数据中心行业2021年十大发展趋势

作为数据中心、行业关键应用领域基础设施建设和服务的全球领导者，施耐德电气每年都会基于深刻的行业洞察和实践发布《看得见的未来：数据中心市场的新趋势与新突破》以揭示新一年数据中心行业会发生哪些变化，有哪些趋势会影响数据中心行业未来的发展方向。以下是施耐德电气数据中心全球科研中心对2021年的十大新兴趋势的预测，我们会看到很多都是由数字化加速和自动化的兴起所带来的。

在2020年疫情之前，我们正朝着通过“触摸屏”来订票、订餐、酒店入住等自助方向发展。但是，疫情迫使我们利用智能手机进行“无接触、无触摸”的方式从而减少接触传染的风险，例如更多采用移动支付和扫码点餐。未来，语音命令和人脸识别等更加先进的解决方案会被广泛采用。这类应用的特点是数据量和计算量很大，将给网络和IT带来巨大压力。虽然有一些压缩技术和数据流流程可以使用，但在这些场景中的应用程序数量正在快速增加。同时，我们也会通过人工智能算法来预测他们的下一步行动——这也被称为行为指标（IOB），这些都需要强大的处理能力和数据存储来支持，施耐德电气认为部署在本地的边缘计算数据中心（单机柜、机柜排或微模块）将成为首选。

2020年的疫情使我们意识到在紧急情况下需要本地化制造能力来生产核心的常用物品、个人防护装备、救生设备和疫苗。本地化生产的最大障碍是如何获得成本最小化和熟练的工人。在传统制造过程中，人发挥着关键的作用，包括采购、调度和质量控制等。因此，未来实现本地化生产的关键因素是采用工业互联网实现自动化。5G和Wifi 6 所带来的超大连接、高可靠性和高灵活性可以实现机器的全连接，所有传感器在接近实时的情况下不断共享数据，以优化和提高生产效率和质量。施耐德电气认为边缘计算将被部署在工业互联网的底层（监测、控制和执行层），用于机器和过程优化过程中所有信息的处理，从而实现IT与OT的融合，让IT真正赋能OT。

疫情的出现给我们带来了意想不到的启示，很多依靠现场数据中心支持人员的公司意识到当我们在家里发布命令和执行任务时，对业务的能见度非常有限。疫情危机印证了远程监控数据中心的必要性。因此，这些公司需要升级数据中心物理基础设施管理系统和IT信息管理系统，以提供足够的能见度水平。其次，一些公司通过设计规划和部署基于云架构的数据中心管理系统，并利用AI技术，实现远程或者通过自动化执行维护和升级功能。施耐德电气认为未来越来越多的维修升级功能将自动执行或由机器人执行，比如机器人管理线缆连接，拔出和插入组件等，从而实现“熄灯”的数据中心。

围绕5G的炒作将在2021年继续下去，包括5G应该部署在哪里，部署量级以及5G性能的真实表现和实际覆盖率。随着时间的推移，施耐德电气认为5G将会陆续解锁新的应用场景，这得益于5G技术所带来的带宽增加和时延的降低。因此，毫无疑问，5G将使我们能够继续依赖信息技术来加速数字化转型。但目前来看，5G缺乏“杀手级”的应用来实现更大的商业价值。同时，5G对边缘计算的影响和所带来的复杂性以及可持续性的挑战也将成为重点讨论的话题。在需要大量投资的同时，5G商用的困局仍然存在。5G有望在2021年变得不再那么模糊，但谜团和困境将继续存在。

服务性产品和软件预测能力的日益成熟将推动数据中心市场采用新的业务模型和软件架构。包括施耐德电气在内的数据中心供应商一直在努力地开发软件分析、软件管理工具，提升服务能力，从而帮助用户实现一个高可用的和高效的数据中心。未来，我们需要更多地采用基于大数据和人工智能的预测性手段来取代传统基于日历的或故障驱动的数据中心维护方式。要实现这一目标，我们不仅要采用基于云的软件架构来收集更多的数据用于大数据分析和人工智能算法的训练，同时，用户也需要理解并支持通过云安全地进行数据的共享，并对该业务模型有所了解。由于新冠疫情的原因，很多公司不得不重新思考和加速其数字化战略。施耐德电气认为在2020年的这种经验将推动企业加速采用这些新方法来管理和服务云边端协同的混合IT环境。

在家办公”意味着我们需要在家里保持更多和更可靠的互联网使用，特别是当有家人同时正在学习、游戏、社交或在线工作。如果有一件事能让我们的家庭生产力像停电一样突然停止，那就是带宽不足。由于疫情的原因，我们看到过去可能两年发生的客户数字化转型需求在两个月内发生。为了实现从办公室和学校到家庭的转变，最后一公里的连接——互联网连接到每个家庭变得越来越重要。我们需要一个协作的生态系统共同努力建立“在家办公”所需的数据中心和网络，它必须像传统数据中心和网络那样具有弹性，不能成为整个数据传输链路中最薄弱的环节。施耐德电气相信最后一公里的连接已经变得和电气连接一样的重要，弹性将是我们在2021年重点强调的一个方面。

