三個半月建一座高等級數(shù)據(jù)中心

深圳鹽田港數(shù)據(jù)中心的實際建設周期只有三個半月，雖然建設速度快、成本低，但是品質沒有打折。這一切都要歸功于工廠預制這一新的數(shù)據(jù)中心建設方式。在國外日漸流行的預制模塊化數(shù)據(jù)中心能否經得起中國用戶的考驗呢?還是讓鹽田港數(shù)據(jù)中心的設計者和建設者親自告訴你吧。

　　2014年3月29日，深圳云基地暨中國首個預制模塊化數(shù)據(jù)中心正式啟用。該數(shù)據(jù)中心一期工程從2013年9月設備進場到2014年1月整個項目順利完工，用時不到4個月，其中最讓人津津樂道的就是一個“快”字，而這個“快”字正好高度概括了預制模塊化數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢。

　　工廠預制可行

　　記者第一次有意識地關注預制模塊化數(shù)據(jù)中心是在今年春節(jié)前，當時施耐德電氣已經收購了歐洲一家專業(yè)的預制模塊化數(shù)據(jù)中心供應商AST，正準備將這一構建數(shù)據(jù)中心的新方法引入中國。巧合的是，當時記者剛剛參觀了一家位于澳大利亞悉尼市北部的大型數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心就是由多個微模塊組成。

　　預制模塊化數(shù)據(jù)中心顧名思義，第一，它遵循模塊化的數(shù)據(jù)中心設計和建設思路，而模塊化的部署方式毫無疑問是當今數(shù)據(jù)中心建設的主流方式;第二，它采用工廠預制的方式，即在工廠完成數(shù)據(jù)中心相關基礎設施的組裝、連接和測試，盡量減少在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場的工程量，從而縮短數(shù)據(jù)中心的建設周期，提升工程質量，也可以更大地降低成本。

　　位于深圳市鹽田港集團現(xiàn)代物流中心內的深圳云基地數(shù)據(jù)中心，據(jù)稱是中國首個采用底座式工廠預制方法建設的大型數(shù)據(jù)中心。該數(shù)據(jù)中心的總建筑面積達6萬平方米，計劃在幾年內分三期完成。目前已經建成的第一期工程，總面積為5000平方米，現(xiàn)有機柜為680個，另外還預留了158個。

　　底座式工廠預制方法其實很容易理解，就是將一個大型數(shù)據(jù)中心分割成為適當?shù)哪K，在工廠里把每個模塊組裝在底座上并進行測試，然后再將這些模塊運至數(shù)據(jù)中心施工現(xiàn)場，進行拼接和安裝。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設是一項龐大的現(xiàn)場工程，往往需要不同工種的幾十甚至幾百人交叉工作，才能完成數(shù)據(jù)中心的搭建。而底座式工廠預制方法將一個很難駕馭的數(shù)據(jù)中心工程變成了預制化的產品，不僅加快了數(shù)據(jù)中心的建設速度，提升了質量，而且有效地降低了建設成本。

　　深圳前海天云數(shù)據(jù)中心科技有限公司(以下簡稱天云數(shù)據(jù)中心科技)首席執(zhí)行官胡寅表示：“數(shù)據(jù)中心建設從工程化向產品化的轉變是當前全球數(shù)據(jù)中心建設的一個主要發(fā)展趨勢。鹽田港數(shù)據(jù)中心是預制模塊化數(shù)據(jù)中心的一個標桿。它的成功建設向世人證明，通過工廠預制這種方式完全可以建造一個能夠滿足大型數(shù)據(jù)中心用戶全方位需求的高等級的數(shù)據(jù)中心。它給廣大的數(shù)據(jù)中心用戶和數(shù)據(jù)中心的設計者、建造者提供了借鑒與啟迪?！?/p>

　　深圳鹽田港數(shù)據(jù)中心一期項目已投入運行，數(shù)據(jù)中心業(yè)務的運作由云基地旗下的專業(yè)服務公司負責，據(jù)說已經有企業(yè)客戶租用了該數(shù)據(jù)中心。深圳鹽田港數(shù)據(jù)中心無異于那個“吃螃蟹的人”，它的啟用表明，已經在國外逐漸流行的預制模塊化數(shù)據(jù)中心也能滿足中國用戶的需求。

