数字化与智能化两翼齐飞，驱动数字经济高速发展。在一路高歌猛进的背后，是算力需求的几何级数增长。

　　根据权威机构发布的报告，2020~2026年全球算力年复合增长率逾50%，AI&HPC算力需求将从116 eflops增长到4600 eflops，基础算力需求则从313 eflops跃升至930 eflops。伴随智能制造、气象预测、AR/VR、自动驾驶等应用场景的快速渗透，算力需求的持续扩张势不可挡。

　　需求侧的嗷嗷待哺，呼唤供给侧的积极回应。作为核心算力基础设施，数据中心的建设、改造自然备受关注，其演进路径将直接影响算力供给的充足度与有效性。

　　为了应对算力需求的爆发式增长，高密化、规模化日益成为数据中心的进化方向。这在一定程度上解决了算力供给的燃眉之急，但也显著提升了数据中心建设的复杂度，供电、温控、管理系统的规划与改造尤为棘手。

　　供电系统是整个数据中心的动力来源，角色作用堪比“心脏和血管”，负责把能量高效输送到体系中的每一台设备。长期以来，供电系统在保障数据中心安全、可靠运行的同时，自身也积累了不少问题，如占地面积大、现场交付难、运营效率低等，甚至变成数据中心全面升级的最大“梗阻”。

　　近日，华为数字能源在2022中国算力大会上，开展了“智简DC，绿建未来”专题分论坛，与各方专家深入探讨数据中心未来的发展之道，并分享了供电系统的最新研究成果与落地解决方案。

　　值得关注的是，在本次分论坛上，华为数字能源的新一代智能融合供电解决方案表现相当抢眼。针对行业痛点，新方案具备“高密、高效、高可靠”的突出特点，为数据中心的供电系统树立了全新的“三高”基准标杆。

　　基于更强劲有力的“心脏”，数据中心就有了迈上更高台阶的底气，蜕变之路不再遥遥无期。

　　传统供电系统面临的主要痛点

　　在整个数据中心，供电相当于保障机体健康运行的循环系统。当算力需求急剧膨胀，要求数据中心朝高密化、规模化、智能化的方向不断演进，供电系统的短板就愈发凸显。

　　首先是占地面积大，电能损耗高。在通常的数据中心里，配电间与IT空间之比接近1：1，即供电系统的占地面积逼近IT设备空间，这与“高密化”的要求相去甚远。与此同时，供电系统全链路供电效率小于94.5%，一个12MW数据中心一年供电系统损耗电费高达306万元。

　　其次，系统复杂度高，交付难度大。数据中心的大型化、规模化发展，促使供电、温控、管理等子系统建设与改造的复杂度明显上升。以12MW数据中心的供电系统为例：配电柜450面、配电箱225个、rPDU3000条、线缆15万米是标准配置，再叠加15+供应商管理、2400+线缆现场压制，交付难度可想而知。

　　再次，运维效率低，被动响应滞后。“大块头”的数据中心需要大智慧，智能运维、主动管理是大势所趋。但在传统数据中心，仍以告警驱动的被动式响应为主，4小时一次的巡检很难满足数据中心高可靠运行的需要，运维效率的提升与管理方式的转变迫在眉睫。

　　新一代供电系统的突围路径

　　面对数据中心供电系统的诸多难题，整个业界都在谋求突围的最佳路径，也取得了不少成果。

　　从2000年的传统攒机方案，到2015年的1代电力模块，再到2018年的2代电力模块，在占地、能耗、交付、运维等方面持续优化，符合数据中心成长的阶段性需求，但要应对高密化、规模化、智能化的新要求，显然有些力不从心。

　　华为新一代智能融合供电解决方案就是在这样的背景下脱颖而出——通过核心技术创新和部件融合，优化布局，打造更为省地、省电、省时、省心的数据中心供电系统，进而构建高密、高效、高可靠的行业“三高”新基准。

