如今,负责设计、运营和维护数据中心的IT和物理支持基础设施的人员面临着许多挑战。以下针对宏观趋势将如何影响数据中心管理人员的决策过程,以及电力基础设施在最近趋势的影响中所起的作用,这是由英特尔公司机架规模设计和产品管理的高级总监Steve Gillaspy最近提出的:

(1)高速发展和超大规模-边缘计算和云计算正在迅速增长,导致新建数据中心的规模不断扩大,增长速度也非常快,传统的建设和管理方法无法跟上其发展。  

(2)超高密度 - 在提高数据中心效率的同时,尽量减少运营支出和资本支出成本的需求正在推动整合、虚拟化和计算机容器化,而数据源和数据消费者数量的增加正在推动对存储容量的需求。  

(3)新的工作负载 - 大数据人工智能、机器学习、深度学习、物联网(IoT)和其他新型工作负载正在对大多数数据中心和网络提出越来越高的要求。  

(4)新硬件 - 专用芯片现在正在许多数据中心部署,旨在提高吞吐量和延迟以支持新的工作负载。用于人工智能的FPGA和ASICS,用于人工智能和加密货币挖掘的GPU。随着新的芯片、有不同类型的存储、处理器和互连可供选择和支持,这使得硬件难以实现“一刀切”的标准化。  

宏观趋势影响数据中心  

自2000年以来,在全球已经看到许多公司的崛起,这些公司因互联网和应用程序的扩展而取得了惊人的增长。谷歌、Facebook、苹果、微软、亚马逊、优步,以及无数公司都通过商业模式取得了令人难以置信的成功,这些商业模式依赖于无处不在的互联网服务,以及快速访问公司拥有的数据中心中运行的应用程序。随着大量数据中心的建设,这些公司在生产力、能源效率和盈利能力方面都获得了长足的飞跃,同时也面临来自快速增长、改变工作负荷、不断增长的存储需求和适应新的硬件技术的压力。  

选择建立新的数据中心或改造现有的数据中心是当今许多企业将会面临风险的决定。致力于设计、建造和运营专门用于IT设备福利的数据中心设施,对于少数监督和运行的工作人员来说可能是一项资本密集型任务,可能无法为企业带来回报。了解为什么需要构建数据中心对于企业取得成功的结果至关重要。企业是否已经拥有需要数据中心支持的成功产品或服务?该产品或服务的增长率是多少?用户或客户延迟是否敏感?如果客户需要更多的产品或服务,是否提供可扩展的基础设施?企业能否更好地在云中构建应用程序,然后将其迁移到自己的数据中心?  

一旦决定开始建设数据中心,大多数公司都希望尽快将新资产投入使用,有时甚至不知道他们将在数据中心部署什么内容,直到建设完成后再进行考虑。当数据中心准备好配置设备时,那么下一代CPU处理器是否可以批量供货?如果不是,一旦最新的CPU处理器可用,CPU是否可以在服务器中更换?尽可能提高投资回报率(ROI)要求数据中心在硬件到货后立即运行,但能效目标决定了总是需要尽快安装最新和最快的服务器。交货时间短和灵活的配置是满足许多数据中心应用的必备条件。  

大多数的数据中心设计人员和管理人员在配电架构(480V/415V/208V到机架)数据中心概念阶段早期制定标准,其中包括功率密度(每机架5/10/20/50kW)、冷却措施(空气、液体、浸泡、密封)、机架尺寸(42U/48U/52U/等),以及照明等。这些参数成为企业后续决策的扩充条件,例如哪些设备部署到机架,以及必须将多少空气或水冷却能力传送到机架,以使设备可靠运行。  

同时,数据中心运行的软件应用程序每天都在编写或调整。新版本或全新的应用程序可以创建更多的用户使用率,并创建新的数据类型和新数据量,这些数据量必须纳入已在建的数据中心。来自物联网设备或无人驾驶车辆的数据可能突然被添加到数据中心内需要支持的应用程序组合中,并可能转而促进新的工作负载,如大数据分析或人工智能(AI)被执行。  

“当今的数据中心越来越需要运行更大、更复杂的工作负载,这些工作负载特性往往彼此截然不同,因此运行它们的硬件要求可能会因工作负载而异,而且工作负载可能在一天甚至一小时的过程中发生变化。”Gillaspy说,“例如,一些工作负载可能需要更多的计算,或更多的内存容量,还有一些工作负载可能需要NVMe存储或专用处理器。此外,为了降低总体拥有成本(TCO),还可能需要跨越多个工作负载在不同时间更好地利用设备。”

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