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金融绿色数据中心:以全生命周期管理应对节能减碳之“重”

2023-02-18 16:37:17 时间

你有多久没去银行了?出门只要带着电量充足的手机,似乎走到哪里都不怕。

这并不是说银行变得可有可无,实际上银行提供的服务有增无减。伴随移动互联网的快速普及,以及云计算、人工智能、大数据等新兴技术的迅猛发展,金融行业的科技创新与数字化转型迈向更高境界——把最难的事留给自己,让用户体验更加轻盈自在。

直观感受也有数据来佐证。中国人民银行发布的《2021年支付体系运行总体情况》报告显示:全国银行共办理非现金支付业务4395.06亿笔,金额4415.56万亿元,同比分别增长23.90%和10.03%;电子支付业务2749.69亿笔,金额2976.22万亿元,同比均实现两位数增长。

显而易见,金融业正处于加速蜕变的节点,金融科技创新的红利日益兑现。然而,在一片欣欣向荣的背后,却有难以承受之重。作为金融数字化变革的核心基础设施,数据中心在支撑上层应用创新的同时,能耗的负担也越来越重。

根据国网能源研究院的测算:2020年,我国数据中心用电量突破2000亿千瓦时,占用电总量比重约2.7%;预计到2030年,这一数字将突破4000亿千瓦时,占比升至3.7%。正朝大型化、规模化方向演进的金融数据中心,显然是用电大户。

在金融数字化升级进程中,数据中心一方面需要支撑大量数据吞吐和运算能力,另一方面还要面对来自服务器等IT产品、空调等非IT设备的散热与功耗挑战。围绕核心指标PUE引发的诸多难题,不少数据中心只是“头痛医头,脚痛医脚”,尚未实现从咨询、设计、施工到验证、运维的全生命周期绿色管理。

科技创新之“鱼”与节能减碳之“熊掌”,到底能否兼得?绿色数据中心是否会成为金融数字化跃迁的崭新底座?降低PUE的阳关大道到底在何处?尽管前程布满荆棘,但令人欣喜的是,ICT业界的积极探索已经展开,通往春天的路径愈发清晰。

金融绿色数据中心生逢其时

金融是关乎国计民生的数据密集型行业,在信息化建设与数字化转型中始终处于领先地位,对宏观政策、发展趋势的响应与应对也非常迅速。

在“碳达峰、碳中和”政策的牵引下,绿色数据中心渐成潮流。根据国际市场研究机构Markets and Markets发布的报告,到2026年,全球绿色数据中心市场规模将从2020年的492亿美元增至1403亿美元,年复合增长率达19.1%。

与其他行业相比,金融业的行动力更胜一筹。2022年,金融监管机构接连更新《金融科技发展规划(2022-2025年)》、《银行业保险业数字化转型的指导意见》等纲领性文件,提出“建设绿色高可用数据中心”、“布局先进高效的算力体系”等要求,为金融数据中心的节能减碳指明了方向。

来自金融机构的内在转型需求更为强烈。多年以来,为满足业务创新的要求,金融数据中心在计算、存储及灾备能力等方面“武装到牙齿”,也由此承担了巨大的能耗压力。特别是在GPU、TPU等专用芯片部署后,单机柜功率更高,产生更多热量,而整个体系制冷能力的提升进程与耗电增速并不匹配,数据中心时常陷入顾此失彼的窘境,向绿色低碳转型迫在眉睫。

相关统计表明,过去十年时间里,金融数据中心的PUE普遍大于1.5。工信部不久前印发的《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》,对PUE达标有明确规定:到2021年底,新建大型及以上数据中心PUE降到1.35以下,到2023年更要低于1.3,严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下。

硬指标与时间表的设定,无疑有助于绿色数据中心的快速普及。在政策引导与模式转型的双重驱动下,金融数据中心正迎来重要的变革窗口期。

全生命周期管理×多管齐下策略

金融数据中心朝资源节约、绿色低碳方向发展是大势所趋,但要真正落到实处还要克服不少障碍。

一是存量数据中心占比较高,不可能推倒重来,需要寻找有针对性的措施达成节能减碳;二是部分新建数据中心采用大干快上的建设模式,前期规划与设计明显缺位,后期运营与运维乏人问津,无法实现碳排放的全流程管理;三是对数据中心各个模块的典型特征与相互联系认知模糊,难以通过系统化的操作完成绿色低碳的目标。

针对行业痛点,新华三集团重磅发布金融绿色数据中心解决方案,以一套改造和新建绿色数据中心咨询设计服务为基础,从顶层规划、部署实施、管理运维入手,融合能效评估、电气治理、暖通治理、IT治理和智能运维五项核心能力,从金融数据中心的咨询、设计、施工、验证与运维,进行全生命周期管理与服务,以极致PUE设计,助力一体化大数据中心建设。

