淺析數據中 心UPS供電系統演進(jìn)方向
數據中 心是信息社會(huì )的關(guān)鍵基礎設施，是ICT技術(shù)的核心載體。ICT技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的個(gè)人信息消費的增加與企業(yè)及各種機構的信息化建設與改造催生了巨量的數據中 心建設需求。據ICTresearch預測，2012年-2020年間，中國數據中 心的數量將從4萬(wàn)個(gè)增到8萬(wàn)個(gè)，從1000萬(wàn)平方米增長(cháng)到3000萬(wàn)平方米。數據中 心的大規模建設進(jìn)一步加大了市場(chǎng)對于UPS的需求。數據中 心的大規模建設進(jìn)一步加大了市場(chǎng)對于UPS的需求。然而，現在的UPS真的能適應數據中 心的發(fā)展，尤其是未來(lái)云數據中 心的發(fā)展嗎?未來(lái)的數據中 心需要什么樣的UPS呢?筆者認為，在保證供電的前提下，未來(lái)的數據中 心的UPS供電系統具備以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。
1.“快”：快速部署、快速擴容
目前在數據中 心的建設方式上，模塊化的理念已逐漸被大家所接受。無(wú)論是模塊化數據中 心還是集裝箱數據中 心，都是這一理念的具體實(shí)現，模塊化UPS同樣符合這一理念。如果僅從整體部署速度來(lái)看，模塊化UPS和塔式UPS差別并不大，但如果從后期擴容方面看模塊化的優(yōu)勢就非常明顯。按需擴容的功率模塊，在線(xiàn)熱插拔的擴容，更符合業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需要。尤其是對于平均壽命只有3到5年的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，誰(shuí)能早一天完成部署，早一天實(shí)現擴容，就能早一步贏(yíng)得客戶(hù)，早一步占據市場(chǎng)。相比傳統塔式UPS一到兩周的安裝時(shí)間，模塊化UPS只需十幾分鐘即可完成擴容。
2.“易”：易用性、高可用性
相比傳統數據中 心設計的復雜的Tier4架構、2N系統，ECO模式、市電直供+UPS備份等等“不可思議”的方案正在被互聯(lián)網(wǎng)巨頭們采用。正是虛擬化的技術(shù)實(shí)現，使得互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)從追求單純的供電變成了更看重以快速維護代表的可用性。
因此UPS也要向IT設備一樣易維護。這對UPS有兩點(diǎn)要求：1、發(fā)生故障不能影響業(yè)務(wù)運行，即不影響正常電力供應;2、發(fā)生故障后要方便維護，運維人員可自行維護而無(wú)需聯(lián)系廠(chǎng)家，自行拿備件替換。顯然，模塊化UPS符合這一要求。無(wú)論是交流模塊化UPS還是直流模塊化UPS(高壓直流)都體現出了更高的可用性和易維護性。
3.“省”：節省空間和運行費用
省空間：目前的中小型數據中 心大多建設在 樓宇之間，高密度一直是IT設備的普遍追求，如刀片式服務(wù)器。更高功率密度，體積更加小巧的UPS能夠為用戶(hù)節省更多空間，對提供出租服務(wù)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，則意味著(zhù)可以部署更多的機架用于租賃;另一方面，基礎設施架構融合，已成為數據中 心發(fā)展的趨勢之一，而更高功率密度的UPS將更方便地與服務(wù)、存儲等IT設備實(shí)現一體化部署，目前各主流廠(chǎng)家均已推出了這種一體化產(chǎn)品，如華為mircoDC，APCinfraStruXure等。
省電費：高昂的電費開(kāi)支，也使得用戶(hù)更青睞的UPS，因為UPS除本身?yè)p耗更低之外，還能降低制冷方面的能耗開(kāi)支。有一點(diǎn)需要指出的是，雖然大多數廠(chǎng)家都宣稱(chēng)可提供UPS，但負載率的影響仍然要考慮。對大部分數據中 心而言，UPS的實(shí)際負載率不會(huì )超過(guò)30%(新建數據中 心只有10%)，而隨著(zhù)虛擬化技術(shù)的實(shí)現，CPU利用率上升之后，UPS的實(shí)際負載率一般也不會(huì )超過(guò)40%(以1+1系統為例)。因此只有在低負載率(20%~40%)也能做到94%以上UPS才符合數據中 心的實(shí)際需求。
除此之外，目前的主流服務(wù)器因為大量采用PFC校正電路，其輸入功率因數已普遍超過(guò)0.9.這就要求為其供電的UPS同樣應能提供0.9更高的輸出功率因數，否則為了匹配這些服務(wù)器，用戶(hù)將不得不采購更多的UPS.比如，按理論計算(不考慮冗余等實(shí)際情況)，10臺500VA/450W(功率因數0.9)的服務(wù)器，其總功耗為5kVA/4.5kW，只需采購一臺5KVA輸出功率因數大于0.9(輸出功率大于4.5kW)的UPS即可。而如果UPS功率因數為0.8甚*更低，則需要兩臺5kVA的UPS.
