数据中心基础设施集成指南

ODCC[编号ODCC-2023-02001] 开放数据中心委员会 数据中心基础设施集成指南 开放数据中心标准推进 2023-08发布 数据中心基础设施集成指南ODCC-2023-02001 版权声明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受《著作权法》保护， 编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者观点的，应注明 来源：“开放数据中心委员会ODCC”。 对于未经著作权人书面同意而实施的票窃、复制、修改、销售、改编、汇 编和翻译出版等侵权行为，ODCC及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位 的配合与支持。 www.oDcC.org.cn 数据中心基础设施集成指南ODCC-2023-02001 编制说明 本报告由开放数据中心委员会ODCC牵头撰写，在撰写过程中得到了多家单位的大力支持，在此特别感谢以下参编单位和参编人员： 参编单位（排名不分先后）： 中国信息通信研究院、华为技术服务有限公司、中国移动通信集团青海有限公司、中国电信股份有限公司广东分公司、中国通信服务股份有限公司、中 国移动通信集团上海有限公司 参编人员（排名不分先后）： 1911010 王月、许可欣、梁宇栋、陈晓朋、杨伟权、陈亚超、迟浩正、郭凯、王曼 勾明华、黄玲、周华新、王伟、罗琼、范增震、朱占武、宗凌、程沂、周韵、王楚伊、黄浩程、荚秀艳、李宗阳、杨冰 项目经理：许可欣xukexin@caict.ac.cn www.oDcC.org.cn 数据中心基础设施集成指南ODCC-2023-02001 前言 数据中心是新一代信息通信技术创新发展的数字底座，已成为经济社会运行不可或缺的关键设施。对处于建设阶段的数据中心而言，基础设施层的建设集成很大程度上影响了数据中心未来的稳定运营和持久发展。作为全生命周期的重要发展阶段，数据中心基础设施集成不断被赋予算力时代新内涵与数智化价值。随着数据中心建设、集成质量的重要性不断提升，数据中心中游服务市场向规模化发展，很大程度上也推动了行业全生命周期的数字化技术创新。 本指南参考数据中心建造：集成领域相关标准，重点以《数据中心智能建造能力成熟度评估技术要求》《基于人工智能的数据中心节能技术要求》为基础，从数据中心全生命周期建设集成预制化、建设部署高密化、建设交付智能化、建设运行低碳化的四大发展趋势出发，具体分析各个关键环节下，智能化工具、数字化平台相融合释放的技术效能，收录了部分企业开展基础设施集成的实践经验。通过总结典型行业数据中心的集成市场需求、发展态势，勾勒出互联网、金融、政务行业数据中心集成产业图谱，旨在助力重点领域基础设施建设和集成数智化应用场景高质量落地。 由于时间仓促，水平所限，错误和不足之处在所难免，欢迎各位读者批评 指正。如有意见或建议请联系dceco@caict.ac.cn。 www.ODCC.org.cn 数据中心基础设施集成指南ODCC-2023-02001 目录 版权声明.编制说明. 前言. 数据中心基础设施集成是产业全生命周期数智化发展的重点环节.： （一）数字经济高速发展，作为数据载体，算力设施为全社会各领域提供优 质算力、. （二）东数西算、新型数据中心对产业全生命周期提出更高要求 （三）数据中心基础设施集成是全生命周期发展重要一环，：： （四）数据中心基础设施集成市场将迎来跨越式发展的新蓝海 （五）数据中心是系统性工程，绿色低碳靠单设备难以实现，基础设施高质 量集成是最终落地的保障6 数据中心基础设施集成发展趋势，一）建设集成趋向预制化： （二）建设部署趋向高密化： 建设交付趋向智能化： （四）建设运行趋向低碳化13 1．大温差空调末端 2磁悬浮冷水机组. 3．高效换热冷却塔.15 三、数据中心基础设施集成关键环节，15 (一）设计阶段BIM等数字化技术助力智能设计,15 1．建立单一工程数据源，解决数据中心基础设施建设信息化的瓶颈．15 2.