“東數西算”加速度，6個(gè)月如何興建大型云數據中心？

ICC訊 隨著(zhù)國家發(fā)展改革委等部門(mén)于近日聯(lián)合印發(fā)文件同意在京津冀、長(cháng)三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動(dòng)建設國家算力樞紐節點(diǎn)，10個(gè)國家數據中心集群亦正式浮出水面，這意味著(zhù)“東數西算”工程正式啟動(dòng)。

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

在數字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的當下，算力就是生產(chǎn)力。10個(gè)國家數據中心集群、8個(gè)國家算力樞紐節點(diǎn)，數據中心的春天已臨。

如何更快更好地興建數據中心，方案的選擇至關(guān)重要。在華為數字能源重磅打造的大型訪(fǎng)談節目《方博碳討室》第三期中，華為數字能源技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華為數字能源”）副總裁、首席營(yíng)銷(xiāo)官方良周邀請到華為數字能源預制模塊化產(chǎn)品總監孫巖飛、預制模塊化首席專(zhuān)家張勖、同濟大學(xué)教授張其林等嘉賓一道，以東莞華為云數據中心為藍本，展開(kāi)了現場(chǎng)討論。

那么問(wèn)題來(lái)了，這座擁有1000個(gè)機柜、5層樓24米高的數據中心，是如何實(shí)現6個(gè)月交付上線(xiàn)的？

“東數西算”的挑戰與現實(shí)

“東數西算”，顧名思義，就是將東部的數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )輸送到西部進(jìn)行存儲和計算。來(lái)自國家發(fā)改委的數據顯示：截至目前，我國數據中心規模已達500萬(wàn)標準機架，算力達到130EFLOPS（每秒一萬(wàn)三千億億次浮點(diǎn)運算），預計每年還將以超過(guò)20%的速度增長(cháng)。

數字化浪潮推動(dòng)下，在可預見(jiàn)的未來(lái)，數據中心需求將迎來(lái)新一輪爆發(fā)式增長(cháng)，加上云計算的發(fā)展也處于上升期，對以數據中心為代表的新型基礎設施的需求依然旺盛，新冠疫情又從客觀(guān)上推動(dòng)了千行百業(yè)遠程化、網(wǎng)絡(luò )化、數字化趨勢，林林總總，都需要數據中心作為底座。

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

國家發(fā)改委文件指出，實(shí)現“東數西算”工程要循序漸進(jìn)、快速迭代，堅決避免數據中心盲目發(fā)展。在當前起步階段，8個(gè)算力樞紐節點(diǎn)內規劃設立了10個(gè)數據中心集群，不僅劃定了物理邊界，而且明確了綠色節能、上架率等發(fā)展目標。

例如，集群內數據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(zhù)提升。通過(guò)多方指標約束，促進(jìn)數據中心集群高標準、嚴要求，最小化起步。對集群發(fā)展情況將進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測，科學(xué)評估集群算力的發(fā)展水平和飽和程度。

可見(jiàn)“東數西算”不會(huì )是“大水漫灌”，而是通過(guò)全國一體化的數據中心布局，適度擴大算力設施規模，提高算力的綜合使用效率，實(shí)現全國算力規?；s化發(fā)展，這也和華為此前發(fā)布的數據中心能源十大趨勢相吻合。華為認為，未來(lái)數據中心將朝著(zhù)零碳、高密、預制化等方向發(fā)展。

6個(gè)月建設一座數據中心，可能么？

方良周介紹，從全球角度來(lái)看，容納1000個(gè)機柜的數據中心建設周期通常需要18個(gè)月以上，業(yè)內都在探索又快又好又綠色的建設方式。

在中國、中東、拉美、歐洲等地區的上百家數據中心，已經(jīng)采用了預制模塊化的建設方式?！捌髽I(yè)客戶(hù)對這種建設方式感興趣，但同時(shí)也有擔心，畢竟這是一件新型的建設方式?！狈搅贾苷f(shuō)。

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

走進(jìn)東莞松山湖華為云數據中心園區，一座綠白相間的建筑格外引人注目，這就是一期工程。園區遵循華為云“前店后廠(chǎng)”戰略，作為面向華南、輻射粵港澳大灣區的數據中心基地，規劃占地109畝，設計容納機柜8000個(gè)，機房區域分為多個(gè)可獨立運行的POD（可獨立運行單元）。該數據中心最大的特點(diǎn)是采用了成熟的預制模塊化建設方式，BIM3D設計+工廠(chǎng)預制+現場(chǎng)裝配以及生產(chǎn)全流程的數字化，將同等規模數據中心的建設周期從18個(gè)月縮減至6個(gè)月。