　　數(shù)據(jù)中心工程產品化

　　快速部署、靈活擴展、高可用和低成本一直是用戶在設計和部署數(shù)據(jù)中心的核心需求。在云計算、大數(shù)據(jù)高速發(fā)展的今日中國，上述需求更加突出，而模塊化、工廠預制等方式顯然可以更好地滿足這些需求。

　　其實，工廠預制并不是數(shù)據(jù)中心產業(yè)的專利。胡寅介紹說，在制藥行業(yè)，一些大型的制藥企業(yè)在構建生產線和廠房時采用的也是工廠預制這種方式，即事先將產品線需要的設備或模組生產好，然后到現(xiàn)場進行安裝。胡寅又舉了一個在可再生建筑領域的例子。遠大空調的幾大核心業(yè)務中有一項就是可再生建筑。當年，遠大空調之所以能在15天內在上海世博園中建起一座樓，就因為采用了工廠預制的方式，所有部件都在工廠生產好，然后到施工現(xiàn)場再進行裝配。據(jù)說遠大空調在湖南建設的一座巨型工廠，還有工廠旁邊的一座旅館，都是采用工廠預制方式建造的。這些建筑全部采用鋼梁架構，如果有一天建筑物需要拆毀，拆下來的鋼梁可以全部回收再利用，不會有建筑垃圾。工廠預制這種方式可以大大加快一個項目的建設速度，同時降低成本，因此在許多行業(yè)都得到了應用。由于有一些特殊的應用需求，數(shù)據(jù)中心行業(yè)在采用工廠預制這種方式時相比其他行業(yè)可能會復雜一些。

　　在國外，預制模塊化數(shù)據(jù)中心也是近兩三年才開始流行的。通過深入研究，特別是過去一年的實踐，胡寅對預制模塊化數(shù)據(jù)中心有了更深刻的認識。他將預制模塊化數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢概括為以下四個方面。

　　第一，數(shù)據(jù)中心工程產品化。這是預制模塊化數(shù)據(jù)中心給數(shù)據(jù)中心產業(yè)帶來的最深刻的影響和改變。鹽田港預制模塊化數(shù)據(jù)中心將機房工程建設轉變?yōu)槎ㄖ苹a品，產品外部材質的選擇、內部設備的選用和組裝方式都要經過反復的優(yōu)化設計、技術評估和系統(tǒng)測試，確保向用戶交付可靠、安全且具有極高可用性的數(shù)據(jù)中心產品。產品化的模塊化數(shù)據(jù)中心，其內外部的固件均采用標準化結構，主要包括消防、照明、維護插座、設備支撐結構體等。這些部件全部在工廠生產線上進行生產、組裝。一項本來十分復雜的需要分布實施的機房工程現(xiàn)在變得像插積木一樣簡單，施工難度大大降低，建設周期也更短。通常情況下，一個大型數(shù)據(jù)中心的建設周期為一年半到兩年，而鹽田港預制模塊化數(shù)據(jù)中心的建設周期只有三個半月，這足以讓胡寅和他的團隊自豪。

　　第二，功能模塊化。模塊化數(shù)據(jù)中心產品是將數(shù)據(jù)中心基礎設施體系中相對獨立的單元進行分離，并進行模塊化的重新整合，模塊內部自成體系，通過體系內的各種設備冗余、備份和容錯，確保每個模塊可以穩(wěn)定地輸出。這些已封裝好的模塊通過有限的線纜、管路進行連接，從而構成一個完整的數(shù)據(jù)中心體系。預制模塊化的理念，讓鹽田港數(shù)據(jù)中心的部署更靈活，擴展更方便，運行更經濟。

　　生產標準化的模組正是施耐德電氣的強項。施耐德電氣可以提供模塊化數(shù)據(jù)中心所必需的制冷、供配電等模組。施耐德電氣是鹽田港數(shù)據(jù)中心最主要的設備供應商，包括機柜、配電柜、UPS機組和電池、精密空調、密集母線和中壓開關等在內的設備全是由施耐德電氣提供的。胡寅表示：“施耐德電氣是我們在預制模塊化數(shù)據(jù)中心方面最主要的供貨商?！?/p>

