AI大模型爆發之年,算力需求激增,其背后的數據中心行業迎來發展的黃金期。 新問題隨之而來。傳統的數據中心是耗能大戶,在雙碳時代,如何讓這只“吞電獸”做到低能耗、少用水、環境友好,成為新的行業命題。一家名為“易普集”的公司給出了新解法:用“拼樂高”的方式建造綠色數據中心。 “談碳”第27期,我們專訪了易普集董事長萬仁俊,和他聊了聊數據中心行業的“前世今生”,打造綠色數據中心的關鍵,以及一家To B公司怎么做ESG。
訪談 | 蘇建勛
文 | 雪小頑
編輯 | 蘇建勛
五顏六色的長方塊,表面有8個圓形凸起,玩家可以拿著它們靈活組合拆卸,拼出各式各樣的造型——這是許多人喜歡的積木玩具。想象一下,如果把這些積木替換成方艙模塊,像拼樂高那樣去“搭出”一座數據中心呢?
一家名為“易普集”的公司,正在用這種方式去建造綠色數據中心。
“過去國內建數據中心,是蓋大樓的思路,要把所有機電設備都集中放在里面?!币灼占稍O備(上海)有限公司董事長萬仁俊說,“這種建設方式大概持續了十幾年?!?/p>
2008年左右,國內大型數據中心建設開始興起,當時的萬仁俊已經從事了十多年的電力保障行業。把業務方向從電力保障遷移到數據中心,是一件順勢而為的事:數據中心不僅是日趨顯著的能耗大戶,而且是關系國家安全和國計民生的關鍵信息設施,電力保障系統是其要害部分,加之數據中心高速發展和顯著的商業價值,能夠為公司帶來攀升的營業額。萬仁俊因此做出了決定,2008年,易普集開始涉足數據中心業務。
易普集集成設備(上海)有限公司董事長萬仁俊。圖片來源:企業供圖
此后十幾年,是國內移動互聯網的黃金時代,大數據、云計算等技術浪潮高歌猛進。作為新興技術的基礎設施,數據中心行業迎來了巨大的發展紅利。萬仁俊對此感受頗深,最直觀的表現就是公司的訂單量成倍增加,營業額翻了若干倍。
強烈的市場需求下,數據中心也變得越來越“大”。萬仁俊回憶,以前早期的數據中心很小,大概只有500個機柜,后來發展成標準的3000個機柜,再后來若干個數據中心變成一個園區,園區里可能有5座到10座數據中心,形成一個集群,有幾萬個機柜。
不斷“長大”的數據中心,也面臨成長的煩惱——耗能更高、耗水更多,這不僅加重了數據中心的各項成本,也對環境帶來更多的負面影響。雙碳背景下,數據中心領域亟需一場節能減排的綠色變革,新技術不僅僅要降低數據中心電力能耗指標PUE,還要減少水消耗指標WUE。
萬仁俊感受到了這股綠色潮流,以及背后的市場需求。為此,易普集打造了一套綠色數據中心建設方案:除了常規的風光綠電之外,微電網技術可以提供更穩定、更多元的可再生能源組合,冷板式液冷的內循環和干冷器形式的外循環可以為高功率AI服務器降溫,大幅度降低了數據中心的耗水量。
在綠色節能和高效標準化的大趨勢中,數據中心的建設方式也發生了極大變化,不再是“蓋大樓”的傳統思路,而是像“拼樂高”一樣:全預制化的模塊化數據中心解決方案,打破了傳統數據中心建設分散、土地資源需求大等特點,將配電、機房、柴發等模塊重新設計規劃,高度濃縮在了一個個方艙里,并進行系統級別的優化設計,克服了一個又一個的行業難題,對于客戶來說,這些方艙就像待用的“積木”,可以根據不同的客戶需求和實地情況,把“積木”靈活組合成一個數據中心。
用專業術語來說,這種建設方式叫做“預制模塊化”,優勢在于交付周期更短。在國外,這種新型建設方式可以將傳統數據中心的交付周期由24-36個月縮短到9-12個月,同時預制化數據中心還可以將海外項目的總建設成本縮減30-50%。
易普集供圖
三年前,易普集出海布局東南亞市場。龐大的人口基數和日益發展的經濟使其成為很多國際大廠的數據中心選址地,近年來算力需求大漲,相應的基礎設施建設也快速起步。目前,海外業務已經成為易普集戰略發展的重點。
近日,易普集董事長萬仁俊接受了36碳的專訪,我們和他聊了聊數據中心行業的“前世今生”,打造綠色數據中心的關鍵,以及一家To B公司怎么做ESG。
以下是采訪實錄,經36碳整理編輯:
進擊的數據中心:從蓋大樓到拼樂高
36碳:易普集是在什么背景下入局數據中心業務的?
