对于中国的数据中心来说,绿色节能是最近几年一直在谈的话题。拿数据中心的运维支出来说,每年的电费就占了很大的比重。这也没有办法,中国机房数据中心的PUE明显偏高,工业和信息化部电信研究院副院长刘多老师曾经说过,中国很多机房的PUE都在1.9以上,有的甚至超过2.2,更可怕的是,有些用户都不知道PUE具体指的是什么。而在地球另一端的美国,数据中心的PUE普遍在1.5以下,好的数据中心都是1.2。那么他们是如何做到的呢。近日,在数据中心大会上,我们采访了电源行业的技术领导者Vicor公司的商务拓展经理陈历忠先生,他给我们解读了高压直流供电的好处和技术趋势。
陈先生首先介绍了Vicor公司的历史和中国区发展情况。Vicor公司于1981年成立于美国麻省的安多佛市,现在员工人数接近1000,电源技术专利超过130个,活跃客户超过1万家。上世纪90年代进入到国内,Vicor公司的产品主要应用在军工和铁路这种要求非常苛刻的环境和行业, 2009年进入数据中心和通信领域。在直流变换领域是行业领导者。
谈到高压输电和供电,这是一个非常技术的话题,学过电路的人都知道,利用高压输电,相同功率情况下,可以减小传输电流,从而可以减少电线的线损。在中国的通信和IT以及数据中心领域,高压直流主要分成两种技术:一种是用240V转到48V或12V,另一种是用380V转到48V或12V。目前,中国电信的机房采用了240V的技术可以很好地兼容220VAC输入,已经开始大量应用,但是240V高压直流在ETSI标准里面是属于一个过度技术,未来还是会朝更高的电压靠近。而中国移动的机房对技术要求更高,他们的企业标准采用了380V技术,该技术更节能,但是所需要的前期成本更大点,所以他们的高压机房稍微少一些。
从技术趋势来看,用高压直流供电从能耗和效率考虑是大势所趋,只是一个时间问题。今天,中国市场三部委也下发了数据中心建设的指导意见,对数据中心的能耗以及其他技术做了说明,几年后高压供电将成为主流。
在供电方式上,考虑到技术和市场的双重原因,高压直流和交流供电肯定会共存一段时间。但是,与交流相比,高压直流优势在于效率,它省掉了传统的UPS,减少一级转换,使得系统的效率和可靠性都得到了提升。
而在IT电源的发展方向上,肯定是朝着更高效率,更高功率密度,和更便于操作方向。这给Vicor公司带来了机遇。Vicor公司的供电产品,可以从380V高压直流转到48V/12V,而且可以在非常小的芯片上可以做到1800W,实现大功率密度。可能在其他行业,功率密度不是一个非常重要的问题,但是在IT和数据中心领域,高性能设备的空间非常重要,配套的电源转换模块如果在小体积上实现高功率,那么可以节省宝贵的空间,可以放置更多的设备从而降低运营成本。Vicor公司在电源的拓扑结构、封装技术的优势,可以为用户带来更多的价值。
在数据中心中, Vicor公司还可以通过电压转换,直接把高压直流转换为12V母线输送到CPU主板。Vicor公司更可以从高压直流直接转为48V母线,降低系统的传输能耗,而且可以将48V直接将为CPU电压,实现更高的效率。这种技术与今天的传统供电技术相比,可以将供电效率提高5%-10%,为数据中心把PUE降下来提供了非常好的支持。陈先生还介绍说,在美国,顶级的互联网公司的数据中心就是采用了Vicor公司的供电产品,另外,传统的IT公司IBM,在大型超级计算机产品蓝色基因中,采用的也是Vicor公司的48V供电产品。
国内在高压供电方面,不少公司推出独立研发的高性能高压直流产品。每个公司都有各自的优势,比如华为,他们更加关注大功率AC转高压直流系统前端,而Vicor公司的产品正好是关注在高压直流转低压母线电压这一应用,期待未来可以配合类似华为等公司的方案服务于更多的数据中心。Vicor公司的领先拓扑,封装和集成制造技术,可以实现高功率密度的板级电源方案,甚至有可以支持直接高压直流进背板。而这是国内企业较欠缺的一块所以,Vicor公司抱着与中国的公司合作共赢的态度,希望把高压直流供电这个市场做起来。
谈到数据中心领域高压供电的商业模式,陈经理觉得除了这些技术厂商和最终用户,产业界的行业组织协会和运维商也会在运营成本的压力下,起到更多的推动作用。现在已经有一些服务器和数据中心厂商陆续与Vicor公司展开合作,相信在未来的几年,高压直流供电会成为中国IT市场的主流。