中國戰略新興產業融媒體記者 卜文娟

　　“張北的風點亮北京的燈”。在今年冬奧會，張北縣基于風電能力為冬奧提供了云計算服務，這依靠了京津冀數據中心樞紐的阿里張北數據中心。張北數據中心是阿里在國內建設的最大的數據中心集群基地，除了張北，阿里還陸續在其他幾個樞紐節點城市建立了數據中心。

　　阿里巴巴集團基礎設施事業群首席架構師兼IDC研發總經理高山淵對本刊記者表示，在國家規劃的算力樞紐節點和數據中心集群起步區邊界中，阿里云早已積極布局，建設低碳綠色的數據中心。截至目前，阿里云在全球25個地域部署了上百個云數據中心，其中規劃建設了5座超級數據中心，分別位于張北、河源、杭州、南通和烏蘭察布，可以說，阿里巴巴已建成全國最大的數據中心集群。

　　國內首個采用三點式布局

　　據了解，張北數據中心于2016年9月投產，是國內企業中首個采用三點式布局的數據中心集群，它大力采用風電、光伏等綠色能源，部署了國內云計算數據中心規模最大的浸沒式液冷集群。

　　何為三點式數據中心？高山淵介紹，考慮數據的安全性，在同一個城市20-30公里的范圍內，選擇3個數據中心組成一個三角形的架構，將定制處理器、存儲、服務器三者分布式部署，可以最大程度地保證數據安全和服務穩定，其中任何一個節點出故障都不會導致云服務的中斷。

　　張北數據中心成為阿里全國最大的數據中心集群基地，從選址建設到今天，實際上經歷了很多的坎坷。高山淵具體介紹道，很多人認為數據中心建到相對比較冷的地方，有利于降低PUE。但是實際上在特別寒冷的地方建設數據中心，也有很多技術挑戰。

　　“張北去年最低氣溫是零下37攝氏度，在這樣的極低氣溫下，要考慮的不僅是給服務器降溫，還要考慮數據中心基礎設施如何保溫才能正常工作。阿里原來用的干冷器風冷的設備在張北這種極寒條件下也出現過質量問題，在這個過程中，我們付出了很多的努力。”

　　第二個難點是電力的配套。按照技術要求，電力需要一個雙路冗余的結構，但是很多地方要做到這樣的輸變線路實際上是比較難的。此外，張北數據中心建成之后投產運營人員的穩定性是一個非常大的挑戰，一是優秀的人可能都不愿意去這些較偏遠的地方，二是當地的人才資源也比較少。

　　據悉，阿里的宣化數據中心也屬于“東數西算”工程中的京津冀樞紐。除了布局京津冀樞紐，阿里也在其他樞紐建立了數據中心。

　　2020年2月18日，阿里云廣東河源數據中心正式對外提供服務。這是華南地區規模最大的綠色數據中心，可容納超過30萬臺服務器，作為深圳地域的新可用區為華南地區上百萬企業客戶提供云計算、人工智能、物聯網等服務。

　　2020年6月，阿里云在內蒙古烏蘭察布布局的超級數據中心開始正式對外提供云計算服務。2021年5月，阿里巴巴烏蘭察布數據中心榮獲“碳中和數據中心創新者”稱號。烏蘭察布是國內重要的可再生能源發展區域，阿里巴巴烏蘭察布數據中心不僅屬于內蒙古樞紐，同時也是阿里布局于西部的重要樞紐節點。

　　2020年11月，阿里云西部云計算中心及數據服務基地落戶成都。成都數據中心基地作為阿里云西部業務的重要支撐，將綜合采用各項先進技術，如服務器定制化、人工智能芯片、異構計算、大規模網絡集群等，提升整體項目技術水平和算力產出。

　　將服務器“泡在水里”

　　數據中心自身的能耗問題也備受關注。由于冷卻系統耗能占比高、可優化空間大，當前通過改善數據中心的制冷方式，進而降低數據中心能耗，已經成為推進我國數據中心高質量發展的必要措施之一。

　　液冷技術是數據中心制冷革新的關鍵技術之一，可以較好地提高數據中心的能效水平。浸沒式液冷技術主要由冷卻液、腔體結構、換熱模塊及相關的連接管道等設施構成。其中，冷卻液為數據中心的換熱介質，具有高絕緣、低黏度以及超強的兼容特性，是浸沒式液冷技術的主要媒介。主板芯片等發熱器件表面的散熱性能在很大程度上影響介質沸騰的換熱強度，若芯片表面光滑，則液體在換熱面上的傳熱系數較高，從而提高熱量的散發速率。