萬仁?。何艺嬲齽摌I是在1996年,最初是做備用電源解決方案和電力供應解決方案,做了十多年。
公司在2008年開始涉足數據中心業務。國內以前沒有數據中心這樣一個集中數據處理的地方,數據中心的理念和建設是在2000年代初那幾年開始興起。由于電力保障系統是數據中心的關鍵部分,占總建設成本的約15%左右,再加上數據中心的商業價值高,單個合同金額遠高于電力工程業務,而這部分和我們以前的電力業務完美匹配,所以自然而然就開始做了。
當時國內很長時間都是用做建筑的方式去建數據中心,就是先建一座樓,把機電設備、機柜都放到里面。隨著我們在數據中心行業深耕的時間越來越久,對數據中心的觀察和理解也越來越深。我們觀察到美國的數據中心行業基本上都是采用模塊化的建設方式,既能縮短建設周期,還能降低建設成本。
我們很早就看到了預制模塊化的建設方式和設計思路,2013年前后就想做,但當時的條件不是很成熟。我們做了各種準備和技術、人員儲備之后,大概在2020年前后開始著手研發相關的產品和解決方案。
36碳:什么是預制模塊化數據中心?
萬仁?。侯A制化解決方案主要分為三個部分:產品預制、系統預制與工程預制。
產品預制是通過研發和生產工藝的創新設計,重新定義了數據中心建設方式,將數據中心建設內容高度產品化,標準化,運用智能架構系統,將傳統數據中心分散的設備重新生產成為獨立的模塊化產品,客戶只需要采購有限的模塊產品,便可以完成數據中心建設。系統預制是運用精準的BIM(以三維圖形為主的電腦輔助設計軟件),把單個小系統在工廠預制集成。工程預制則是依賴精準的BIM,再把各個系統進行總集成,進行測試和試運行。
這些模塊化產品、不同大小的系統就像一塊塊樂高積木,可以根據不同需求和條件進行組合,搭出來的成品建筑就是數據中心。
易普集有兩類預制化數據中心模型:全預制數據中心、邊緣與All-in-one集裝箱數據中心(這些都是小型數據中心,邊緣數據中心主要應用于物聯網、智慧城市,集裝箱數據中心主要應用于數據流量不大但用戶體驗高及數據延時要求低的地區等)。全預制數據中心更適合中、大型集中數據園區;集裝箱數據中心更適用于東南亞的島嶼國家和國土面積小的國家,比如印尼、泰國、菲律賓。
36碳:易普集從2008年涉足數據中心業務到現在,先后經過了移動互聯網、大數據、云計算高速發展的各個階段,這對公司業務帶來了哪些影響?
萬仁?。鹤钪庇^的影響是訂單變多了,訂單量快速增長。
從行業發展視角來說,十年前移動互聯網蓬勃發展,之后大數據、云計算興起,市場對數據中心的需求爆發式增長。以前早期的數據中心很小,大概有500個機柜,后來發展成標準的3000個機柜的數據中心,再后來若干個數據中心變成一個數據中心園區,一個數據園區可能有5座到10座數據中心,形成一個集群,幾萬個機柜。
36碳:這一時期客戶對數據中心業務的需求發生了哪些變化?
