數字時代
高性能計算的發展速度日新月異
    數據中心是數字經濟時代的核心基礎設施和國家戰略資源，它的本質是將電力轉化為算力。從古希臘時期的著名數學家畢達哥拉斯提出的“萬物皆數”的觀點，到如今真正邁入“萬物皆可算”的時代；從珠算的古老智慧，到超算的超能力；我們的認知和算力不斷地突破極限，且遠遠沒有止步。隨著數字化需求的飛速增長，算力的發展速度也日新月異。
    現如今，超算已經成為現代社會不可少的重要基礎設施，歐美等發達國家30%以上的高技術產業都有賴于超算支撐，山東省新ICT技術、醫養健康、高端裝備、新能源新材料等新舊動能轉換重大工程產業的發展也離不開超算，它們的高算力需求應用，每一年的計算資源用量呈3-5倍的增長，對數據存儲和管理需求也越來越高。
    目前，全球各國競相研發部署E級超算。濟南超算中心便是參與世界首個E級超算研發項目的超算之一。E級超算一秒鐘可以進行一百億億次數學運算，拿目前中國最快的超算神威·太湖之光來說，它的峰值運算速度是每秒12.5億億次，而E級超算的計算能力是這個峰值的8倍，它1分鐘的算力相當于70億人同時拿計算器不間斷計算約273年。
    如此大規模、高性能的計算，功率密度也在不斷提升，而且要長期運行在高負荷率條件下，超算平臺的數據中心將面臨著“能耗大戶”的問題。

“雙碳”目標下
數據中心能耗管控勢在必行
    在全球變暖、地球環境狀況日益嚴峻的當下，綠色、節能、減排已成為全人類的共識。當前，我國提出“碳達峰”和“碳中和”的宏偉目標，數據中心作為數字社會的基礎設施，能耗問題再次受到社會各界廣泛關注。國家發改委明確到2025年，新建大型、超大型數據中心PUE不超過1.3，濟南超算中心數據中心的建設面臨著節能的硬指標。
    機房作為超算平臺最基礎的設施之一，是超算中心的核心所在地，超算主機、網絡、存儲、安全等基礎設施都將存放在這座數據中心機房內。因此，提高超算中心的能效，對“雙碳”目標下的節能減排有著非常重要的意義，同時也是降低超算中心運營成本的關鍵。
    濟南超算中心希望能夠在數據中心的建設上獲得更快的建設周期、更精細化的管控和高可靠的運維，為角逐“超級計算機界的下一頂皇冠”以及為國民經濟建設提供加速度打好堅實的底座。山東科普在實地勘測超算數據中心的場地后，決定采用華為智能微模塊解決方案。

華為智能微模塊主攻
山東科普五鉆交付助攻

    49套華為智能微模塊數據中心，機柜級在線平滑擴容，全力滿足國家超算濟南中心業務快速增長的需求；59套UPS5000-E高效模塊化UPS，其中包含51套800K模塊化UPS，系統效率高達96%，低載高效，為超算平臺應用及產業發展提供信息基礎設施，助力超算平臺打造節能的綠色數據中心。

華為智能微模塊解決方案：

1.化零為整，讓機房建設更簡單。所有部件工廠預制、預組裝、預測試，現場由山東科普交付工程師進行安裝，縮短工期50%；全模塊化架構，快速部署，柔性擴容。

2.高效可靠，保障機房運行安全。通過供電全鏈路監測、預警和關鍵節點故障自動隔離等手段，實現預測性維護。

3.告別繁瑣，運維管理一身輕松。PAD/手機APP近端管理，并可實現多網點遠程統一管理，實現預防性維護，提升故障響應速度；3D可視化用戶界面管理關鍵操作參數，實時顯示主設備運行狀態。

    山東科普負責L2層中心區域及L3層外圍區域模塊化機房的建設，項目總面積約6000平米，共分為10個業務區域，在10個區域內共布置49套模塊化數據中心，包含1282臺機柜、660臺行級精密空調、智能母線及模塊化數據中心本地監控系統，由具備項目經理及數據中心能源售后中級工程師資格的團隊進行現場的施工管理和安裝交付。原定工期12個月，通過模塊化解決方案快速交付以及規范高效的施工管理下，整個數據中心機房建設提前三個月完工。同時提升數據中心可用性和可靠性等級，為各類高性能計算業務服務提供更堅實的基礎。