　　高密是数据中心供电系统实现突破的重要基石。华为新一代智能融合供电解决方案通过采用创新的融合架构和业界超高密的UPS 5000-H，提高单柜功率密度，优化供电系统的空间布局，22柜变11柜，大幅节省占地面积约40%。以12MW的数据中心为例：与传统攒机供电方案相比，采用华为新一代智能融合供电解决方案所节省的占地面积，可多部署170多个机柜，年增收1270万元。

　　超融合产品UPS 5000-H实现单柜600KVA@3开关，功率密度保持领先，是供电系统达成高密目标的利器：一方面，借助拓扑池化+耦合电感技术重构功率模块，促进功率从50KVA/3U上升到100KVA/3U;另一方面，重构负荷开关，通过独立开关内置化节约1.5柜位，小尺寸隔离开关专利使宽度节约80%。

　　此外，融合极简的设计还能满足全球供电系统安全防护的国际标准《IEC60364-4-43》和国内标准《GB 16895.5》，在节约空间同时确保安全防线的稳固。

　　高效是数据中心供电系统节能降耗、省电省时的终极追求。传统供电方案链路效率通常不高于94.5%，而华为新一代智能融合供电解决方案缩短了链路，全链路效率提升至97.8%，同时UPS 5000-H智能在线模式效率高达99.1%，可有效降低电能损耗。一个12MW数据中心若采用华为新一代智能融合供电解决方案，每年电费可节省近200万元。

　　此外，华为新一代智能融合供电解决方案首创热备份、滤波等独立硬件单元，且具备硬件钳位专利，在市电异常等场景下可实现0ms切换到在线双变换模式或电池模式，促成数据中心运行无中断。尤值一提的是，硬件钳位专利“3零”技术能达成无需等待市电侦测和市电过零的“0等待”、无逆变启动延时及无通讯延时的“0延时”，以及零电流热备份的“0电流”。

　　交付周期的显著缩短也是高效的体现。传统供电方案需现场连接35根铜排和180根线缆，工程质量风险大，周期长，需要2个月才能完成交付;电力模块内部连接采用预制廊桥式母排，且在工厂完成预制和调测，现场施工2周即可完成，有助于客户业务快速上线。

　　高可靠是供电系统保障数据中心行稳致远的必然要求。伴随数据中心的规模从千柜走向万柜，安全可靠变得越来越重要，过往的被动响应运维模式已无法适应新的要求。

　　基于“自动驾驶”的理念，结合AI技术，华为新一代智能融合供电解决方案配置了iPower智能特性，具备全链可视，以及AI温度预测、关键部件寿命预测、智能整定等双层可靠设计，实现运维从“被动响应”到“自动自预”的转变。

　　在iPower的加持下，AI链路温度预测通过150+ NTC温度测点，使SLA故障率下降30%;断路器健康度评估借助实时评估、提前维护，使SLA故障率下降5%;断路器智能分级整定通过避免越级跳闸，使SLA故障率下降3%;提前1年对风扇、电容等部件进行寿命预测，更有助于防患于未然。

　　在下一代数据中心的沃土上持续创新

　　虽然供电系统至关重要，但其只是数据中心整体架构的组成部分——单边突破能够产生一定的刺激作用，而数据中心的全面跃迁才是最终目标。

　　不久前，华为开创性地提出下一代数据中心的理念，并将其特征概括为低碳共生、融合极简、自动驾驶、安全可靠。在千行百业数字化、智能化转型迈向深水区的背景下，下一代数据中心指明了算力底座升级的方向。

　　不难看出，华为新一代智能融合供电解决方案，正是诞生于“下一代数据中心”沃土的新苗。在恢宏愿景的指引下，以及与其他系统改造升级的良性互动中，供电系统技术、产品、解决方案的多层次创新必将迸发出无限活力，成为这片土地的受益者与反哺者。

　　毫无疑问，供电系统这颗“心”会持续跳动，跟着下一代数据中心走向远方。

　　责任编辑：张华