facebook數(shù)據(jù)中心rddc設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-02-04 15:00本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】datacenter)，其模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制化水平到達(dá)一個(gè)新的高度。本文將回顧RDDC的前世今生和Facebook. IDC發(fā)展之路，并從技術(shù)上分析數(shù)據(jù)...微模塊等，最后談?wù)凴DDC對(duì)國(guó)內(nèi)的影響和啟示。本文有不少筆者個(gè)人觀點(diǎn)和猜想，加之資。在分析RDDC之前，我們不妨回顧一下Facebook數(shù)據(jù)中心發(fā)展之路。中間時(shí)間并不長(zhǎng)，但其標(biāo)準(zhǔn)化程度和成熟度都很高。這有賴于美國(guó)IDC的技術(shù)水平發(fā)展較高，以及Facebook可以借鑒各種互聯(lián)網(wǎng)公司經(jīng)驗(yàn)?？傮w來(lái)說(shuō)，F(xiàn)acebookIDC演進(jìn)經(jīng)歷了若干階。1)定制服務(wù)器、存儲(chǔ)等ICT設(shè)備;柜的供電系統(tǒng)架構(gòu)，發(fā)布OCPopenrack[ZY2]規(guī)格。CA提供DCIM軟件，F(xiàn)acebook在CADCIM基礎(chǔ)上通過(guò)開(kāi)放接口二次開(kāi)發(fā)。5)采用RDDC方法，發(fā)布OCPopenrack。但難以否認(rèn)的是，F(xiàn)acebook通過(guò)整。另外，有不少人會(huì)認(rèn)為Facebook這種模式通過(guò)犧牲。但根據(jù)Facebook做過(guò)相關(guān)電氣系統(tǒng)可靠性分析，結(jié)論卻讓人感到驚訝，這種簡(jiǎn)單而高。于系統(tǒng)可靠性相對(duì)一致，采購(gòu)成本和運(yùn)維比傳統(tǒng)交流UPS更優(yōu)。整體交付速度滯后于服務(wù)器和微模塊交付速度。這個(gè)就是RDDC快速部署數(shù)據(jù)中心的概念由來(lái)。
【正文】 示： 圖 19 Flat pack微模塊三維圖 2 Facebook的 PUE= Facebook在 OCP的峰會(huì)上，提到有幾個(gè)月 Lulea的 PUE可低 至 。要知道 PUE是幾乎非常極限數(shù)值。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，目前較好的 UPS在線模式效率有 96%以上，僅 UPS一項(xiàng)就貢獻(xiàn)約 pPUE。所以即使什么都不用只有 UPS， PUE也不可能 ，因?yàn)橛凶儔浩骱途€路是損耗，照明損耗。 Facebook能達(dá)到 PUE，主要做了兩件事。 第一是配電系統(tǒng)極簡(jiǎn)，后備式直流電源。正常時(shí)候使用市電直供而掛電池 BBU等做離線備份，這樣的話變壓器和線路和照明損耗，基本 pPUE至少貢獻(xiàn) 。大家感興趣不妨可以查閱相關(guān)線纜 (母線 )損耗數(shù)值變壓器損耗數(shù)值， LED照明 損耗等就可以計(jì)算得出。 第二是制冷系統(tǒng)充分利用 Lulea的低溫和風(fēng)機(jī)特性。下圖是 Lulea當(dāng)?shù)販囟葓D 圖 20 Lulea當(dāng)?shù)啬隃囟葓D 去年 Lulea的溫度低于 20℃，即可以做到室外溫度低于室內(nèi)冷通道溫度，無(wú)需機(jī)械制冷，對(duì)于風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，就是減少了盤(pán)管帶來(lái)的風(fēng)壓損失。而 AHU會(huì)冗余配置，同時(shí)每臺(tái)風(fēng)量通常 110%N。所以對(duì)應(yīng)工況的 AHU實(shí)際風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 70%左右。此時(shí)，風(fēng)機(jī)實(shí)際耗能是滿載的 50%左右。舉例 150kW凈顯冷冷凍水空調(diào)，風(fēng)機(jī)耗能僅 ~3kW，即 pPUE為 。讀者感興趣可以查閱相關(guān)風(fēng)機(jī)參數(shù)計(jì)算，或者可以參考 Stulz的 DFC2折疊式盤(pán)管新風(fēng)自然冷空調(diào)的參數(shù)，可以得到相似的計(jì)算結(jié)果。 因此制冷和電氣兩個(gè) pPUE加起來(lái)，基本上能做到 PUE=。 3 RDDC對(duì)國(guó)內(nèi)的啟示 RDDC的不足 不足之處為筆者一些個(gè)人見(jiàn)解，由于水平問(wèn)題和資料不足，一些推斷可能是錯(cuò)誤，歡迎各位指正。 1) 傾斜式的建筑設(shè)計(jì)，其實(shí)可以作為雨 /雪水收集，作為蒸發(fā)散熱用，但由于 Lulea溫度較低，蓄水或許較難。但目的是通過(guò)收集雨水，降低 WUE(水利用率 ) 2) 配電設(shè)備和電氣模塊對(duì)應(yīng)布局是南北，路由是南北走向，對(duì)應(yīng)供電的微模塊的路由東西走向，導(dǎo)致配電路由對(duì)應(yīng)優(yōu)化不足。發(fā)電機(jī)配電似乎對(duì)應(yīng)程度也不高。 RDDC可能的 研發(fā)過(guò)程 RDDC改進(jìn)點(diǎn)主要是在預(yù)制機(jī)電模塊和鋼構(gòu)建筑。在此筆者著重解釋鋼構(gòu)建筑部分和整體設(shè)計(jì)模式。 整體設(shè)計(jì)使用 BIM模式，主流 BIM軟件用 ArchiCAD或者 Revit Architecture做。 鋼構(gòu)部分，可以使用 Tekla Structure做相關(guān) PEB的鋼構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò) IFC格式導(dǎo)入 Revit或 ArchiCAD。 Tekla Structure的使用可以參考下圖 21 圖 21 Tekla structure鋼構(gòu)設(shè)計(jì)圖 在建筑部分完成后，相關(guān)機(jī)電工程可以使用 Revit MEP。大致圖如圖 22所示。 圖 22 使用 Revit MEP的 BIM圖 通過(guò) BIM，可以得出施工周期計(jì)劃、容量選擇、物料 BOM等，當(dāng)然系統(tǒng)圖可以使用傳統(tǒng)2D CAD軟件做。 