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微模塊數據中心的興起與優勢

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:27:19 來源:台達集團

    在雲計算和大數據應用促進下,數據中心建設迎來了一個新的建設高潮,麵對如此巨大的市場,傳統數據中心是“固態的”,缺乏靈活性和擴展性。隨著業務的發展和應用的增加,傳統數據中心的弊端逐漸顯現;傳統的數據中心在部署建製時基本是“一項目一部署”和“一機一應用”,部署緩慢,密度低。而且服務器與供電、製冷等輔助模塊嚴格綁定,使得擴展很難,且牽一發而動全身。到後期,隨著業務的發展、應用的增加,使得數據中心係統需要更多的管理軟件,係統也愈發冗餘,配電、製冷都已經不能滿足需求,這時不得不對整體係統進行重新設計,進行擴展。

    微模塊數據中心,是按照行業標準對數據中心場地進行微模塊劃分,即把整個數據中心分為若幹個獨立區域,每個區域的規模、功率負載、配置等均按照統一標準進行設計。真正的微模塊數據中心,製冷、供電及管理係統都應實現區域化、微模塊,互不幹擾,可以獨立運行,無共享部分,微模塊給數據中心帶來了一係列的優勢。按照市場調研機構IDC 數據中心趨勢研究人Michelle Bailey 的說法,“龐大的、整體的數據中心已經過時了”,而微模塊的模式有望在未來5年內成為建造數據中心“幾乎默認的方法”。無論企業當前處於何種規模、哪個行業領域,都可以按照自己的需求定製微模塊數據中心,並可伴隨業務發展需求,逐步擴張數據中心規模,以應對更多IT 需求。

    微模塊數據中心市場驅動因素

   1.政策出台帶動微模塊數據中心應用

    國家多項政策的密集發布,表明政府對數據中心建設中能效指標、新技術應用方麵的重視,而微模塊數據中心在能耗方麵的突出性能表現、建設和規劃占地方麵的優勢順應政府的政策導向。由此,微模塊數據中心進入快速增長階段。

2.機房設備廠商倡導微模塊數據中心理念

    國家的政策環境吸引數據中心基礎設施廠商和傳統UPS廠商進入到微模塊數據中心市場競爭中,主要廠商都在倡導“微模塊”數據中心的理念,並發布相關產品。台達等廠家均有微模塊數據中心解決方案,台達InfraSuite係列產品在市場上受到用戶的認可。

3.產品優勢吸引用戶選擇和建設微模塊數據中心

    隨sui著zhe能neng源yuan成cheng本ben的de不bu斷duan升sheng高gao,很hen多duo企qi業ye一yi方fang麵mian要yao保bao證zheng數shu據ju中zhong心xin的de使shi用yong率lv維wei持chi穩wen定ding,另ling一yi方fang麵mian要yao嚴yan格ge控kong製zhi能neng耗hao成cheng本ben。這zhe在zai很hen大da程cheng度du上shang加jia重zhong企qi業ye運yun營ying的de負fu擔dan。微wei模mo塊kuai數shu據ju中zhong心xin在zai土tu建jian成cheng本ben方fang麵mian優you於yu傳chuan統tong的de機ji房fang建jian設she,采cai取qu工gong廠chang預yu裝zhuang形xing式shi,減jian少shao設she計ji、工廠管理和總包等費用,比傳統節省30%左右成本。並且由於在工廠進行預裝,其建設周期通常為幾周,遠低於傳統的數據中心建設周期,具有快速部署的優勢。

    微模塊數據中心能夠進行快速擴展,並允許在遠程辦公地點、臨時工作安裝部署。在安裝部署時,隻需要提供電力保障、供水以及網絡連接,就完全可以建立一個功能完整的數據中心。因此,行業用戶方麵,包括:互聯網公司、電信運營商以及大型企業在內的許多行業客戶,開始嚐試性地部署微模塊數據中心解決方案。國外企業,如:IBM、微軟、穀歌等互聯網企業已率先采用微模塊數據中心。在國內,運營商及百度、阿裏巴巴和騰訊等互聯網企業客戶在新建數據中心中,紛紛采用微模塊數據中心產品,均在建設周期、能耗及成本方麵獲得收益。

    微模塊數據中心定義及特征

    微模塊數據中心是為了應對雲計算、虛擬化、集中化、高密化等服務器的變化,提高數據中心的運營效率,降低能耗,實現快速擴容且互不影響。微模塊數據中心是指由多個具有獨立功能、統一的輸入輸出接口的微模塊、不同區域的微模塊可以互相備份,通過相關微模塊排列組合形成一個完整的數據中心。 微模塊數據中心是一個整合的、標準的、最優的、智能的、具備很高適應性的基礎設施環境和高可用計算環境。

