我曾经采访过一个中国科学家，给我讲了一个过去的故事，至今印象深刻。
上世纪80年代，这位科学家去美国留学。作为加入顶级人工智能实验室的少数中国学生之一，他受邀为微软的数据中心进行物联网改造，目的是监控和优化能耗。当时中国的计算资源主要用在少数科研机构，机房建设没有像样的标准，更谈不上精确的温控措施。
第一次看到超大型数据中心，科学家内心的震撼可想而知。
不得不承认，长期以来，中国一直是数据中心的跟随者和学习者。但以人工智能、5G、云计算为主导的第四次工业革命正在蓄势待发，必将推动数据中心的深刻变革。这一次，更先进的数据中心有望在中国诞生，由中国科技公司建造。
2022年5月26日，华为下一代数据中心大会在东莞松山湖举行，全球发布了下一代数据中心概念和全新电源解决方案Power Module 3.0。华为高级副总裁、数据中心能源军团CEO杨正式提出，下一代数据中心的四大特征应该包括:低碳共生、极简集成、自动驾驶、安全可靠。
相信很多人都充满了好奇:为什么“下一代数据中心”一定要满足这些要求？华为为什么引领全球数据中心的飞跃？下一代数据中心会对蓬勃发展的数字经济产生什么影响？
当前，人类社会正在加速走向以智能技术、大数据、云计算等为主导产业的智能产业新时代。要理解数据中心的演进，还是要回归第四次工业革命的本质，看到数据中心从“原始工业化”走向“新型工业化”的必然性和逻辑。
数据中心只等当下:从原始工业化到新型工业化。
1972年，美国经济学家富兰克林·孟德尔(Franklin Mendels)在《经济史杂志》(Journal of Economic History)上发表的论文中提出了一个新名词——“前工业化”(pre-industrialization)，指工业化之前小规模、分散的农村工业。直到上世纪下半叶，数据中心都处于“原始工业化”阶段。
第一台计算机ENIAC诞生于1946年，占地170平方英尺，耗电140 ~ 150千瓦。在此期间，数据中心仍然很原始。大多数数据中心只有一个安全门，需要巨大而昂贵的通风口来冷却。它也被称为存储计算设施的大型农场，也可能因电线过热而导致火灾。
自20世纪80年代和90年代以来，互联网的繁荣也导致了现代数据中心的兴起。专门人员已经开始进行集中维护，关注计算效率、运维资源管理等重要问题。数据中心建设的热潮一直持续到新世纪。这种单纯强调经济发展的传统工业化视角，也带来了新的问题——成千上万的服务器需要大量的电力消耗来运行和保持冷却，对环境的破坏也随之而来。
传统的工业化路线很少考虑全球视角和环境可持续性，全世界都在呼吁一种新的可持续发展模式。因此，在《改造我们的世界:2030年可持续发展议程》中，联合国提出了“促进包容性和可持续工业发展”的目标，呼吁各国升级基础设施，改善产业以增强可持续性，提高资源利用效率，采用更加清洁环保的技术和工业流程。
数据中心作为智能世界和数字经济的基础设施，自然应该走包容、可持续的产业发展之路，开启新型工业化的征程。
在这个过程中，中国能够也必将成为先锋和领导者。一方面，中国的工业化进程非常迅速，仅用二三十年就达到世界先进水平，在智能技术和数字经济方面也处于领先地位，这使得数据中心在中国迅速迎来新的发展周期；另一方面，中国在工业化探索中很早就意识到传统西方工业化的老路是行不通的，更加注重如何通过创新实现包容、可持续的工业化，使得环境友好、技术先进、社会效益和公平的数据中心在这里生根发芽。
“包容性、可持续性和工业发展”是全球共识，也是第四次工业革命的三个路标。那么，怎样的数据中心才能满足这三个要求呢？作为全球领先的ICT公司，华为经过长期的行业实践和技术探索，率先点亮了数据中心未来的三个路标。
1.路标:绿色低碳的可持续来源
在2030年可持续发展议程中，“可持续”被视为下一步全球发展的重中之重，强调工业的增长不应以过度消耗资源和破坏生态环境为代价。节能减排已经成为社会各界的共同使命。
随着全球数据中心产业进入新一轮快速发展周期，数据中心的能耗也成为公众关注的焦点。我国《国家集成大数据中心协同创新体系计算枢纽实施方案》明确提出，推动数据中心绿色可持续发展，加快节能低碳技术研发，要求到2025年新建大型数据中心PUE低于1.3，低碳数据中心将成为必然趋势。