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

6個(gè)月的建設周期刷新了業(yè)內所能做到最快的數據中心建設速度，何況東莞松山湖華為云數據中心不是單層建筑，而是一座5層樓24米高的永久建筑，華為建設數據中心就像拼樂(lè )高積木一樣，省去了傳統混凝土方案繁瑣的現場(chǎng)施工，避免了各項目組的施工沖突。

預制化將大量屬于施工現場(chǎng)的工作前置到了模塊化工廠(chǎng)進(jìn)行預制，因此最大限度地節約了交付時(shí)間。孫巖飛介紹，傳統數據中心施工的CAD圖紙是平面化的，預制模塊化通過(guò)BIM3D設計，提前監測和識別管線(xiàn)管路的干涉點(diǎn)和交錯點(diǎn)，提前加以防范和控制，做到真正的“設計即所得”。

在生產(chǎn)階段，華為實(shí)現了全數字化的生產(chǎn)管控，預制工廠(chǎng)里每一個(gè)模塊，每一個(gè)箱體，甚至每一個(gè)零件都做到了全流程的可視化，做到可視可控可管可監測。

根據客戶(hù)的不同需求，華為提供的設備系統與電力系統同樣以模塊化的形式出現，這樣做的好處是可以靈活按需組裝?；贏(yíng)I的制冷調節iCooling技術(shù)、端到端能效調優(yōu)等手段，即使在東莞這樣常年高溫多雨的地方，松山湖華為云數據中心也能將年均PUE控制在1.3以?xún)?，相較于傳統制冷方式，年節約電費超過(guò)千萬(wàn)元。

“工程產(chǎn)品化、產(chǎn)品模塊化、模塊預制化和標準化，這樣才能最大限度地節約時(shí)間?！睂O巖飛說(shuō)。

“東數西算”有望加速預制模塊化普及

“東數西算”大風(fēng)起兮云飛揚，謀局者眾。然而，如同種樹(shù)一樣，數據中心業(yè)務(wù)能力的積累最好的時(shí)間是十年前，其次是現在。

一方面，華為服務(wù)B端大客戶(hù)數十年，數據中心是政企等客戶(hù)數字化的剛需，華為在充分理解多種行業(yè)、多種場(chǎng)景的客戶(hù)需求基礎上，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字化業(yè)務(wù)催生大量的數據中心需求，使得華為有充足的空間打磨數據中心技術(shù)先進(jìn)性，實(shí)踐新技術(shù)和新想法。

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

華為數字能源預制模塊化首席專(zhuān)家張勖表示，數據中心每一層箱體的垂直度公差要求不超過(guò)兩毫米，這是一個(gè)傳統混凝土澆筑無(wú)法實(shí)現的數字，華為則通過(guò)“點(diǎn)、線(xiàn)、面”結合實(shí)現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 )新采用了仿榫卯設計的磐石結構，實(shí)現了免焊接，模塊與模塊之間巧妙連接在一起，實(shí)現多而不散，大而不倒，高而不晃。

此外，磐石結構體系也獲得了同濟建筑設計研究院的鼎力支持，通過(guò)增加箱體之間的連接，設置軸向支撐增加結構剛度，還通過(guò)密肋版增加了結構的整體抗震水平。與原有剛度相比，實(shí)現超過(guò)三倍以上的提升，可以抵御12級臺風(fēng)。經(jīng)過(guò)一系列嚴苛的實(shí)驗室測試，預制模塊化數據中心，在麥氏9烈度（相當于里氏7.2級）地震條件下，總體結構及連接部分未發(fā)生失效，保持正常安全運行。

此外，華為預制模塊化數據中心由于采用了耐候鋼作為基材，防腐蝕性能是普通鋼結構材料的5-6倍，再加上經(jīng)過(guò)特殊防腐噴涂處理，使得整個(gè)建筑的使用壽命提升至50年，滿(mǎn)足作為永久建筑物獲得不動(dòng)產(chǎn)權證書(shū)的要求。而傳統的數據中心的生命周期一般在20-25年不等。

新基建、碳中和、數字化等多重因素疊加，加之“東數西算”工程的落實(shí)，數據中心將迎來(lái)一個(gè)全速奔跑卻又標準加碼的時(shí)代，如何“多快好省”地建設數據中心，或許是時(shí)候更新數據中心建設的方法論了。