    微模塊數據中心將能滿足IT部門對未來數據中心的迫切需求,如標準化、微模塊、虛擬化設計,動態IT 基礎設施(靈活、資源利用率高),7x24小時智能化運營管理(流程自動化、數據中心智能化),支持業務連續性(容災、高可用),提供共享IT服務(跨業務的基礎設施、信息、應用共享),快速響應業務需求變化(資源按需供應),綠色數據中心(節能、減排)等。

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圖1 微模塊數據中心組成

    微模塊產品定義及係統組成

    微模塊應用到數據中心大致歸為以下兩類:

    (1)部分預製化數據中心:數據中心由預製化微模塊(機櫃係統、製冷係統、走線係統、監控係統等)與傳統“現場施工”係統混合部署組成的微模塊數據中心被稱為“部分預製化數據中心”。

    (2)全部預製化數據中心:數據中心由預製化微模塊(供電係統、機機櫃係統、製冷係統、走線係統、監控係統等)為單個獨立封閉空間。模塊被分成幾部分送達現場,並重新拚接。需要外部配套基礎設施的支持,比如發電機或冷水機組、高低壓配電。

    微模塊數據中心解決傳統數據中心麵臨的問題

    傳統數據中心麵臨的問題

    1. 建設周期長

    建設周期就是機房基礎設施係統規劃、設計、安裝和付諸運營的速度。從以往經驗來看,這一般是按年來計算的。如下圖2一yi顯xian示shi了le此ci類lei項xiang目mu典dian型xing的de時shi間jian表biao。因yin為wei傳chuan統tong的de解jie決jue方fang案an涉she及ji大da量liang定ding製zhi過guo程cheng,所suo以yi這zhe個ge時shi間jian表biao十shi分fen冗rong長chang。根gen據ju項xiang目mu建jian設she的de實shi際ji情qing況kuang,通tong常chang將jiang數shu據ju中zhong心xin的de基ji本ben建jian設she周zhou期qi細xi分fen為wei決jue策ce階jie段duan、實施準備階段、實施階段和投產竣工階段,整個建設周期大概在400天左右。

QQ截圖1

圖2 數據中心的基本建設周期

    l決策階段:包括數據中心建設項目的初步可行性研究以及可行性研究,確定項目的投資估算。

   l實施準備階段:包括數據中心建設工程的規劃設計和實施準備。

   l實施階段:包括數據中心的設備供應、施shi工gong安an裝zhuang和he生sheng產chan準zhun備bei。施shi工gong安an裝zhuang是shi將jiang建jian設she項xiang目mu從cong設she計ji圖tu紙zhi變bian成cheng實shi物wu的de一yi個ge重zhong要yao環huan節jie。在zai施shi工gong準zhun備bei工gong作zuo完wan成cheng後hou,需xu要yao提ti交jiao開kai工gong報bao告gao,經jing主zhu管guan部bu門men批pi準zhun後hou才cai能neng動dong工gong興xing建jian。生sheng產chan準zhun備bei貫guan穿chuan在zai實shi施shi準zhun備bei階jie段duan、實施階段和投產竣工階段,主要工作將在實施階段內完成。

   l投產竣工階段:包括數據中心設備的調試、試運行和竣工驗收移交。

    建設周期典型時間是400天tian左zuo右you,當dang需xu要yao不bu斷duan地di預yu測ce未wei來lai時shi還hai會hui使shi項xiang目mu延yan遲chi。在zai業ye務wu需xu求qiu高gao速su變bian化hua的de今jin天tian,這zhe個ge時shi間jian表biao是shi不bu適shi應ying和he不bu允yun許xu的de,用yong戶hu都dou希xi望wang在zai幾ji個ge月yue內nei就jiu建jian成cheng數shu據ju中zhong心xin,而er不bu是shi幾ji年nian。

    2. 擴展性差

    擴展能力對於適應性就十分重要了。基於對未來業務需求的分析,根據最壞的情況來規劃係統容量,然而他們卻無力預見 3 到 4 年(nian)以(yi)後(hou)的(de)情(qing)形(xing),因(yin)此(ci)造(zao)成(cheng)了(le)過(guo)度(du)建(jian)設(she)。另(ling)一(yi)種(zhong)方(fang)案(an)甚(shen)至(zhi)更(geng)加(jia)讓(rang)人(ren)擔(dan)憂(you),也(ye)就(jiu)是(shi)根(gen)據(ju)當(dang)前(qian)需(xu)要(yao)保(bao)守(shou)建(jian)設(she),采(cai)用(yong)此(ci)方(fang)案(an)之(zhi)後(hou)隻(zhi)有(you)在(zai)中(zhong)斷(duan)業(ye)務(wu)和(he)增(zeng)加(jia)業(ye)務(wu)成(cheng)本(ben)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)才(cai)能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)容(rong)量(liang)。   有研究顯示,目前一般數據中心對其基礎設施容量的利用都不足 50%。實際上,數據中心的利用率一般隻有大約三分之一。試想項目的 ROI(投資回報率)可能本應高出三倍,三分之二的投資本可用於公司的其他項目,以帶來更豐厚回報。