华为早就看到了绿色数据中心的战略意义和社会价值。面对高能耗、高资源消耗的挑战，《下一代数据中心》给出了清晰有力的答案，以“低碳共生”为首要目标。通过“全绿色、全高效、全循环”，实现数据中心与自然环境的和谐共生，促进可持续发展。
然而，要实现数据中心的节能减排并不容易。谷歌甚至将数据中心的无碳能源命名为“登月计划”，可见其技术难度。面对这种需求，华为也选择用技术给出了明确的回应，从数据中心的建设到运维，通过技术创新实现了节能减排。
首先是开源，从源头上绿色。
电力方面，光伏、风电、水电等绿色电力的使用规模。并且部署分布式光伏可以减少数据中心1 ~ 2%的碳排放；在水资源方面，尽量减少清洁水的使用，通过新的冷却技术，减少水冷对水资源的消耗；集约利用土地资源，实现土地价值最大化，让每平方土地都能产生更多的计算能力。此外，应通过技术手段更大程度地利用自然冷源，减少对气候的依赖。
其次，节流和高效利用各种资源。
传统数据中心往往以“PUE”作为电能效率的指标，单一指标无法全面反映资源利用率。随着液冷、背板散热等多种创新节能技术的应用，华为在下一代数据中心推广包括PUE、CUE、GUE、WUE在内的多维评估体系，全面反映和优化数据中心的水、电、材效率。以华为帮助三峡集团建设的华中地区最大的绿色零碳数据中心为例。全部采用三峡绿色水电，采用高效温控和高效供电设备，实现高能源利用效率，实现数据中心的可持续发展。
三是回收利用，最大化回收余热、物料等资源。
欧洲可持续基础设施联盟已将热回收列为路标，也是下一代数据中心的重要特征之一。华为在瑞典建了一个8MW的数据中心，实现了全热回收，供应18 ~ 26℃的水，为附近工厂供暖。在天津的一个数据中心，利用机房冷冻水的余热进行两次升温，代替市政供暖，以减少煤炭或天然气能源的消耗。同时，组件，单板，组件，配件等。的设备采用新的绿色可回收材料。这种新的绿色建筑可以使数据中心走向低碳循环经济。
基于绿色低碳循环的可持续发展新模式是下一代数据中心的主题，也显示了华为和中国在计算力产业布局上的远见。
2.路标:简约高效的发展之路
技术创新带来的效率优化是数字经济发展和现代社会变革不可或缺的增长动能。对于数据中心来说，需要经历选址、规划、设计、建设、调试、测试验证、验收、运维等一系列复杂的流程。建设过程冗长，容易受各种不确定因素影响，效率低下。
随着“东西计算”项目的推进，数据中心逐渐从分散走向区域集中，并向中西部地区迁移进行大规模建设，规模不断增大，复杂度不断增加。
极简高效的开发之路是华为“下一代数据中心”的第二个路标。
对于机房，提高建设效率-
华为采用机房模块化架构，改变了数据中心的建筑形式和建设模式。机柜、温控、供电、监控、消防等子系统集成为一个模块，可按需部署、快速组装、即插即用，满足云数据中心时代快速上线业务的需求，实现数据中心的动态调整和弹性扩展。1000机柜数据中心的建设周期从18个多月缩短到6 ~ 9个月，缩短了50%。深圳某数据中心采用华为预制模块化方式建设，从设计到上线仅用了5个半月。
对于电源，提高部署效率-
电源系统是数据中心的“心脏”。传统的大型数据中心供电系统安装调试复杂，给交付带来诸多风险和困难。随着IT机柜的功率密度越来越大，供电系统的革新迫在眉睫。华为下一代数据中心从全链路综合考虑进行创新，让供电系统最简单。如光伏逆变器、储能变流箱与不间断电源系统的整合创新，构建新型中压不间断电源系统，用一套系统同时接入市电、光伏、储能，集市电整流逆变、光伏逆变、储能三大功能于一体，大大降低供电环节的复杂程度。在设备端，将原来分散的设备进行整合集成，在空之间进行系统重构，有效降低了现场交付的难度，将交付时间从2个月缩短到2周。
此次发布的新一代电源模块3.0解决方案，将打造更省地、省电、省时、省心的数据中心供电系统。与传统解决方案相比，它可以缩短75%的交付时间，降低70%的功耗，节省近50%的占地面积，降低38%的SLA失效。
对于温度控制，提高冷热交换效率—
数据中心规模化和高密度的趋势对温度控制系统提出了更高的要求。以往大型数据中心的温度控制主要采用机械制冷为数据中心提供冷量。以冷冻水为例，存在建设周期长、换热效率低、后续维护困难等挑战。华为将在下一代数据中心将多个组件整合为一个模块，实现一个模块一个系统，可以有效缩短安装交付周期和运维难度。
