三個半月建一座高等級數據中心

深圳鹽田港數據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據中心建設方式。在國外日漸流行的預制模塊化數據中心能否經得起中國用戶的考驗呢?還是讓鹽田港數據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據中心正式啟用。該數據中心一期工程從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據中心的優勢。

　　工廠預制可行

　　記者第一次有意識地關注預制模塊化數據中心是在今年春節前，當時施耐德電氣已經收購了歐洲一家專業的預制模塊化數據中心供應商AST，正準備將這一構建數據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據中心，該數據中心就是由多個微模塊組成。

　　預制模塊化數據中心顧名思義，第一，它遵循模塊化的數據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據中心建設的主流方式;第二，它采用工廠預制的方式，即在工廠完成數據中心相關基礎設施的組裝、連接和測試，盡量減少在數據中心現場的工程量，從而縮短數據中心的建設周期，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代物流中心內的深圳云基地數據中心，據稱是中國首個采用底座式工廠預制方法建設的大型數據中心。該數據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，就是將一個大型數據中心分割成為適當的模塊，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據中心施工現場，進行拼接和安裝。傳統的數據中心建設是一項龐大的現場工程，往往需要不同工種的幾十甚至幾百人交叉工作，才能完成數據中心的搭建。而底座式工廠預制方法將一個很難駕馭的數據中心工程變成了預制化的產品，不僅加快了數據中心的建設速度，提升了質量，而且有效地降低了建設成本。

　　深圳前海天云數據中心科技有限公司(以下簡稱天云數據中心科技)首席執行官胡寅表示：“數據中心建設從工程化向產品化的轉變是當前全球數據中心建設的一個主要發展趨勢。鹽田港數據中心是預制模塊化數據中心的一個標桿。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據中心用戶全方位需求的高等級的數據中心。它給廣大的數據中心用戶和數據中心的設計者、建造者提供了借鑒與啟迪。”

　　深圳鹽田港數據中心一期項目已投入運行，數據中心業務的運作由云基地旗下的專業服務公司負責，據說已經有企業客戶租用了該數據中心。深圳鹽田港數據中心無異于那個“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據中心也能滿足中國用戶的需求。

　　數據中心工程產品化

　　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據中心的核心需求。在云計算、大數據高速發展的今日中國，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，工廠預制并不是數據中心產業的專利。胡寅介紹說，在制藥行業，一些大型的制藥企業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，然后到施工現場再進行裝配。據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，因此在許多行業都得到了應用。由于有一些特殊的應用需求，數據中心行業在采用工廠預制這種方式時相比其他行業可能會復雜一些。

　　在國外，預制模塊化數據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據中心有了更深刻的認識。他將預制模塊化數據中心的優勢概括為以下四個方面。

　　第一，數據中心工程產品化。這是預制模塊化數據中心給數據中心產業帶來的最深刻的影響和改變。鹽田港預制模塊化數據中心將機房工程建設轉變為定制化產品，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化設計、技術評估和系統測試，確保向用戶交付可靠、安全且具有極高可用性的數據中心產品。產品化的模塊化數據中心，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，一個大型數據中心的建設周期為一年半到兩年，而鹽田港預制模塊化數據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。模塊化數據中心產品是將數據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據中心體系。預制模塊化的理念，讓鹽田港數據中心的部署更靈活，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據中心所必需的制冷、供配電等模組。施耐德電氣是鹽田港數據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據中心方面最主要的供貨商。”

　　第三，部署更快捷。數據中心通常包括9大系統，即建筑、裝修、電氣、制冷、安防、消防、新風、運維和管理。傳統數據中心在設計階段，每個系統都要經過詳細設計、合理研究才能確定最后的實施方案，設計周期至少占數據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，進一步延長了數據中心的建設周期。鹽田港數據中心采用已通過優化、測試和評估的模塊化產品，大幅簡化設計環節，縮短了建設周期。

　　第四，綠色化運行。鹽田港數據中心在設計過程中就將綠色節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數據中心能源效率低下的主要原因。遵循模塊化的設計理念，鹽田港數據中心在將各個模塊組成一個完整數據中心的同時，摒棄了傳統規劃理念中預留3～5年容量的做法，實現了隨需擴容，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。

　　鹽田港數據中心還在局部已經實現了熱通道封閉的環境中，創新性地使用了天云數據中心科技開發的制冷系統——冷墻。“在熱通道封閉的環境中，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網企業都已經采用了冷墻這種系統。”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，它必須針對每個數據中心項目的不同需求進行定制。在第四代數據中心里，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，天云數據中心科技的主打產品是集裝箱數據中心。但是目前的中國集裝箱數據中心市場還不成熟，需求也不旺盛。胡寅去年接手天云數據中心科技后，果斷地進行了業務調整，集裝箱數據中心作為一條產品線被保留了下來，而整個公司的業務重心則轉向了建設大型數據中心。鹽田港數據中心是天云數據中心科技業務轉型后利用先進的工廠預制方式構建的第一個T3+等級的數據中心。在此次成功實踐的基礎上，天云數據中心科技還準備將此方法用于寧夏云基地數據中心的建設。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，全球一半以上的數據中心，尤其是大型數據中心都會采用工廠預制的方式進行建設。“我們現在的想法就是順勢而為，將建設大型數據中心作為自己的核心業務。大型互聯網企業和IDC是我們的目標客戶。”胡寅表示，“工廠預制數據中心并沒有客戶群的限制，既可用于建設互聯網企業的云數據中心，也適用于商業企業的數據中心。工廠預制數據中心的精髓就是將數據中心工程變成一個數據中心產品。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客戶的具體需求提供定制化的解決方案。”

　　工廠預制方式與模塊化的數據中心設計思路相得益彰。數據中心的各個模塊都是相互獨立的，即使某一個模塊出現問題，模塊間也不會相互影響。在第四代數據中心里，工廠預制的方式與模塊化的建設思路已經被接納。“我們發現，數據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據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。”胡寅表示，“工廠預制這種方式非常適合數據中心的滾動式發展，數據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。”

　　天云數據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據中心預制工廠。該工廠已于近日正式投產，在為模塊化數據中心生產預制部件之外，也會生產集裝箱數據中心。天云數據中心科技希望多招聘一些專業技術工人和研究、測試人員，爭取幾年內達到500人的規模。到那時，這個工廠將成為全球最大的模塊化數據中心預制工廠。“我們瞄準的其實并不是國內市場，而是國際市場。我們現在還處于積累技術、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據中心樣板，比如鹽田港數據中心，然后就是建設好模塊化數據中心預制工廠，將有豐富數據中心建設經驗的專業人才團結在一起，走出一條屬于自己的發展道路。”胡寅表示。

　　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勢。揚州位于長三角地帶，一方面，這里的數據中心建設需求非常旺盛，另一方面，揚州交通發達，又靠近港口，對于我們今后開展國際業務非常有利。對于數據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。”

　　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、天云數據中心科技這種想在預制模塊化數據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已經發展多年，在預制模塊化數據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。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。施耐德電氣已在嘗試與中國的大型互聯網企業在預制模塊化數據中心方面進行合作。

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

　　鹽田港數據中心是施耐德電氣與天云數據中心科技強強合作、優勢互補的一個典范。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。在鹽田港數據中心這個項目中，最初我們做過聯合設計，機房內的主要設備也都是施耐德電氣提供的。”