　　阿里云工程師研發的“將服務器泡在水里”的浸沒式液冷技術，將服務器浸泡在特殊的絕緣冷卻液里，運算產生的熱量可被直接吸收進入外循環冷卻，全程用于散熱的能耗幾乎為零。這種形式的熱傳導效率比傳統的風冷要高百倍，節能效果超過70%，實現了數據中心100%無機械制冷。

　　據高山淵介紹，數據中心一般有兩套循環系統，一套是把熱量從IT設備帶入到空氣里邊，第二套是把室內空氣里的熱量排到大氣中。而浸沒式液冷技術就是為了解決IT設備散熱問題。

　　高山淵說：“液體的潛熱非常大，所以它可以做到以比較高的冷卻液溫度去循環，滿足IP設備穩定運行的需要。在國標里，風冷數據中心為了讓IT設備穩定運行，要求以18攝氏度到27攝氏度冷空氣吹過，但是在沉浸式液冷里面液體溫度可以調到30多攝氏度。”

　　他表示，“液冷內循環本身比較高效。溫度越高越有利于熱量散發，所以外循環也可以做得非常簡單。所有的IT設備散熱效果進行充分優化，它的穩定性和壽命會得到很好的提升，而且基本上可以做到全球所有的地方都用同一套的技術標準。”

　　據介紹，IT設備最大的故障源大概有3個，第一是震動，服務器為了散熱，風扇帶來震動，這對服務器的穩定性影響大。第二是整體的溫度、濕度，溫度太高就會影響IT設備的穩定性和壽命，溫度低、濕度大又會有結露或者腐蝕等問題出現。第三是靜電和灰塵問題，但是用冷卻液把設備泡起來之后，這類問題就可以規避掉。據悉，使用沉浸式液冷技術的設備故障率會下降一半以上，而且噪音非常低。傳統的風冷機房噪音大概在90分貝到100分貝，浸沒式液冷機房里面基本上會降到50多分貝。

　　據了解，全球規模最大的全浸沒式液冷數據中心、阿里巴巴在杭州的首座云計算數據中心——阿里巴巴浙江云計算仁和數據中心于2020年9月開服，它也是中國首座綠色等級達5A級的液冷數據中心，將有效輻射長三角經濟帶。

　　通過技術提升新能源消納的比例

　　目前數據中心成本高企。

　　高山淵分析，“建筑比較大一點的投資都是幾億元到幾十億元這樣的規模，一個城市如果選三點架構，規模就可能達到幾十億接近百億了，再算上服務器等基礎設施，就更貴了，同時運營成本會比較高，一個是電費，一個是網絡傳輸。”

　　面對成本的提高，企業又該如何提高運營效率呢？

　　區別于傳統數據中心，新型數據中心主要為了云計算而服務，規模、成本、效率、管理運行都是云計算化。云計算推動數據中心規模擴大，數據中心持續走向規模化、集約化，大型或超大型數據中心成為主流選擇；提升數據中心運營效率，整體運維、監控環境更加自動化、智能化。

　　高山淵認為，算力的發展不是盲目建設數據中心，需要有秩序、高效、低碳。這次五部委聯合發布，對數據中心的戰略布局有了更清晰的定義和規劃思路，在全國層面，將產業協同和資源協作進行了有效整合，同時也涉及到未來大規模、可持續發展。

　　“最初選擇張北實際上就是看中了這里新能源豐富的特點，所以我們從開始建設到現在消納了當地大量的新能源，間接促進了當地新能源的發展，能夠成為碳中和實踐的標桿案例。”

　　如何讓整個應用的效率最大化，而不是讓這些服務器或者IT設備空跑？又如何促進能源結構轉型？高山淵認為，“有些地方可能沒有新能源，若能通過綠電交易或者碳匯等其他方式促進新能源的消納，也是一個可以幫助實現碳中和的手段。”

　　他認為，未來數據中心建設也將分成邊緣型和集中型，“大的更大，小的更小；近的更近，遠的更遠”。而未來從資源布局情況來看，除了要結合業務需要，還要結合國家的“東數西算”整體政策去布局，比如說目前在8大節點的核心樞紐，阿里已經有像張北、烏蘭察布、成渝、嘉善這些節點去做業務。

　　他強調，“從技術來看，通過技術手段提升新能源消納的比例，實際上是一件挺難的事情，現在的電網對于新能源的消納能力實際上是有一定欠缺的，怎么通過現有儲能技術讓新能源就近被數據中心消納，也是阿里巴巴現在重點去做的。”

　　“阿里云一直踐行綠色數據中心理念，以低碳選址、清潔能源、液冷技術等融合AI應用，加速綠色節能技術創新及迭代升級。”高山淵表示。