浙江德塔森特數據技術有限公司參編的團體標準《超級計算數據中心設計要求》已于11月11日正式開始實施，標準編號為T/CCUA 016-2021。國務院近日印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》提出，重點實施能源綠色低碳轉型行動、實施節(jié)能降碳增效行動等“碳達峰十大行動”。加強以數據中心為代表的新型基礎設施節(jié)能降碳，推動數據中心使用綠色能源供電，不僅可以促進通信業(yè)節(jié)能減排，還可以促進能源綠色低碳轉型，打通低碳路徑。
本文件規(guī)定了超級計算數據中心的總體要求和設備布置、建筑與結構、電氣、空氣調節(jié)與給排水、網絡與布線系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)等方面的設計要求。目的是確保超級計算機安全、穩(wěn)定、可靠地運行，做到技術先進、經濟合理、安全適用、節(jié)能環(huán)保。適用對象為各類有超級計算數據中心規(guī)劃設計需求的使用方、設計院、施工方、超算設備供應商。
本標準適用于新建、改建和擴建的超級計算數據中心的規(guī)劃設計，也可適用于其他類型的高性能（高速、高密度）計算中心。本標準共有十個章節(jié)，一個規(guī)范性附錄和一個資料性附錄，分別是：1范圍、2規(guī)范性引用文件、3術語、定義和縮略語、4總體要求、5設備布置、6建筑與結構、7電氣、8空氣調節(jié)與給排水、9網絡與布線系統(tǒng)、10智能化系統(tǒng)及附錄A（規(guī)范性）：超算中心基礎設施配置要求和附錄B（資料性）：變配電監(jiān)測管理系統(tǒng)設計指南。超算雖然被社會廣泛關注，但是在編制本標準時，我們就什么是超算征詢過許多專業(yè)人士，結果得到的答案是五花八門，而百度百科是這樣定義超級計算機的：超級計算機（Super computer）是指能夠執(zhí)行一般個人電腦無法處理的大量資料與高速運算的電腦。就超級計算機和普通計算機的組成而言，構成組件基本相同，但在性能和規(guī)模方面卻有差異。超級計算機主要特點包含兩個方面：極大的數據存儲容量和極快速的數據處理速度，因此它可以在多種領域進行一些人們或者普通計算機無法進行的工作。拿超級計算機與個人電腦比較容易讓人產生誤解，認為超級計算機只是功能上比個人電腦強些，而實際上并非如此。首先個人計算機在軟件、硬件和性能等諸方面與超級計算機不存在可比性；其次超級計算機在數據存儲量方面并沒有特別要求，其數據存儲能力主要是為快速處理數據服務的，他本身并不是一個數據存儲倉庫；超級計算機在構成組件上，名稱可能與一般計算機基本相同，而實際上已經大相徑庭了。通過廣泛征求意見，大部分業(yè)內專家認為該定義不準確。首先，超級計算機是一個由通用或專用的高性能硬件和軟件組成的計算系統(tǒng)。中小超算有可能是由通用的高性能硬件和軟件組成的計算系統(tǒng)，而大型、超大型超算一定是專用的高性能硬件和軟件組成的計算系統(tǒng)。其次，有別于一般數據中心的計算機，超級計算機是一個提供算力的高性能計算平臺。一般數據中心存儲能力會占數據中心很大的比例，而超算中心的運算能力會占數據中心總能力的很大比例。在廣泛調查研究的基礎上，結合多位超算專業(yè)人士的意見，編制組最終決定將超算的概念分離為超級計算機和超級計算數據中心兩個概念。超級計算機是基于通用或專用的高性能硬件和軟件組成的，為處理復雜的數據、算法和應用等提供算力的高性能計算平臺。也可簡稱為高性能計算機、并行計算機或巨型機。超級計算數據中心也就是我們常說的超算中心是為集中放置的超級計算機設備提供運行環(huán)境的建筑場所，可以是一棟或多棟建筑物，也可以是一棟建筑物的一部分。超算中心作為數據中心的一個分支，既具有一般數據中心的特點，也有許多自己獨有的要求，就場地的劃分來說，與常規(guī)數據中心差別不大，但在設備布置和技術要求方面與GB50174界定的數據中心存在較大差異。差異最大的就是超級計算機房，也就是GB50174定義的主機房。超算中心內保證超算運算性能的主要有計算節(jié)點、高速網絡節(jié)點、存儲節(jié)點和管理節(jié)點。我們定義的超級計算機房就是由計算節(jié)點、高速網絡節(jié)點、存儲節(jié)點和管理節(jié)點等功能區(qū)域組成的，其中計算節(jié)點是決定超算運算速度最核心的部分，也是與GB50174規(guī)定的主機房設計要求差異最大的部分。超算中心的組成既參考了GB50174的功能區(qū)劃分，又充分考慮到超算中心的特點。超算中心由超級計算機房、輔助區(qū)、支持區(qū)和運營管理區(qū)等功能區(qū)域組成，除了超級計算機房與GB50174主機房存在較大的差異外，輔助區(qū)、支持區(qū)也存在一些差異，尤其是液冷超算中心，而管理區(qū)的差異不大。