基于BIM的三维设计，实现不同专业设计之间的信息共享16 数据中心基础设施集成指南 3．基于BIM的施工及管理，实现IPD（IntegratedProduct ODCC-2023-02001 Development，集成产品开发） 16 （二）建造阶段应用数字化建造管理平台实现多维提升： 17 （三）运维阶段数字化仿真，AI调优锻造绿色运维价值.20 （四）改造阶段围绕绿色改造提升算效碳效 四、典型行业数据中心基础设施集成发展动态 (一）互联网行业24 (二)金融行业25 (三)政务 五、数据中心基础设施集成未来展望 （一）推动标准编制，凝聚产研用多方共识28 （二）征集测试试点，推广高价值实践经验28 （三）优化咨询服务，支撑各地及行业数据中心集成能力有序升级 www.ODCC.org.cn 数据中心基础设施集成指南ODCC-2023-0200 一，数据中心基础设施集成是产业全生命周期数智化发展的重点环节 （一）数字经济高速发展，作为数据载体，算力设施为全社会各领域提供优质算力 建设发展算力设施是助力数字中国建设全面提速的重要举措。IDC最新发 布的GlobalDataSphere2023显示，我国数据量规模将从2022的23.88ZB增长至 2027年的76.6ZB，年均增长速度达到26.3%，为全球第一，政府，媒体，专业 服务、零售，医疗，金融为主要分布领域。算力设施通过高效计算、运载、存储诸数据，驱动我国经济发展和产业变革。同时，建设发展算力设施将对我国经济社会高质量发展起到关键作用，作为信息系统运行的重要物理载体，算力设施助力数字经济与实体经济有效融合，在数字中国建设中居于重要位置。智算 中心方面，根据OpenAI分析，自2012年以来，最大人工智能模型训练所需算 力平均每3.4个月翻一倍。预计未来人工智能算力在社会总计算需求中将占据较大份额，应用于高频次、大数据流的超大模型训练和高实时性、低损失精度的实时推理场景的智算中心逐渐兴起，提供人工智能算力的智算中心的规模也将 不断扩大。 （二）东数西算、新型数据中心对产业全生命周期提出更高要求 国家政策推动大型数据中心集约化建设，未来只能在8个节点内建设，产 业存量与增量市场规模不可小靓。2020年起，工业和信息化部与发展改革委联 合印发《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》《国家发展改革委等部门关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》，在明确八大节点的基础上，提出新建大型、超大型数据中心原则上布局在国家枢纽节点数据中心集群范围内"；“对于在国家枢纽节点之外新建的数据中心，地方政府不得给予土地、财税等方面的优惠政策”。政策趋严，推动大型数据中心集约化建设，进一步明确优化数据中心总体建设布局的严控措施，未来只能在8个节点内建设 数据中心基础设施集成指南ODCC-2023-02001 在东数西算等战略背景下，产业存量与增量市场规模不可小靓。根据中国信通 院统计数据显示，截止目前，东数西算节点IDC机架存量东部远高于西部，在 市场需求推动下，预计东数西算八大节点数据中心机架数将迎来新一波高增长 态势。按照机架数存量及市场发展趋势来看，预计未来东部节点IDC市场规模增量占比高，西部节点也有一定增量市场。 近年来，我国各级政府纷纷出台推动数据中心绿色发展的相关政策，能耗 要求趋严，助力实现“双碳”目标。四部门政策文件三次明确提出绿色低碳要求。 《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》《深入开展公共机构绿色 低碳引领行动促进碳达峰实施方案》《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数 据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》提出“新建大型及以上 数据中心达到绿色数据中心要求，绿色低碳等级达到4A级以上，PUE达到1.3 以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下。"