如何采用模塊化方法解決數(shù)據(jù)中心市場的挑戰(zhàn)
數(shù)據(jù)中心需要解決這些和其他挑戰(zhàn)，以保持競爭力，滿足可持續(xù)性目標，同時仍然提供客戶期望的靈活性、可擴展性和服務(wù)質(zhì)量。因此，解決方案可能在于采用模塊化方法來設(shè)計、構(gòu)建和操作數(shù)據(jù)中心。
數(shù)據(jù)中心如今廣泛應(yīng)用，為人們的工作和生活的大部分領(lǐng)域提供服務(wù)。
最近的研究估計，訓(xùn)練一個人工智能模型會產(chǎn)生25噸的碳排放量，另外25噸的碳排放量來自于建造和訓(xùn)練該模型所需的計算機硬件的生產(chǎn)，以及訓(xùn)練完成后運行它所需的能源。
但是，向云計算的轉(zhuǎn)變，互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備的不斷采用，以及人工智能(AI)等技術(shù)的日益普及，意味著對數(shù)據(jù)存儲和處理的需求不斷增長。
數(shù)據(jù)中心運營商別無選擇，只能不斷擴大容量?？紤]到運行數(shù)據(jù)中心需要大量的電力，以及它所代表的碳足跡的大小，這對可持續(xù)性有影響。當然，在這個領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心運營商正面臨著來自世界各國政府日益嚴格的監(jiān)管壓力。
數(shù)據(jù)中心需要解決這些和其他挑戰(zhàn)，以保持競爭力，滿足可持續(xù)性目標，同時仍然提供客戶期望的靈活性、可擴展性和服務(wù)質(zhì)量。因此，解決方案可能在于采用模塊化方法來設(shè)計、構(gòu)建和操作數(shù)據(jù)中心。
全球數(shù)據(jù)中心市場正在快速增長。2020年的價值為4660億美元，預(yù)計到2030年將達到9480億美元。全球創(chuàng)建和消費的數(shù)據(jù)量也在增長，預(yù)計到2030年將達到175zb。但這種增長也帶來了挑戰(zhàn)。
到2030年，管理這些數(shù)據(jù)所需的電量預(yù)計將增長400%，其中大部分能源將用于為計算硬件供電和冷卻。然而，這一增長速度令人擔憂，各種報告表明，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)占到全球用電量的1%到4%。
顯然，所有這些都要付出巨大的環(huán)境代價。最近的研究估計，訓(xùn)練一個人工智能模型會大約相當于倫敦和紐約之間的60個航班。
模塊化數(shù)據(jù)中心本質(zhì)上是一種“即插即用”解決方案，由經(jīng)驗豐富的供應(yīng)商預(yù)制，因此不需要合格的工程師反復(fù)前往現(xiàn)場
因此，毫不奇怪，各地的數(shù)據(jù)中心運營商都在尋求更可持續(xù)的做法，以減少其碳足跡的規(guī)模。
例如，2021年1月，與數(shù)據(jù)中心行業(yè)有聯(lián)系的40多家公司和貿(mào)易組織組成了歐洲氣候中立數(shù)據(jù)中心公約，根據(jù)該公約，他們同意到2030年使數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)氣候中立。
在這方面，該行業(yè)也面臨政府監(jiān)管。例如，歐盟在提議修改其《能源效率指令》時，把能源大戶——尤其是數(shù)據(jù)中心行業(yè)——挑了出來，規(guī)定數(shù)據(jù)中心運營商需要提交可持續(xù)發(fā)展報告和計劃。
（1）供應(yīng)鏈中斷
自從新冠疫情爆發(fā)以來，還出現(xiàn)了其他挑戰(zhàn)。最近，持續(xù)的地緣政治危機使大多數(shù)行業(yè)面臨成本上升和能源供應(yīng)安全不確定的問題，同時加劇了最初由新冠疫情引起的許多供應(yīng)鏈問題。
最近一段時間的增長意味著所有地區(qū)的數(shù)據(jù)中心運營都需要相同的資源，這影響了原材料和成品的供應(yīng)。但是，全球疫情危機的影響，以及緊隨其后的東歐事件，只會進一步擾亂這些供應(yīng)鏈——尤其是對數(shù)據(jù)中心建設(shè)至關(guān)重要的半導(dǎo)體和賤金屬。由于目前的政治局勢看不到盡頭，在可預(yù)見的未來，供應(yīng)鏈中斷似乎將繼續(xù)下去。
（2）擴大規(guī)模
此外，如今的數(shù)據(jù)中心越來越多地位于法蘭克福、倫敦、阿姆斯特丹、巴黎和都柏林等傳統(tǒng)城市集群之外，這些城市是大公司的總部所在地，或者是擁有豐富的電信連接和理想客戶配置文件的自然經(jīng)濟集群。
