色、智能、安全维度全面升级。
在信息技术与碳中和的双轮驱动下，全球数据中心产业正在向着“绿色、极简、智能、安全”的方向持续演进。华为GSSR不仅是一种领先的数据中心能源管理理念，更引领着低碳化智能化数据中心的技术创新与实践。随着数据中心产业变革的深入，GSSR必将推动数据中心完成从“耗能大户”到新型数字产业基础设施的蜕变。