萬仁?。鹤兓皇菃螜C柜的容量更大。最早的銀行數據中心單機柜功率只有2千瓦,后來的熱數據(即數據的訪問頻率高,需要實時快速處理)需要及科技進步提高到20-30千瓦,甚至更大功率,數據中心機柜密度越來越高。這對整個數據中心的架構、智能供電等都是一系列挑戰。另一個變化是客戶對綠色數據中心的要求越來越多。
現在的客戶可以分為具體幾類:一類是云廠商,他們會直接建數據中心,比如谷歌、亞馬遜、微軟,他們對數據中心自建自用,既是建設方也是使用者。在他們的訴求中,建設周期、是否綠色、新技術應用,都是關鍵指標,他們對建設成本的考量排位相對靠后。另一類是第三方服務商,例如萬國數據,這類客戶在關注建設周期、是否綠色之外,也更關注建設成本。
客戶在規劃數據中心的時候就會考慮這些,在早期方案設計階段就會提出需求。所以我們在整個數據中心的綠色節能應用方面去做解決方案,包括如何在架構上降低PUE和WUE。我們現在與客戶更多是戰略伙伴關系,相互協作,在方案設計階段就參與討論,提出新的解決方案。
大家的共同訴求就是建設一個綠色的數據中心,這是共識。除此之外,其他比較大的訴求還有整個數據中心的建設周期、總造價。
36碳:這一輪AI浪潮下的巨大算力需求,對數據中心帶來哪些影響?
萬仁?。河绊懛浅>薮?,從業務量來看,訂單更多了。國內很多數據中心的建設是為了滿足算力需求,這也讓數據中心在供電架構上需要更高密度,數據中心整個保障系統的空間越來越大,放機柜的空間越來越小。
另外,數據中心的耗電量也更大。將從當前的單機柜20千瓦逐步發展到200千瓦,電力需求也將呈現10倍增長,同時對制冷方式提出新的需求。
新一代數據中心的綠色模樣
36碳:應用可再生能源是打造綠色數據中心的關鍵一環,易普集在這方面有哪些探索和實踐?
萬仁俊:我們在綠色能源方面做了很多探索。在國內,我們成立了綠能應對小組,從技術和市場的角度,考察研究儲能在數據中心的應用方案,以及天然氣液化制冷方面的探討。液化天然氣在釋放過程中會產生大量的冷量,正好是數據中心需要的冷卻資源,我們研究了很多這方面的課題。
最大的探索,也是我們接下來的重點,是微電網的應用,把綠色能源與微電網技術有效結合起來。從概念上來說,“微電網”叫做分布式供電系統,不依賴于電網,是一項獨立的、小集群的電網技術。比如在一個小區或者工業開發區形成一個閉環的供電系統,同理到數據中心上面,一個數據中心集群也可以采用這樣方式來完成供電。
我們正在做的事情是在微電網軟件系統里融入更多的應用場景,比如把風能、太陽能、儲能和氫能都融進微電網系統,支持各類可再生能源的集成。風光資源充足的時候,就用風能光能制氫,再把氫儲存起來。在風光資源差的時候,用氫能發電機組給數據中心供電。同時我們也在用燃料電池作為氫能發電機組的可靠補充。
這樣一來,微電網成為給整個數據中心供電的主力電源,市電作為備用電源,數據中心在用能方面就是純綠色。微電網技術可以根據客戶需求提供適當的能源組合,最大程度地實現數據中心的能源消耗、碳排放和電力成本的下降,同時獲得穩定的綠色電力供應。
36碳:在國內推廣微電網技術達到成熟狀態,關鍵是什么?
萬仁俊:主要取決于成本的下降。如果成本下降越來越多的話,推廣速度會越來越快。過程中需要一些有擔當的企業,以及政府的支持。只有市場需求量先起來,企業才能夠降本,否則技術成本太高,推廣難度會很大。
36碳:數據中心如何解決高耗水問題,降低“水足跡”?