　　第三，部署更快捷。數(shù)據(jù)中心通常包括9大系統(tǒng)，即建筑、裝修、電氣、制冷、安防、消防、新風、運維和管理。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心在設計階段，每個系統(tǒng)都要經過詳細設計、合理研究才能確定最后的實施方案，設計周期至少占數(shù)據(jù)中心整體建設周期的1/3，再加上設備選型、工程實施前的多次評審等，進一步延長了數(shù)據(jù)中心的建設周期。鹽田港數(shù)據(jù)中心采用已通過優(yōu)化、測試和評估的模塊化產品，大幅簡化設計環(huán)節(jié)，縮短了建設周期。

　　第四，綠色化運行。鹽田港數(shù)據(jù)中心在設計過程中就將綠色節(jié)能作為關鍵因素來考量。有時候，機房的關鍵設備，比如電氣、制冷等設備得不到充分利用，這種由低負載帶來的低效率正是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能源效率低下的主要原因。遵循模塊化的設計理念，鹽田港數(shù)據(jù)中心在將各個模塊組成一個完整數(shù)據(jù)中心的同時，摒棄了傳統(tǒng)規(guī)劃理念中預留3～5年容量的做法，實現(xiàn)了隨需擴容，從而提高了電氣設備和機械設備的使用效率，降低了整體能耗。

　　鹽田港數(shù)據(jù)中心還在局部已經實現(xiàn)了熱通道封閉的環(huán)境中，創(chuàng)新性地使用了天云數(shù)據(jù)中心科技開發(fā)的制冷系統(tǒng)——冷墻。“在熱通道封閉的環(huán)境中，采用冷墻可以降低風速，提升制冷效率，甚至可以取代精密空調。國外的一些大型互聯(lián)網企業(yè)都已經采用了冷墻這種系統(tǒng)。”胡寅介紹說，“不像標準化的精密空調，冷墻不是標準化的產品，它必須針對每個數(shù)據(jù)中心項目的不同需求進行定制。在第四代數(shù)據(jù)中心里，冷墻正逐漸成為標配，可以有效降低PUE值。”

預制工廠做后盾

　　以前，天云數(shù)據(jù)中心科技的主打產品是集裝箱數(shù)據(jù)中心。但是目前的中國集裝箱數(shù)據(jù)中心市場還不成熟，需求也不旺盛。胡寅去年接手天云數(shù)據(jù)中心科技后，果斷地進行了業(yè)務調整，集裝箱數(shù)據(jù)中心作為一條產品線被保留了下來，而整個公司的業(yè)務重心則轉向了建設大型數(shù)據(jù)中心。鹽田港數(shù)據(jù)中心是天云數(shù)據(jù)中心科技業(yè)務轉型后利用先進的工廠預制方式構建的第一個T3+等級的數(shù)據(jù)中心。在此次成功實踐的基礎上，天云數(shù)據(jù)中心科技還準備將此方法用于寧夏云基地數(shù)據(jù)中心的建設。這個基地在建成后將迎來像亞馬遜AWS這樣的國際大客戶。

　　有市場分析公司預測，未來5年，全球一半以上的數(shù)據(jù)中心，尤其是大型數(shù)據(jù)中心都會采用工廠預制的方式進行建設?！拔覀儸F(xiàn)在的想法就是順勢而為，將建設大型數(shù)據(jù)中心作為自己的核心業(yè)務。大型互聯(lián)網企業(yè)和IDC是我們的目標客戶?！焙硎荆肮S預制數(shù)據(jù)中心并沒有客戶群的限制，既可用于建設互聯(lián)網企業(yè)的云數(shù)據(jù)中心，也適用于商業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心。工廠預制數(shù)據(jù)中心的精髓就是將數(shù)據(jù)中心工程變成一個數(shù)據(jù)中心產品。在這方面，施耐德電氣做得更極致，要把所有組件都變成標準化的模塊。除了標準化的部件以外，有時我們也必須根據(jù)客戶的具體需求提供定制化的解決方案?！?/p>

　　工廠預制方式與模塊化的數(shù)據(jù)中心設計思路相得益彰。數(shù)據(jù)中心的各個模塊都是相互獨立的，即使某一個模塊出現(xiàn)問題，模塊間也不會相互影響。在第四代數(shù)據(jù)中心里，工廠預制的方式與模塊化的建設思路已經被接納?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心的模塊有越來越小的趨勢，比如騰訊在上海建設的一個數(shù)據(jù)中心就采用了微模塊。施耐德電氣在微模塊方面也具有非常強的實力?！焙硎荆肮S預制這種方式非常適合數(shù)據(jù)中心的滾動式發(fā)展，數(shù)據(jù)中心在升級和擴容的過程中，可以隨時增加新的模塊，十幾個機柜被安裝在一個底座上，一次性推入機房即可。”