改造和新建金融绿色低碳数据中心,咨询设计服务是串起珍珠的金线——在顶层设计中,新华三集团重视金融绿色数据中心规划阶段对整体能耗的先期影响,通过平衡多系统可靠性、总体拥有TCO、智能运维等多重因素,助力金融机构掌控最佳设计平衡点,谋定而后动,让数据中心在节能、经济、可靠、安全、灵活等不同维度上全面升级。

能效评估帮助金融客户更全面地分析数据中心现状,并探求节能减碳的最优路径。新华三集团能效评估服务使用专业的能效分析工具,采集数据中心的运行数据和环境参数,并借助能效分析平台或评估专家,展现数据中心能耗情况。通过对客户现场采集的数据进行分析且配以模拟方法,可评估机房各阶段PUE值,并可预测全年平均PUE;分析数据中心空调系统的制冷效率和配电系统的能源效率,根据预算和环境影响的量化结果,提出数据中心冷却、节能和机房布局优化的合理建议和改进措施,从多方面提高基础设施和数据中心的能源利用率。

电气治理让金融数据中心改善能源管理方式,多维度达成节能减排的预期。

新华三以横向多能互补、纵向源网荷储互动为核心,以新能源开发和引进为支撑,提高数据中心能源综合利用效率;以智慧能源+互联网、电力体制改革、碳交易等政策为抓手,创建集“绿色低碳、智慧能源、智能控制”为一体的特色数据中心,提高金融数据中心整体绿电占比和用电效率。

暖通治理通过水质处理、液冷升级、余热回收、温差控制、蓄能管理等方式,全面提升金融数据中心的节能水平。结合人工智能、大数据与云计算的应用,为暖通系统提供一套综合管理的服务模式,实现暖通管理技术全面智慧化、数字化与综合化管理,并通过液冷技术大幅提高中小型数据中心空间利用率,大幅降低PUE。

制冷系统是整个数据中心耗电量最大的部分,占总能耗的30%~50%。液冷技术在散热能力、噪音控制、计算密度、运行维护、热力回收等方面有显著优势,是节能减碳的重要技术。新华三集团不仅参与我国首批液冷系列行业标准的制定,也拥有三大国有银行、四大证券交易所等全球800余个数据中心的建设经验,具备PUE<1.1的极致数据中心建设能力。

凭借多年的技术积累和长期服务数据中心的实践经验,新华三集团在冷板式液冷、浸没式液冷等方面进行持续的投入和研发,打造出更适合高功率高密度数据中心的液冷解决方案,并针对金融机构不同数据中心需求提供4种液冷交付模式和极致PUE设计,将数据中心的架构不断简单化、标准化、工厂化——已设计国内第一个通过最高等级认证的数据中心,最节能数据中心PUE可达1.1以下。

IT治理借助多元化举措,促进金融数据中心绿色高效。通过智能管理手段及云服务等模式提高IT设备的使用效率、优化数据中心应用和系统架构,在提高算力的同时降低数据中心能耗,使能源在数据中心的利用效益最大化,用更少的能耗实现更多的算力,从源头进行绿色降碳;借助提高服务器利用率、优化网络链路、更换新型存储、机柜模块化设计等措施,大力推动虚拟化技术,降低金融数据中心服务器数量,合理控制硬件规模,提高服务器资源利用率,增强金融AI业务算力。

智能运维基于灾备自动切换、应用一键上线、智能自动排障、机器人自动测试等能力,为金融数据中心的低碳运行保驾护航。通过为金融数据中心配置智能管理系统,实现从设备发现到安装、配置、升级、安全管理、审计及扩展的全过程,以及数据中心资产信息实时监控、精细分析和故障点的精准定位、各项资源的动态调配等,提高运维效率并降低运维成本。

金融绿色数据中心的场景化落地

不难看出,贯穿绿色数据中心全生命周期的规划、建设与运营模式,串联各个运行模块、多管齐下的节能减碳方式,是新华三集团金融绿色低碳数据中心解决方案谋求突破的两大抓手。

从理想蓝图到场景化落地,还需要一个又一个实战案例的检验与打磨。新华三集团深谙此道,相关解决方案已在不同类型的金融客户得到应用,并赢得良好反馈。

以设计能效提升为例:广州某金融数据中心,规模为5400机柜,改造前的原设计PUE≈1.547。新华三集团通过优化空调运行参数和系统运行模式,采用高效空调设备、供电设备和智能照明系统,并融入智能控制平台,使改造后的PUE≈1.340,按0.8元/度的商业电价,全年可节约电费3046万元。

无论是存量市场还是新生宠儿,都应遵循绿色数据中心的标准进行全生命周期管理,只不过具体的方案路径存在差别。正所谓殊途同归,在持续降低PUE的终极目标牵引下,金融绿色数据中心多元共存的未来图景值得期待。?

作者关健,《IT创事记》合伙人、主笔:曾任《电脑商报》常务副社长兼执行总编、《中国计算机报》助理总编,媒体从业时间超过10年。

关健长期关注科技产业动态及趋势,与逾百位高科技公司领导者进行过对话,亦在众多科技会议与论坛中担任嘉宾主持。

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