華為智能母線節省柜位
機房更高密

    未來，五年數據中心高密成為新常態，從供配備電都需要模塊化，華為智能母線是簡單、高效、可靠的新型數據中心配電解決方案。項目采用接近200套小母線，省空間、易維護、易擴容，實現快速交付，解決高密供電問題。

簡單：支持柜頂支架/吊裝可選，完美匹配不同層高場景；插接箱、POE單板、開關等部件支持熱插拔，便于維護維護簡單，支持通道內維護。

高效：移動插接，位置靈活，可滿足7kW/柜→21kW/柜靈活擴容；每個模塊可節省1~2個列頭柜位。

可靠：強弱電融合，集成智能管理卡，監控系統總線環網，運行狀態實時監測；全封閉外殼，IP30防護等級，壽命長達25年，抗震烈度9級。

華為溫控解決方案輔助
制冷更可靠

    這么大規模機房的散熱和能耗如何管控呢？為了解決超算數據中心大型化、高密化、云端化的散熱難題，山東科普對傳統的制冷系統進行了分析，傳統制冷送風效率差，難以按需擴容，且架構繁多，熱點問題頻現，很難維持超算機房所需的標準溫度。如果采用傳統制冷，需要空調不停的制冷，這就會不停的消耗電力，提供了算力，損失了電力，豈非得不償失？

    據統計，數據中心年耗電量億達4000億kWh，而制冷設備耗電量占據了數據中心能耗的40%左右。因此，如果能將制冷能耗降低，就能很大程度地減少二氧化碳的排放。

    在制冷設備節能降耗方面，華為走在了前面，打破傳統思維，利用行級和冷凍水摸索出了一套智能溫控解決方案，將冷凍水直接引入機柜間的冷凍水末端，更靠近熱源，制冷更可靠的同時，引入AI技術，將數據中心的能耗降低，為廣大大型數據中心機房的建設提供了很好的典范。

    山東科普在濟南超算中心數據中心機房項目上，綜合考慮了用戶對數據中心高制冷效率、低PUE、高回報的需求，實施了華為智能溫控解決方案，安裝660臺行級冷凍水空調，本次超算中心布置的1282臺機柜全部為超高功率設計，根據承載業務不同分別為10KW/柜、14KW/柜、20KW/柜，為了防止局部熱點，保證IT設備的可靠運行，在設計時對每個模塊進行了CFD仿真，確保行級空調的數量及布局滿足設備運行及冗余的要求。

    機房內劃分出間隔的冷熱通道。整個機房采用密閉熱通道技術，將機房內的冷熱風隔離開，改善機房氣流組織，有效提高空調利用率，達到降低機房運行PUE、創造綠色節能機房的目的。

    該方案具有高效制冷、高可靠性、高兼容性、智能監測、快速安裝、調試和便利維護等特點，隨著超算數據中心的規模性應用，1到3年內便可為用戶收回投資成本。

高效制冷：EC高效風機比普通風機節能超過30％。冷凍水閥為增量PID控制，調節精度更高，控制更加準確。智能壓差控制，比普通風機控制模式更節能。
高可靠性：群控組網提供合理的智能溫控產品輪巡、層疊、避免競爭運行、冷量動態分配以及主控系統備份功能。雙路供電，主路斷電自動切換到備路，主路來電會自動切回主路。寬輸入電壓范圍，適應各種惡劣電網。智能壓差控制，解決風量不足產生的熱點問題。可配置10個溫濕度傳感器以監測機房溫濕度，可靠性更高。

    山東科普攜手華為，基于成熟的硬件供應鏈體系，以及領先的技術、產品和解決方案，助力濟南超算中心將通用超算的算力普惠給更多的企業和科研機構，成為山東新舊動能轉換重大工程“十強”優勢產業發展的算力引擎。項目的成功交付，也為華為智能微模塊數據中心解決方案的部署打下堅實的基礎，為濟南超算平臺新舊動能轉換提供可靠的、源源不斷的動力支撐。未來，華為將繼續攜手更多合作伙伴，為“雙碳”目標的達成與數字經濟的蓬勃發展貢獻力量。