未来，随着越来越多的应用从PC端转移到云端，在电脑或智能手机一端只留下简单的操作界面和通信功能。过去的软件被简化成了一个浏览器插件或智能手机上的APP，比如Office, Box, Outlook等。同时，软件即服务（SaaS）的云计算大大降低了IT服务的成本。云计算的核心之一就是实现IT工作负载的自动化，这不仅确保了跨操作系统的流程、工作流和任务的高效运行，而且在不需要人为干预的前提下，可以跨越大规模的混合计算架构进行扩展。通过条件设置，工作负载可以自动迁移到数据中心体系架构中的不同物理服务器。施耐德电气认为IT工作负载的自动化使我们不得不重新思考我们对数据中心物理基础设施弹性和网络安全的理解。

当我们开始从信息时代迈入智能时代走向数字世界的时候，我们需要更多和更大的数据中心。但是，数据中心指数级增长的同时也消耗着越来越多的自然资源。很多组织已开始呼吁数据中心需要更加可持续，国内外互联网巨头在降低碳排放方面也取得了巨大的进步，451 Research最新发布的《多租户数据中心与可持续发展》也揭示了可持续发展变得日益重要。数据中心供应商也在通过不断的技术创新推出低碳或无碳排放的供配电和制冷解决方案。196个国家曾签署《巴黎协定》，承诺通过减少二氧化碳排放来应对气候的变化，碳达峰与碳中和正成为许多国家努力的目标。运营大型数据中心的公司有望提前实现这一目标。施耐德电气认为未来我们对数据中心行业的赞扬可能采用一种新的方式，那就是赞扬他们正迈向可持续和碳中和的道路。

随着5G基站和微型数据中心等边缘计算站点在商业、工业和电信等领域的快速部署，我们将面临边缘计算能耗的挑战。施耐德电气预计未来五年全球将安装数百万个新的边缘数据中心。根据这一估计，预计未来5到10年，边缘数据中心将消耗比大型数据中心更多的能源。预计到2025年的时候，边缘数据中心全球的峰值功率可以高达120GW，包括现有以及新增的4G/5G基站和边缘数据中心未来20年的累积能耗将是云计算和企业数据中心能耗总和的两倍，高达3000太瓦时。这相当于2.75亿用户的用电量或10个三峡的发电量，但这一能源挑战需要更多的时间来获得广泛的关注。然而，在2021年和未来几年，随着我们努力使大规模设计和部署边缘数据中心变得更加容易，边缘计算的能耗将越来越重要和引人注目。

通过采用具有快速恢复能力的高弹性电源基础设施来确保电力供应的连续性一直是数据中心不懈的追求。然而，为了追求数据中心的可持续性，我们常用的做法是增加可再生能源（如风能和太阳能）在电网中的占比，这导致了电网的电压和频率的更大波动，更加雪上加霜的是备用发电机往往不能如期可靠启动。同时，通过降低来自电网的能源成本或以低于电网电源的成本来生产能源，从而进一步降低数据中心的能源成本也成为数据运营人员的诉求。完整的微电网解决方案通过智能地协调各种现场分布式发电资产，可以优化用电成本和提高电力稳定性，同时最大限度地利用可再生能源，实现降低碳排放目标。施耐德电气认为数据中心将是微电网的最大潜在受益者，随着微电网技术的日益成熟，它将整合冷热电联产、可再生能源、燃料电池和储能，为数据中心用户时刻提供价值，而不仅仅是在市电中断的时候。

过去的2020年是不同寻常的一年，随着我们进入2021年，数据中心行业的重点是计算体系架构和网络的创新，通过自动化来驱动更高性能和效率。这种数字化转型和自动化将令我们兴奋，创新是推动进步的关键，因此我们对2021年寄予更多的希望。

以上对新兴趋势的预测来自施耐德电气数据中心全球科研中心，该部门设立于上个世纪九十年代。科研中心始终以“探索数据中心行业的技术和发展趋势，倡导最佳实践”为团队使命，通过发表通俗易懂的白皮书和权衡工具来帮助数据中心用户提高可用性和优化能效，最大化数据中心的商业价值。截至2020年底，施耐德电气科研中心团队已经发表白皮书210余篇，每年有超过40万的下载量；权衡工具24个，每年有2万用户在线使用。所有白皮书和权衡工具都免费提供给整个行业学习和使用，在推动了数据中心行业发展的同时也树立了施耐德电气在数据中心行业思想领袖的地位。