    3. 能耗高

    巨大的電力損耗數據中心的運行需要大量的電力,傳統建設沒有很好地考慮用電、製冷、氣流管理的問題,很多數據中心的PUE(Power Usage Effectiveness,數據中心能源效率指標)偏高,采用常規意義下的可靠性較高的環境動力設備,但這些設備往往效率較低,數據中心的PUE都在2.0以上甚至更高,這意味著數據中心所使用的能源約有一半消耗在IT 負載上,另一半消耗在包括電源設備、冷卻設備和照明設施在內的網絡關鍵物理基礎設施上。

    4. 機房運維難度大

    IT運維正麵臨諸多問題,深陷服務質量低下的困境而無法自拔:粗放式運維,資源台帳不清;加上運維人員交替,運維人員並不了解所有IT資源,管理更無從談起;缺乏統一的服務接口人,故障響應和故障處理跟蹤出現混亂;係統運維優化需要IT人員積累大量的數據和報表進而得出結論,而日常的IT運維管理難以有效統計這些數據。

  微模塊數據中心優勢

    1. 快速部署、縮短建設周期

    微模塊數據中心加快規劃與設計速度,可根據設計目標以合理的方式配置係統結構,包括:模塊單元的物理排列,僅選用滿足當前 IT 需求的設備數量與類型;微模塊批量生產可以實現現貨供應,因而提高了交貨速度;標準化的連接方式可減少現場配置與連接的工作量,加快安裝速度; 微模塊可以采用與現場一模一樣的方式在工廠進行連接並預先測試,係統的調試速度也提高了;僅根據當前的 IT 需(xu)求(qiu)進(jin)行(xing)設(she)計(ji),因(yin)而(er)隻(zhi)需(xu)部(bu)署(shu)比(bi)典(dian)型(xing)的(de)傳(chuan)統(tong)係(xi)統(tong)設(she)備(bei)數(shu)量(liang)更(geng)少(shao)的(de)小(xiao)型(xing)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi),進(jin)一(yi)步(bu)縮(suo)短(duan)了(le)各(ge)個(ge)部(bu)署(shu)階(jie)段(duan)所(suo)需(xu)的(de)時(shi)間(jian)。微(wei)模(mo)塊(kuai)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)建(jian)設(she)周(zhou)期(qi)可(ke)大(da)大(da)縮(suo)短(duan),傳(chuan)統(tong)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)實(shi)施(shi)階(jie)段(duan)需(xu)要(yao)7-8月,采用微模塊建設縮短至2-3個月。

    2. 方便擴展、分期建設

    采用微模塊的架構,數據中心可以逐步增加,因而可使從1個微模塊到幾十個微模塊根據需求分期建設。大型數據中心的任何大小的 IT 空間的配置達到最佳狀態。微模塊數據中心方案顯著降低了數據中心在使用壽命期間的成本。比如大型IDC(互聯網數據中心)租賃公司,不知未來客戶需要多少台機櫃、什麼樣的供電等級、客戶要求短時間增加業務等,采用微模塊數據中心是最佳選擇。

    3. 標準模塊、穩定可靠

    微模塊數據中心采用模塊化、標準化和高整合設計,使得整個係統穩定度高。同時,微模塊數據中心可依據客戶需求,在電力備援方案上提供N、N+1、2N等配置方案,滿足TIA-942最高Tier 4水平。

