安 真， 周德文， 钱 斌

(华为技术有限公司，北京 100001)

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2020年03月04日，中央政治局常委会提出“要加大公共卫生服务、应急物资保障领域投入，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度”。数据中心作为新基建的核心内容，成为整个行业的关注焦点。

数据中心发展进入新的时期，其发展也面临各方面的趋势和挑战。这些挑战需要新的技术和方案来应对和解决，比较显著的有以下几个方面。

首先是高密化。来自数据中心通用计算的电子信息系统发展带来数据中心发展新需求。众所周知，随着芯片工艺快速发展，当前的芯片加工工艺水平已经逼近可加工的理论极限，芯片级的摩尔定律逐渐失去作用，但是各行业数字化的发展速度并没减慢，系统或产品的性能提升，需要更多物理芯片的堆积，这就带来了服务器功耗随算力的线性提升。另外，AI(人工智能)计算的兴起，会导致数据中心单机柜功率密度的快速提升，据华为云与计算部预测，到2025年，数据中心80%的负载运行AI计算。而运行AI计算的GPU芯片功耗大于通用计算的CPU若干倍。

高密度和大型化带来数据中心的高能耗问题。2018年我国数据中心用电总量为1 609亿kWh，占全社会总用电量的2.35%。2020年用电总量将达2 023亿kWh，占全社会用电总量的2.7%；2030年将突破4 000亿kWh，占全社会用电总量的3.7%。

其次是系统更大型化和复杂化，数据中心规模集中效应可以有效降低建设和运营成本，云数据中心体量越来越大，万柜级多地多中心成为云计算企业的主流需求，市电引入从10kV专线提升到110kV专用变电站，能耗倍增、管理复杂度倍增。……