第十二届中国IDC产业年度大典于12月20-22日，在北京国家会议中心隆重召开。在数据中心技术创新论坛上，来自行业的多位专家齐聚于此，共同探讨数据中心的创新技术，以推动IDC行业的健康发展。

阿里巴巴基础设施高级工程师沈烨烨以《阿里巴巴数据中心供电技术的探索与实践》为题，进行了主题演讲。


沈烨烨表示，数据中心供电方面，阿里巴巴进行了新能源供电的尝试，运用了光伏和风能发电两项技术。除此之外，团队还进行了燃气为数据中心供电的尝试。”他表示，未来核能有可能也可以作为新能源的一个选择方向。


数据中心的供电创新上，沈烨烨表示，“在千岛湖数据中心中，采取240V高压直流系统跟光伏发电系统进行结合，将光伏系统直流电能通过DC-DC降压之后与240V的直流进行并网，再给数据中心IT设备供电。在张家口张北县，光伏系统和风电系统发电上网，张北数据中心通过电网取电的方式利用风能和太阳能”。


通常数据中心采用2N的供电系统，而阿里巴巴张北数据中心创新地采用了N+1的供电方案。在此基础上，为提高数据中心的可靠性，还额外增加了一路市电为整个园区进行备电，在保证可靠性不降低的基础上最大限度利用电力资源。沈烨烨表示，“用这样的方式一方面可以减少运营成本，另一方面也可以节省占用的外部电力资源。”


目前国内的互联网数据中心大都使用一路市电加一路高压直流的供电方式。他解释到，一般传统数据中心采用的是2N的UPS，由A、B路两路进行不间断的供电。服务器对直流供电兼容性较好，可以直接由高压直流供电；而网络设备由于兼容性问题，依旧以UPS供电为主。沈烨烨表示，以张北自建数据中心为例，建成了一个全直流的数据中心，不仅服务器，而且网络设备都采用高压直流系统进行不间断供电。


沈烨烨介绍到，目前数据中心内部的不间断供电大致分为数据中心级别、房间级别、机柜级别、服务器级别和主板级别。对此，他一一作了详细介绍。

· 数据中心级别使用柴油发电机进行不间断供电，柴油发电机分中压和低压两类。他表示，中压柴油发电机更适用于大型的数据中心，而低压柴油发电机在国外则比较流行。“一方面低压柴油发电机更适合做模块化的配置，另一方面，它整体的可扩容性和灵活性更具优势。”

·房间级别可以应用UPS和高压直流进行配电。他表示，UPS的功率可以做到很大，有些大系统可以做到几百千瓦，同时还能实现多并机可以达到几千千瓦。高压直流在系统上可靠性极高，但因为目前电气相关的国标和规范支持还不足，例如还没有对应的插座等，所以局限于在大陆发展。

“UPS的可维护性、可操作性，会给运维人员的操作造成繁琐的工作量。另一方面，高压直流系统对应的机柜功率继续往大发展之后，对应的断路器选择也是一大难题。”

·机柜级别一般用机柜级UPS。“机柜级别的可维护性会强一些，但对智能化管理的依赖性较强，如何确保可靠性的管理成为关键所在。”

·由于服务器的迭代周期较短，沈烨烨表示，服务器级别的供电系统、备电系统在设计上更贴近IT的发展。

·在主板级别上可采用电容。他解释到，CPU以及特定部件在某个时间点运行时可能会导致瞬间的大功率，而电容的应用可以起到填补相应部分功率的功能。


沈烨烨表示，随着服务器CPU功耗的逐渐增加，单体机柜的耗能也在不断攀升，到2020年，预计机柜的功耗最高将到达四十千瓦。这种趋势发展下，将对数据中心的散热和供电造成极大的挑战。

他表示，整个数据中心的生命周期为十几年，但是IT的生命周期一般为三到五年。“三五年内，服务器可能已更迭了两代。”IT设备更新速度过快，而基础设施的更迭速度相对较慢，二者之间的匹配矛盾将越发凸显。基于此背景，阿里巴巴进行了机柜级别配电的探索。


随着数据中心的发展，制冷和供电依旧将占据较高的成本比例。并且伴随CPU、服务器功耗的增加，服务器单机柜的功耗也将大幅增加。沈烨烨认为，未来数据中心的发展方向将集中体现在以下几方面：一是新能源作为新兴的行业，与数据中心结合，发展绿色数据中心是必然趋势，如何处理好数据中心和新能源的契合关系将需要行业的共同努力；二是智能化运营。随着人工智能的火热发展，AI落户数据中心可以实现优化PUE、数据中心的运维体系和服务器的上架，资源的调度等，无人化运营将成为新一轮的风口；三是低功耗的供电技术。随着服务器的功耗不断上升，UPS的效率是否能继续提升？UPS是否将被取代？高电压的CPU和低功耗的需求能否平行发展？这都将是未来行业要思考的问题