　　天云數(shù)據(jù)中心科技還在揚州建設了國內首個、國際領先的新一代模塊化數(shù)據(jù)中心預制工廠。該工廠已于近日正式投產，在為模塊化數(shù)據(jù)中心生產預制部件之外，也會生產集裝箱數(shù)據(jù)中心。天云數(shù)據(jù)中心科技希望多招聘一些專業(yè)技術工人和研究、測試人員，爭取幾年內達到500人的規(guī)模。到那時，這個工廠將成為全球最大的模塊化數(shù)據(jù)中心預制工廠?！拔覀兠闇实钠鋵嵅⒉皇菄鴥仁袌觯菄H市場。我們現(xiàn)在還處于積累技術、人才和經驗的階段。我們先要擁有成功的工廠預制模塊化數(shù)據(jù)中心樣板，比如鹽田港數(shù)據(jù)中心，然后就是建設好模塊化數(shù)據(jù)中心預制工廠，將有豐富數(shù)據(jù)中心建設經驗的專業(yè)人才團結在一起，走出一條屬于自己的發(fā)展道路?！焙硎?。

　　談到為什么會把預制工廠建在揚州，胡寅介紹說：“最開始，我們準備與施耐德電氣共同建設這個預制工廠。后來因為種種原因，我們還是決定自己建設這個工廠。之所以把工廠建在揚州主要是因為揚州得天獨厚的地理位置優(yōu)勢。揚州位于長三角地帶，一方面，這里的數(shù)據(jù)中心建設需求非常旺盛，另一方面，揚州交通發(fā)達，又靠近港口，對于我們今后開展國際業(yè)務非常有利。對于數(shù)據(jù)中心工程產品化來說，成本是非常重要的因素。我們的制造成本只是美國的一半?！?/p>

　　找到突破口

　　對于廣大的中國用戶來說，工廠預制這種方式還比較新，用戶接受起來有一個過程。對于施耐德電氣、天云數(shù)據(jù)中心科技這種想在預制模塊化數(shù)據(jù)中心領域有所作為的廠商來說，當務之急是摸清用戶的需求，同時要找準行業(yè)的突破口，多找一些樣板客戶，讓客戶去說服客戶。施耐德電氣收購的AST已經發(fā)展多年，在預制模塊化數(shù)據(jù)中心領域積累了豐富的經驗和廣泛的客戶群，涉及軍隊、IT服務、房地產、化工、政府、制造、銀行等眾多行業(yè)。盡管如此，若想將工廠預制這種方式引入中國，還要注意是否有水土不服的情況出現(xiàn)。施耐德電氣已在嘗試與中國的大型互聯(lián)網企業(yè)在預制模塊化數(shù)據(jù)中心方面進行合作。

　　鹽田港工廠預制大型高端數(shù)據(jù)中心是天云數(shù)據(jù)中心科技與施耐德電氣戰(zhàn)略合作的最新成果。胡寅認為，該數(shù)據(jù)中心的建設過程就極具說服力，它用工廠預制的方式滿足了企業(yè)級客戶的需求，建設速度快、成本低，質量也有保證。據(jù)說在數(shù)據(jù)中心建成后，許多同行都來參觀，并給予了充分肯定?！肮S預制的方式適用于新建的數(shù)據(jù)中心，但不適合舊數(shù)據(jù)中心的改造。我們雖然力推工廠預制這種方式，但并不是說所有數(shù)據(jù)中心的建設都必須采用這種方式。我們只想用鹽田港數(shù)據(jù)中心的例子表明，今天數(shù)據(jù)中心的建設已經有了一條更好的道路可以選擇。”胡寅表示。

　　鹽田港數(shù)據(jù)中心是施耐德電氣與天云數(shù)據(jù)中心科技強強合作、優(yōu)勢互補的一個典范。胡寅介紹說：“我們與施耐德電氣的合作屬于戰(zhàn)略層面的合作，具體到每一個項目中，合作會有所不同。在鹽田港數(shù)據(jù)中心這個項目中，最初我們做過聯(lián)合設計，機房內的主要設備也都是施耐德電氣提供的?！?/p>