超級計算機房由核心機房區(qū)和通用機房區(qū)組成，核心機房區(qū)與通用機房區(qū)宜布置在不同房間內，也可以布置在同一個房間內。輔助區(qū)用于超級計算機安裝、調試、維護、運行監(jiān)控和管理的場所，比常規(guī)數據中心多出了超算監(jiān)控中心和冷媒充裝間等區(qū)域。對于一些中小超算中心可能沒有獨立的超算監(jiān)控中心，是與綜合監(jiān)控中心合二為一的。冷媒充裝間只有液冷超算中心才需要配置，對于風冷超算中心沒必要配置。支持區(qū)為超算中心提供動力支持和安全保障的區(qū)域。從功能區(qū)域劃分上看，與一般數據中心幾乎沒有差異，但是從系統(tǒng)配置上存在很大差異，大型、超大型超算中心基本上無法滿足GB50174的A、B等級要求。本標準根據超算的運算速度、節(jié)點冷卻方式和安裝地點對超算中心進行了分類（見表1），并以運算速度為依據確定了超算中心的配置要求S1，S2（見表2）。S1是針對國家級超級計算機房進行配置的，S2是針對中小超級計算機配置的。在標準附錄A分別列出了針對S1和S2兩類超算中心的設計要求。超算中心應根據運算速度的不同，在基礎設施設計時宜選擇不同的配置要求。目前大中型超算采用液冷技術的越來越多了，而液冷服務器的維護需要一個特定的維護空間，為此本標準規(guī)定了采用液冷技術的超算中心要設置一個設備維護間。超算中心內的設備很重，尤其是液冷服務器，一個機柜的重量超過1.5噸甚至更重，所以對結構荷載提出的要求更嚴格。工藝設備及配套機電設備安裝區(qū)域的結構設計應滿足設備運行所需的荷載要求，運輸通道應滿足運輸荷載要求，否則應采取加固措施，核心機房區(qū)的荷載應滿足設備安裝要求，設備無明確規(guī)定時，宜符合表3中的規(guī)定，其他區(qū)域荷載應符合附錄A中的規(guī)定。超算中心的特點就是電力需求巨大，在極限運行工況時更是如此。而在平時運行時，電力消耗僅僅是極限工況的50%~60%，所以電力浪費較大，如何讓富余的電力應用起來，需要設計人員統(tǒng)籌設計，為此本標準提出了“超算中心供配電系統(tǒng)宜根據極限測試工況及日常運行工況的負荷情況，進行用電負荷分期統(tǒng)籌設計，充分利用市政電力資源”的要求。由于計算節(jié)點功耗很大，要保持電源的三相平衡，節(jié)點布置就非常重要，為此本標準規(guī)定了“核心機房區(qū)多組計算節(jié)點的供電，宜均勻分配在不同電源母線上”。超算能耗大是眾所周知的，對于大型超算，其電力需求的巨大已經在很大程度上影響了設計要求。S1類超算中心是大型超算中心的設計要求，按道理應該在電力保障上提供非常可靠的設計，但實際情況是幾乎沒有大型超算中心可以滿足GB50174的A級要求，甚至B級都無法滿足。我們根據調研及已有設計經驗，提出了附錄A中關于柴發(fā)和不間斷電源的規(guī)定。在常規(guī)的數據中心設計中，主機房除了事故后排風系統(tǒng)外不會存在其他的排風系統(tǒng)，但在采用浸沒式或噴淋式液冷技術的超算中心，由于冷媒介質會有一定的氣體逸散出來，所以需要額外的排風系統(tǒng)。電力安全是超算中心的關鍵環(huán)節(jié)，而電力消耗很大，使電力的能耗管理也變得非常重要，為此本標準要求S1配置的超算中心應該配置獨立的電力監(jiān)控系統(tǒng)，S2配置的超算中心也盡量配置。
德塔森特作為《超級計算數據中心設計要求》的參編者，將圍繞云時代數據中心的核心導向——綠色低碳、高效交付和智能運控，打造德塔森特新一代綠色超級計算數據中心。從規(guī)劃、設計、建造到運維，德塔森特綠色超級計算數據中心貫徹全生命周期低碳節(jié)能策略。自規(guī)劃期間就充分重視自然冷源、清潔能源和利舊改造，以保障環(huán)境與業(yè)務可持續(xù)發(fā)展；設計時關注儲能蓄冷、建筑布局和低能耗設計，實現數據中心的全系統(tǒng)協同降能耗；結合工廠預制、本地生產和可再利用材料等方式，德塔森特可完成數據中心的快速低碳交付；DTCT云運維管理平臺，可實現對數據中心效率提升、廢料回收和設備維護的動態(tài)可控運維管理。不管是數據中心建設還是服務器制造，德塔森特都可通過標準化接口、預制化模塊和工業(yè)化生產，完成快速交付，建設周期比傳統(tǒng)模式減少55%。內置新型高效UPS和空調組件，使得整個系統(tǒng)的PUE值小于等于1.2，相比傳統(tǒng)模式節(jié)能50%以上。同時德塔森特基于智能運維平臺，在全國各地建立運維工程師團隊，可支撐多地域數據中心的長期穩(wěn)定運行。7*24小時無人值守有效降低運維人員工作量，協助提高運維質量與效率。綠色是高質量發(fā)展的底色。德塔森特在保持高速增長的同時，為超級計算數據中心注入更多綠色動能。在以數字技術服務實體經濟的過程中，德塔森特不僅積極推進自身的減碳發(fā)展，還將攜手合作伙伴為低碳貢獻更多“綠色力量”！
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