剩下 Flat pack微模塊為鈑金件居多，可以使用 Solidworks/Pro Engineer之類(lèi)軟件開(kāi)發(fā)，得出產(chǎn)品化結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 23 使用 Solidworks/Pro E的設(shè)計(jì)圖 對(duì)于機(jī)電模塊，也是使用 Solidworks/Pro E等工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，但由于一些機(jī)電模塊尺寸為非標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。筆者猜測(cè)是艾默生美國(guó)設(shè)計(jì)后，然后生產(chǎn)在歐洲，進(jìn)而減少海運(yùn)成本。 RDDC對(duì)國(guó)內(nèi)的啟示 筆者認(rèn)為 RDDC(快速部署 數(shù)據(jù)中心 )，快速部署兩個(gè)著力點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，歸根到底就是設(shè)計(jì)和建造的產(chǎn)品化思維。目前國(guó)內(nèi)很大部分的設(shè)計(jì)，看上去是模塊化，但是都 是基于項(xiàng)目， case by case的做法。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是每一個(gè)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)都幾乎一致，然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制 PE/PF的做法。 對(duì)于大部分用戶來(lái)說(shuō)，包括互聯(lián)網(wǎng)公司谷歌、 Facebook、微軟等都不創(chuàng)造基礎(chǔ)技術(shù)和不具備絕對(duì)核心技術(shù)，創(chuàng)新本質(zhì)是新技術(shù)應(yīng)用和資源整合優(yōu)化。這種資源整合能力體現(xiàn)在對(duì)從業(yè)務(wù)、 ICT設(shè)備、 IDC立體化掌控力上 ，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化總結(jié)能力，管理制度化流程化推廣。 舉例子， Facebook第一代微模塊和 Delta合作整合了服務(wù)器電源和配電，而直流電源部分其實(shí) Facebook并沒(méi)有任何創(chuàng)新，只是資源整合優(yōu)化。而再看 Flat pack，也是把整個(gè)交付，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行整合，即使鋼構(gòu)建筑， AHU、預(yù)制機(jī)電模塊等等都是資源整合優(yōu)化，整合產(chǎn)品端和交付流程端。反過(guò)頭來(lái)看，難道國(guó)內(nèi)微模塊和 10年前施耐德推出的英飛系統(tǒng)有那么大差別么 ?實(shí)際上也沒(méi)有，還是 inrow，還是列頭柜，還是上走線，通道密閉，產(chǎn)品側(cè)優(yōu)化主要是 UPS變成高壓直流，但這也 是替換另一個(gè)成熟產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)公司應(yīng)用的微模塊主要差別不是產(chǎn)品形態(tài)，而是在于通過(guò)產(chǎn)品化思路進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和優(yōu)化采購(gòu)流程，交付。 所以，對(duì)于未來(lái)國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，筆者認(rèn)為會(huì)經(jīng)過(guò)這兩個(gè)階段，首先是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，所有數(shù)據(jù)中心盡可能標(biāo)準(zhǔn)化，采用互聯(lián)網(wǎng)思維迭代方式有不同適配設(shè)計(jì)版本，然后形成企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。第二步就是基于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)圖集，對(duì)不同子系統(tǒng)進(jìn)行拆解再打包成模塊，然后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制?？上驳氖?，目前看到運(yùn)營(yíng)商經(jīng)過(guò)以前大規(guī)模建設(shè)數(shù)據(jù)中心后，開(kāi)始意識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的重要性并嘗試對(duì)集團(tuán)自身的數(shù)據(jù)中心形成標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)文 檔，逐步從系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)到施工圖設(shè)計(jì)都標(biāo)準(zhǔn)化，把原有 6~9個(gè)月的設(shè)計(jì)時(shí)間壓縮成 1~2個(gè)月甚至更少。而后續(xù)設(shè)計(jì)時(shí)間壓縮到極低時(shí)候，剩下優(yōu)化的肯定是現(xiàn)場(chǎng)施工部分，那么預(yù)制一定是唯一的路。預(yù)制不僅僅是提高交付速度，也通過(guò)產(chǎn)品化管理模式提高了質(zhì)量。 結(jié)語(yǔ)： 隨著數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)化的重要性逐漸被業(yè)界理解，未來(lái)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)將會(huì)出現(xiàn)更多標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和集成化產(chǎn)品，從咨詢?cè)O(shè)計(jì)公司、集成商、產(chǎn)品供應(yīng)商將會(huì)調(diào)整自身策略，匹配這種市場(chǎng)變化。
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