與其相反，增長潛力和低起點意味著在主要經(jīng)濟國家的二線城市和較小國家的首都建立數(shù)據(jù)中心變得更加有利。但是，考慮到這些地區(qū)合適的場地、電力和工程勞動力的可用性，對任何擴張計劃都是一個挑戰(zhàn)。實際上，這些國家中的許多國家可能沒有幫助設(shè)計、建造和運營新數(shù)據(jù)中心所需的經(jīng)驗和人員。這個問題的答案之一，以及上面列出的所有挑戰(zhàn)，在于模塊化數(shù)據(jù)中心的概念。
數(shù)據(jù)中心的工業(yè)化或模塊化，其中預(yù)制、預(yù)設(shè)計和預(yù)集成的單元被交付到現(xiàn)場，是數(shù)據(jù)中心建設(shè)的一種靈活、可擴展的方法，它使數(shù)據(jù)中心運營商能夠在降低成本、復(fù)雜性和建設(shè)時間的同時增加容量。
模塊化數(shù)據(jù)中心本質(zhì)上是一種“即插即用”解決方案，由經(jīng)驗豐富的供應(yīng)商預(yù)制，因此不需要合格的工程師反復(fù)前往現(xiàn)場。設(shè)計為所需的IT計算設(shè)備提供充足的容量，每個模塊單元容納電氣，冷卻，控制和安全要求等方面，以提供一個一體化的系統(tǒng)。
它的好處是多方面的。例如，使用預(yù)制、集成和場外測試的能力允許數(shù)據(jù)中心運營商采用并行方法進行建設(shè)，減少了在多個站點之間分配材料和勞動力的需求。這不僅在當前供應(yīng)鏈中斷的情況下至關(guān)重要，而且還有助于提高材料和人員的效率和環(huán)保責(zé)任。
（1）可持續(xù)的解決方案
如今的模塊化數(shù)據(jù)中心可以提供比傳統(tǒng)的專用數(shù)據(jù)中心更高的能源效率，并且可以從一開始就構(gòu)建更先進、可持續(xù)的解決方案。
通常用于在停電時提供應(yīng)急電源，包含電網(wǎng)交互不間斷電源(UPS)可以使數(shù)據(jù)中心的備用電源系統(tǒng)在需要時向電網(wǎng)提供輔助電源服務(wù)。
通過讓數(shù)據(jù)中心完全控制他們的能源，這樣的解決方案可以讓運營商選擇提供多少容量和何時提供。這也意味著他們可以選擇自己的價格，讓他們在創(chuàng)造收入的同時為可再生能源做出貢獻。
此外，復(fù)雜的DCIM軟件的有效使用可以幫助數(shù)據(jù)中心運營商測量、監(jiān)控和建模他們的電力和能源性能，以確保很少或沒有浪費。
（2）投資回報
這也可以節(jié)省成本。構(gòu)建和維護數(shù)據(jù)中心的成本很高。即使在發(fā)達市場，土地也很昂貴。由于城市地區(qū)的可用空間有限，運營商的許多客戶都位于城市地區(qū)，因此很難建立大型數(shù)據(jù)中心。然而，模塊化方法為運營商提供了一種更快、更簡單的方式來擴展業(yè)務(wù)，擴展和調(diào)整現(xiàn)有的場地，而不是尋找新的房地產(chǎn)。
未充分利用或非傳統(tǒng)的建筑可以迅速重新利用，以適應(yīng)不斷增長的數(shù)據(jù)存儲和處理需求。這不僅使數(shù)據(jù)中心運營商在日益擁擠的市場中保持競爭力，而且意味著任何用于擴展的投資都可以有效地利用。
事實上，可預(yù)測的資本支出至關(guān)重要。但是，通過在單元交付之前預(yù)先確定每個規(guī)范，模塊化方法意味著不會出現(xiàn)意外。該模型的經(jīng)濟是完全可預(yù)測的。
展望未來
如今的企業(yè)是在數(shù)字經(jīng)濟中運作的。因此，對容納計算、存儲和相關(guān)支持數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)施的需求正在急劇增長，人們普遍需要一種更快、更有彈性、更安全、更經(jīng)濟的方式來容納數(shù)字設(shè)備和數(shù)據(jù)。
模塊化方法降低了數(shù)據(jù)中心設(shè)計、構(gòu)建和協(xié)調(diào)的成本和復(fù)雜性。在這樣做的過程中，它解決了當今數(shù)據(jù)中心運營商面臨的許多挑戰(zhàn)——從環(huán)境問題到供應(yīng)鏈中斷，從傳統(tǒng)集群之外的擴展到更快的上市時間和更高的投資回報。
傳統(tǒng)的方法總會有一席之地，但在提供專家系統(tǒng)工程、質(zhì)量、靈活性、可擴展性、安全性和可持續(xù)性方面，模塊化是未來數(shù)據(jù)中心建設(shè)的一個可行的選擇，并帶來許多優(yōu)勢。