等。“双碳"战略的持续深化，对产 业绿色低碳水平提出了更高的要求，PUE（PowerUsageEffectiveness，数据中心电能利用效率），CUE（CarbonUsageEffectiveness，数据中心碳利用效率） WUE(WaterUsageEffectiveness,数据中心水资源利用效率）等能效指标限制 更为严格，详见表1。 表1东数西算集群对PUE指标要求趋向严格 区域枢纽节点建设目标 贵州枢纽数据中心平 内蒙古枢纽均上架率不 WW 西部甘肃枢纽低于65%； PUE控制在 .cn 宁夏枢纽1.2以下 京津冀枢纽 长三角枢纽数据中心平 东部长三角枢纽 粤港澳大湾区枢纽 均上架率不 低于65%； PUE控制在 成渝枢纽1.25以内 成渝枢纽 来源：中国信通院 数据中心基础设施集成指南ODCC-2023-02001 随着东数西算工程的进一步展开，各枢纽节点及地区积极响应国家政策，陆续发布数据中心相关能效考核指标，预计各地区未来将进一步对PUE进行限制。西部地区较东部地区对能效的要求更高，PUE限制多在1.2，出于充分利 用地理资源优势的考虑，西部地区能效考核指标增多，开始关注WUE，而东 部地区PUE限制则多处于1.25的水平。2023年5月，乌兰察布人民政府发布 《全国一体化算力网络国家枢纽节点内蒙古枢纽集宁片区发展规划（2023一 2025）》，提出加强数据中心WUE指标考核"；2021年起，甘肃接连发布《甘 肃省数据中心建设指引》《关于支持全国一体化算力网络国家枢纽节点（甘肃） 建设运营若干措施的通知》《庆阳市建设全国一体化算力网络国家枢纽节点 （甘肃·庆阳）暨*东数西算"工程要素保障方案》，提出WUE不高于1.0L/kWh 的具体目标；宁夏自2022年起发布《宁夏回族自治区贯彻落实碳达峰碳中和目 标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》《宁夏 回族自治区数据中心建设指南》等文件，提出到2025年，WUE应不高于1.05 L/kWh。 技术创新引领产业高质量发展，助力新型数据中心建设落地。近年来，工信部积极推动工业和信息化领域能效提升，出台《国家工业和信息化领域节能技术装备推荐目录（2022年版）》，推进数据中心节能提效创新技术的研发与 应用，鼓励包括数据中心相变浸没及冷板液冷技术，模块化数据中心智能化综 合节能技术，数据中心智能化综合节能技术等18种先进适用节能技术。当前，数据中心预制化、液冷等设施层，专用服务器、存储阵列等IT层，总线级超融 合网络等网络层的技术研发与应用水平不断深化。基础设施方面，预制化加快 内外纵深发展，液冷产业生态正在形成，AI等技术逐步提升数据中心管理水平。IT设备方面，为应对不同业务场景需求，服务器定制化加深，存算分离将大幅 提高设备利用率，IT设备国产化速度加快。网络技术方面，数据中心间互联技 术创新推动数网协同发展，高性能智能无损网络实现数据中心网络与计算，存诸协同，数据中心三网合一"或将统一内部网络降低建设成本，可编程网络加快发展助推数据中心网络可管可控，智能网卡有望进一步提升数据中心网络性 能。 数据中心基础设施集成指南ODCC-2023-02001 （三）数据中心基础设施集成是全生命周期发展重要一环 数据中心作为重资产、重运营行业，借鉴传统资产全生命周期管理的理论：数据中心全生命周期管理是指从建设意图产生到数据中心经济寿命结束的全过程，部分数据中心还会经历因技术或经济上不宜继续使用需要进行整合迁移， 节能改造所经历的时间。因此，数据中心全生命周期大体上可以分为规划设计、建设集成、运行维护、节能改造四个阶段，见图1。 组织战略战略规划※制定战略目标 信业投资互联网业投资金融业投资政企投资 宽带业务 互联网业务 金融交易业务 智慧城市业务 通电力投资其他商业活动商业活动※战略目标实现 智整能源业务其他经营业务业务运作※价值实现 内容运营数据中心运营云平台运营其他运营项目项目运营※效率实现 规划设计建设集成运行维护节能改造执行过程※过程监管 选址规划资源整合改