同时，直接利用自然冷源为数据中心降温，从多次换热减少到一次换热，缩短了制冷环节，提高了制冷效率。同时，针对人工智能、超级计算等超高功率计算场景，实现接近热源的制冷，直接从芯片带走热量，实现制冷效率最大化。
只有整合硬件设备，实现架构和关键子系统的极简主义，全新的建设思路，才能契合数据中心行业的未来趋势，为数字经济的高效发展注入源动力。
3:路标:人工智能促进更具包容性的数字变革
社会包容性可持续工业化强调以人为本，发展的目的是促进人的全面发展，包括经济增长、社会进步和人民幸福。在数字经济发展过程中，大量的服务依赖于大规模的数据中心园区，更具包容性的数据中心必须建立在安全和便捷的基础上。
试想，如果几十万个机柜的数据中心都存在安全问题，数据安全和流通都无法保证，自然也就无法保证一个国家及其人民公平、顺畅地享受数字化服务。然而，在10，000个机柜的园区中，系统的复杂性呈指数级增长。依靠人工运维不仅效率低，而且工作量大，还可能存在操作失误的风险。
为了使每个人都能安全便捷地进入数字时代，华为基于过去30年在通信领域积累的安全相关经验，对其数据中心进行了一系列升级。
一方面推动从设备到DC的架构安全，构建全方位的安全防线，最大程度保证组件的可用性和系统的可靠性。比如产品的模块化全冗余设计，可以最大限度减少冗余部分，实现无单点故障。在线热插拔设计，支持所有模块的5分钟热插拔维护。
另一方面，充分释放AI技术的潜力，把人从繁杂的压力中解放出来。帮助AI数据中心实现自动驾驶。通过自动化运维，5分钟即可完成2000个机柜的检查；通过能效自优化，可以在1分钟内从140万种算法组合中推断出最佳制冷策略，实现从制冷到“智能”制冷。通过运营自主权实现资源价值最大化。同时，基于大数据和AI技术，实现从组件到系统的预测维护和主动安全。比如对于关键器件和易损件，比如电容、风扇等，可以实现基于AI的寿命预测，提前告知器件的失效时间，真正降低事故隐患。
以人为本是技术发展的必由之路。长期以来一直在打造安全和效率优势的华为，显然已经在数据中心领域找到了自己的定位。
提速:华为带给世界的数字风景
距离2030年还有不到十年的时间，世界各国在发展数字经济、推进数据中心基础设施建设时，都应该考虑“包容性可持续工业发展”的三个要素:工业化是经济增长的动力；社会宽容是平等、公平和安全的基础；环境可持续性是工业化繁荣和自然生态之间的平衡。
下一代数据中心位于数字工业化、社会包容和环境可持续发展的交汇点，这可能不是巧合。面对第四次工业革命，华为能够率先升级数据中心。原因在于三个层面的突破:
1.视野上的突破。率先打破数据中心的传统发展模式，提出面向可持续发展、融合新兴技术的新事物，从而走上未来时代的舞台。
2.技术突破。软硬件全方位的技术突破，带来领先的技术解决方案，释放数字化生产的潜力和活力。
3.模式突破。通过军团模式，端到端灵活快速响应客户需求，将下一代数据中心的价值不断释放给生态伙伴，促进相关方共同解决行业问题的能力。只有涓涓细流最终汇聚成产业变革的巨大势能，才能开启数据中心发展的新时代。
基于此，不难预测下一代数据中心将带领我们看到怎样的风景:
首先，产业升级加快，为下一代数据中心建设提供了思路和实践参考。新的数字基础设施部署在地面上，它已经成为全球数字化转型的支撑力量。
接下来，随着下一代数据中心输出绿色和包容性的计算能力，将有助于区域经济的高质量转型，特别是中西部地区迎来新的数字化机遇，这将真正有助于社会包容和可持续发展。
此外，数据中心支持人工智能、大数据、云计算等先进生产工具产生的数字生产力。，进入每一个实验室，每一个企业，每一个行业。多领域科技创新成为可能，带来新一轮增长，将对社会进步和人民幸福产生深远影响。
这也是为什么数据中心迫切需要完成向“包容性可持续工业发展”的跨越，以应对即将到来的第四次工业革命。在这个过程中，经济、社会、环境如何得到数字技术的充分滋养？这是行业问题，也是有识之士的机遇和责任。这一次，时代把试卷放到了华为和中国ICT行业面前。
随着下一代数据中心的发布，华为正在用自己的知识和行动跑在时代的最前沿。