4.“智”：智能化，更易于管理
幾乎所有的UPS廠(chǎng)商都宣稱(chēng)可提供智能化的設備。但目前的智能化主要還是集中在UPS本身的技術(shù)層面，或網(wǎng)管方面。面對IT與CT行業(yè)層出不窮的新理念、新產(chǎn)品，尤其是近年來(lái)伴隨移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)而出現的智能終端、可穿戴設備，UPS行業(yè)的“智能化”顯然還不夠智能。那么未來(lái)將有哪些方面會(huì )出現突破?
�、倌芎木毣芾恚和ㄟ^(guò)傳感器輕松獲取機房?jì)炔课锢砩鷳B(tài)系統(供配電系統、溫控系統、IT設備等)與機房外部自然生態(tài)系統(電網(wǎng)信息、氣象信息、用戶(hù)使用信息等)，實(shí)現整個(gè)數據中 心的自我優(yōu)化與瓦特級的能耗管理。
�、谛畔⑻幚砼c價(jià)值挖掘：將收集到的信息數據，通過(guò)數據分析，它將為用戶(hù)描繪出一副數據中 心的整體用電圖譜，客戶(hù)可以快速的查詢(xún)到相關(guān)信息，如耗電的服務(wù)器、用電的周期規律等，并將會(huì )進(jìn)一步挖掘這些信息的價(jià)值。
�、畚锫�(lián)網(wǎng)技術(shù)應用：網(wǎng)管APP、移動(dòng)式運維、自動(dòng)化維護將逐漸代替傳統的運維方式，除了對數據中 心的日常管理，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用，還將帶來(lái)設備維護方式的變革。如設備壽命預測、故障預防、故障處理等。
綜上所述，從未來(lái)數據中 心需求的角度上來(lái)說(shuō)，*佳UPS系統應該具有可快速部署和擴容，簡(jiǎn)單易用，具有高可用性、高密度和智能化等特點(diǎn)。工頻機由于自身的局限性，難以匹配未來(lái)數據中 心的需求;采用高頻技術(shù)的塔式機比起傳統的工頻塔式機雖然在體積、效率等方面有了明顯改善，但塔式機仍非 優(yōu)選擇;而基于高頻技術(shù)基礎的模塊化UPS則很好的匹配未來(lái)數據中 心的發(fā)展需求，必將取代工頻機、塔式機成為未來(lái)數據中 心的不間斷供電系統的主流選擇。
事實(shí)上，隨著(zhù)行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的演進(jìn)，高頻化、模塊化的UPS已經(jīng)獲得了廣泛的接受。主流廠(chǎng)商如華為、艾默生、APC等也在將重 點(diǎn)轉向了對高頻模塊化UPS的研發(fā)和推廣，逐步退出了工頻機、塔式機的研發(fā)，同時(shí)用戶(hù)也對高頻和模塊化也表現出越來(lái)越高的接受度，例如中國電信和中國電信2014年的UPS集采中，5個(gè)標段有均有4個(gè)標段為高頻機，且模塊化UPS均作為獨立標段出現。而根據行業(yè)知名網(wǎng)站機房360的關(guān)于UPS技術(shù)發(fā)展趨勢的一項專(zhuān)題調查顯示，90%以上的用戶(hù)建設機房時(shí)會(huì )優(yōu)先考慮高頻機。這些都在表明，高頻化、模塊化的UPS是數據中 心供電演進(jìn)的必然方向。