萬仁?。簩τ诟吆乃畣栴},最重要的是用技術解決。從云計算到現在以OpenAI為代表的AI算力,提高了對數據中心單機柜的功率要求,上升了很大臺階,預測會從20千瓦到200千瓦。盡管現在只能做到30千瓦到50千瓦,但未來要求肯定會達到單機柜200千瓦或以上。這對降溫的要求越來越高,傳統的冷卻方式很難達到要求(例如高耗水的蒸發冷卻等)。
液冷方式是一個技術突破,包括浸入式液冷和冷板式液冷,更多是采用一種內循環方式去解決用水問題,能夠大幅度有效縮減耗水量優化了WUE。
我們采取的方式是冷板式液冷,可以簡單理解為把有冷卻作用的冷板直接銜接在服務器芯片上,可以在設計階段由服務器廠家完成。這樣的優勢在于冷卻設備與原廠服務器的匹配度比較高。
36碳:打造綠色可持續的數據中心,最重要的是什么?
萬仁?。涸跀祿行慕ㄔO的各項成本中,熱管理占比排第二,成本最高的還是配電。電力是很成熟的行業,重點在于如何優化,讓架構更簡單,成本更低,效用更高。我們在這方面不斷研發,比如做模塊化的供電架構,也就是密集式配電模塊,用來給數據中心末端的IT供電。
冷卻方式現在已經不算難點。隨著科技的進步,數據中心對溫度的要求在降低。最早的數據中心是全封閉的,機房冷通道要求的溫度很低。因為以前機柜對溫度值的要求很高,可浮動區間很小,比如機柜能接受的溫度要求只能是25度到28度。普通服務器技術進步讓機柜可接受的進風溫度更高,比如最高能接受70度,這對冷卻的工況點要求有所降低,可以應用許多節能技術。
AI算力下出現的GPU服務器要求液冷技術來制冷,不同的冷板式液冷和浸沒式液冷技術都風起云涌地在快速發展。由于液冷技術提高了一次側水溫也激發了熱回收節能措施的實施,不斷地推動綠色數據中心的發展。
把ESG融入商業設計:一家好企業,是什么樣?
36碳:易普集作為一家提供數據中心解決方案的to B企業,如何將ESG理念融入公司業務和商業設計?
萬仁俊:一直以來,易普集的快速發展都依賴于企業核心價值觀。賺錢不是公司發展業務的唯一目標,不會每一項決策都考慮經濟回報,所以我們才敢于進取,沖勁很足。我們一旦看準一個市場前景,就會快速切入,快速去做,這是我們能夠走出來的一個重要原因,就是先人一步。
例如,我們投入大量資源去研發預制模塊化數據中心,就是因為當時看準了未來的市場方向,這個市場會快速發展。在這塊市場上,我們的強項是從研發、生產到交付,可以做到閉環,優勢在于響應速度和落地速度更快,能夠快速地滿足客戶的要求,成本也更低。
易普集的理想一直做一個社會型企業。我始終覺得企業不應該是只為了賺錢,也要為社會、為員工及其背后的家庭做一些貢獻,滿足他們的期望,大家在一條大船上共同前進。企業應該做成一個社會化、公眾化的企業,升級治理結構,才能職業經理人化。
36碳:在環境、社會、公司治理方面,易普集有哪些具體行動?
萬仁?。涸诃h境保護方面,工廠將全部使用光伏發電,利用綠色能源。在項目工地會采取一系列環保措施,保證施工避免對環境造成損害。在社會方面,我們舉辦一系列公益活動,例如給云南高寒地區的小朋友送棉衣。在公司治理方面,我們有一整套制度設計,為員工提供生活和生產上的安全保障,這套制度要求也會延伸到我們的供應鏈,要求供應商符合規范。
我們不久之后會成立ESG小組,從頂層設計上去做規劃。