   4. 綠色、節能

    數據中心在使用壽命期間的電力成本是TCO(Total Cost of Ownership ,總擁有成本) 中最大的一項。按照現有的 IT 需求規劃基礎設施,並根據 IT xuqiudezengchangtianjiaxindeweimokuai,zhezhongfangshishiyonghuzhixuweisuoxudeshebeitigongweimokuai。zaishujuzhongxindeshiyongshoumingqijian,yincierjieyuededianlichengbenfeichangkeguan。weimokuaishujuzhongxinjiansheshidegongdianxitong、製冷係統的容量與負載需求更為匹配,從而提高了工作效率並減少過度配置。微模塊電源轉換率高達95.4%[W何1],由於采用標準化的接口和微模塊架構,極大節省電能,達到係統節能。采用機櫃式(列間)空(kong)調(tiao),在(zai)近(jin)熱(re)源(yuan)直(zhi)接(jie)送(song)風(feng),這(zhe)樣(yang)氣(qi)流(liu)通(tong)路(lu)較(jiao)短(duan),而(er)且(qie)製(zhi)冷(leng)更(geng)為(wei)精(jing)準(zhun),解(jie)決(jue)了(le)局(ju)部(bu)熱(re)點(dian)的(de)問(wen)題(ti)。將(jiang)列(lie)間(jian)的(de)冷(leng)通(tong)道(dao)封(feng)閉(bi)隔(ge)離(li),冷(leng)熱(re)氣(qi)流(liu)互(hu)不(bu)幹(gan)擾(rao),避(bi)免(mian)的(de)氣(qi)流(liu)串(chuan)擾(rao)而(er)導(dao)致(zhi)的(de)熱(re)島(dao)效(xiao)應(ying),避(bi)免(mian)了(le)風(feng)量(liang)和(he)冷(leng)量(liang)損(sun)耗(hao)。相(xiang)比(bi)傳(chuan)統(tong)機(ji)房(fang),微(wei)模(mo)塊(kuai)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)製(zhi)冷(leng)效(xiao)率(lv)提(ti)升(sheng)12%以上。微模塊數據中心結合水冷係統、自然冷卻係統,PUE可降至1.5以下。

    5. 智能管理、高效運營

    智能的管理係統能夠幫助客戶節能降耗,實現數據機房多層級、精jing細xi化hua能neng耗hao管guan理li,通tong過guo多duo種zhong報bao表biao精jing確que定ding位wei能neng源yuan額e外wai損sun耗hao點dian。基ji於yu大da數shu據ju分fen析xi,輸shu出chu節jie能neng優you化hua方fang案an,構gou建jian綠lv色se數shu據ju機ji房fang。最zui佳jia資zi產chan管guan理li是shi對dui於yu全quan網wang資zi產chan的de生sheng命ming周zhou期qi進jin行xing管guan理li實shi現xian資zi產chan信xin息xi的de閉bi環huan管guan理li,保bao證zheng數shu據ju及ji時shi刷shua新xin,及ji時shi管guan理li。同tong時shi幫bang助zhu用yong戶hu製zhi定ding資zi產chan維wei護hu計ji劃hua,在zai維wei護hu計ji劃hua內nei幫bang助zhu客ke戶hu實shi現xian主zhu動dong預yu警jing,同tong時shi可ke動dong態tai調tiao整zheng維wei護hu計ji劃hua,按an照zhao當dang前qian實shi際ji情qing況kuang輸shu出chu優you化hua方fang案an,構gou建jian最zui佳jia資zi產chan管guan理li功gong能neng。

關於台達:

台達創立於1971年,為電源管理與散熱解決方案的領導廠商,並在多項產品領域居世界級重要地位。麵對日益嚴重的氣候變遷議題,台達秉持“環保 節能 愛地球”的經營使命,運用電力電子核心技術,整合全球資源與創新研發,深耕三大業務範疇,包含“電源及元器件”、“能源管理”與“智能綠生活”。同時,台達積極發展品牌,持續提供高效率且可靠的節能整體解決方案。

台達運營網點遍布全球,在中國大陸、台灣地區、美國、泰國、日本、新加坡、墨西哥、印度、巴西以及歐洲等地設有研發中心和生產基地。近年來,台達陸續榮獲多項國際榮耀與肯定。自2011年起,台達連續四年入選道瓊斯可持續發展指數之“世界指數(DJSI World)”,其中五項評分居全球電子設備產業之首;2014年CDP(國際碳信息披露項目)年度評比結果揭曉,台達從全球近2,000家參與CDP評比的上市企業中脫穎而出,不僅獲得最高等級A級評價,更是大中華區唯一入選氣候績效領導指數 (Climate Performance Leadership Index, CPLI)之企業。

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zhongdadiantongzhenghemugongsitaidajituanyouyidedianlidianzijikongzhijishu,chixuyinjinguoneiwaixingnenglingxiandechanpin,zaishenrulejiezhongguokehuyingyunhuanjingxia,yijugexinggeyegongyixuqiu,tichuwanzhengjiejuefangan,weikehuchuangjianjingzhengyoushi。bingchi“環保 節能 愛地球”的經營使命,成為中國移動的綠色行動戰略夥伴,在節能減排、樓宇節能的技術上,陸續開展多項新應用。

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