定制化服务器具备优化的性能、密度、重量、功耗 的特性，为客户节省总体拥有成本；长远来看，随着定 制化服务器在互联网企业中广泛使用，在提供相同计算 能力或互联网服务的情形下，消耗更少的空间、能源、 环境资源。数据中心整体将向着更为节能环保的方向发 展，定制化服务器将会对微模块数据中心的发展产生长 远的影响。
空气侧制冷。 第二代模块化数据中心具有
“Single Pass Through”[2]制冷功 能，需要站点允许室外空气从一侧 进入，然后热空气从另外一侧排 出。在低温情况下特别是需要加湿 的时候，模块化数据中心可能会回 收使用热空气的一部分。“Single Pass Through”的设计使模块化只 能进行线性的机架排列。相对于第 一代来说，由于安装有车载空气节 约装置，第二代模块化数据中心能 提供更高的能源效率。
发展，形成了目前的微模块数据 中心概念，制冷、供电和服务器 定制都产生了一系列新技术，这 些技术也成为微模块数据中心发 展的重要推手。
2.1 制冷技术 据研究显示，制冷所占的能耗
在整个IDC中约占一半，所以制冷 技术的优劣很大程度上决定了数据 中心的能效水平。Freecooling是 当前比较热门的制冷新手段，当室 外空气的温度低于所需冷水的温度 时，可以利用空气的自然冷能对空 气进行冷却，这种情况下机组的能 耗非常低。目前，很多大型IDC开 始部署Freecooling技术，并且取得 了很好的效果。对于微模块来说， 实施Freecooling具有很多限制，所 以微模块数据中心更多的是合理利 用内部结构和列间空调的技术来使 制冷效果达到最优。据密歇根大学 的研究显示，相对于传统方式，利 用freecooling技术进行制冷能节省
序言
随着云计算、物联网和大数据等各种技术的不断 发展，作为基础设施的数据中心面临着巨大的机遇和挑 战。目前，全球数据中心投资快速增长，整体发展步伐 加快。据统计，2011年全球数据中心硬件投资规模达 到989亿美元，比上一年增长了12.7%。2012年全球数 据中心投资规模增长17%，其中东南亚、中东、美国中 部、澳大利亚等地投资增速更是超过50%。
2.2 供电技术 2.2.1 高压直流
劳伦斯伯克利国家实验室经过五年多的研究证明， 相比传统的UPS，数据中心使用直流配电可以节约 10%~20%的能源消耗。
采用高压直流供电系统具有诸多优点。首先，备用 能源的功能得到充分发挥，可靠性比在传统系统中提高 30倍，彻底隔离了供电系统中不可预见、突发性的故 障对负载的威胁；其次，负载电流成为稳定的直流，谐 波成分从30%~50%降到零，输入谐波电流降到<5%， 输入功率因数提高到0.99，最大限度地减少了谐波电流 对系统和电网的污染；再次，去掉DC/AC逆变器和静 态旁路开关，器件数量和成本去掉60%~70%；最后， 高压直流还具有提高系统可用性、提高整个供电系统效 率、降低设备成本、改善系统配置等优点。 2.2.2 模块化UPS
更多的企业愿意加大研发投入。特别是对微模块数据中 心这么一个较特殊的事物，由于部分大厂商已经先入为 主，如果没有形成国家或者业内统一标准，势必会给其 他厂家造成壁垒。
微模块数据中心利用先进的 制冷技术、供电技术以及其他相关 先进技术，既提高数据中心内部的 IT设备效率，也提高能源的使用效 率，减少能源的浪费，极大地推动 了数据中心的绿色化。
2 微模块数据中心的关键 技术
传统数据中心的建筑及基础 设施与IT规划耦合过多，会给数据 中心的部署和运维带来极大的麻 烦。而模块化数据中心经过三代
无论是部署在应用级别的数据 中心，还是附属到现有的企业数据 中心，甚至是移动或者灾备的情况 下，将车载空气侧节约装置作为主 要制冷系统的第二代模块化数据中 心将会提供最低的部署成本、最短 的部署时间和更低的运营费用。
1.3 第三代模块化数据中心 相对于第一、二代模块化数据
中心来说，微模块又是一个崭新的 概念。微模块数据中心是将传统机 房的机架、空调、布线、配电、监 控和照明等系统集成为一体化的整 体，采用模块化的部件和统一的接 口标准实现数据中心的快速、灵活 部署以及后期的扩建，这不仅可以 大幅降低建设成本，而且能够缩短 数据中心的建设和部署周期，增强 数据中心部署的机动性和灵活性。
2.3 服务器定制技术 数据中心内部的服务器种类较多，包括计算密集
型、存储密集型、网络密集型、接入型、缓存型等等， 不同的种类具有不同的特点，定制化可以对这些类型区 别对待，充分发挥服务器的性能。
定制化服务器还能根据客户需求，去掉部分不常用 的本地管理功能，增强服务器的远程管理功能，使得管 理人能够同时远程管理大规模的服务器集群。定制化服 务器基于共享基础架构设计，电源数量减少，转换效率 提高，带来更高的成本效益和电源配置效率；风扇数量 变小，扇叶变大，带来更高的散热效率；精简机箱金属 框架和机械组件，降低硬件成本和重量。
微模块对建筑的要求不是很 高，通常情况下在确认物理建筑 后，可以把配电系统、柴油后备、
制冷系统和冷却塔等辅助设施全部建 设好，仅需要预留出水、电、网络等 标准接口，之后具体的IT部署就可以 按需进行了。在这种建设模式下，整 个基建过程跟IT部署分步实施，减少 了它们之间互相影响的可能性，也能 真正实现按需部署和扩展。据施耐德 电气公司的研究显示，模块化的建设 方式要比传统的方式缩短一半以上的 时间(见图1)[3]。
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图1 部署时间估算
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腾讯的微模块数据中心初步实践部署周期仅为13 周，优化流程后有望进一步缩短。 2.4.2 谷歌
谷歌在美国俄克拉荷马州的微模块数据中心采用 了厂房式大开间框架结构，封闭热通道的一排排机柜 构成庞大微模块阵列，机房顶部是供电网络桥架和消 防管路。整个房间面积很大，走道以及顶部空间都非 常宽敞，但设备区却较为紧凑。在机房内给服务器机 柜预留了空间，说明谷歌的服务器部署是可以按需扩 展的。
75%的成本[4]。 目前，微模块数据中心比较多的是采用下送风冷池
或者列间送风冷池的方式来实现高效制冷。下送风冷池 的方案比较简单，提供的冷风受限于通孔板，不支持高 回风温度，可以进行按需制冷，所以节能效果比较好； 列间送风冷池的特点是集成度高、环境适应性比较好， 制冷系统控制策略精度高，也可以实现按需弹性制冷， 同时这种方式支持高负荷应用，支持高回风温度，是目 前效果最优的节能制冷方式。
3 微模块数据中心发展面临的问题
由于大部分产品都已经在工厂预制，所以微模块数 据中心的部署相当简单，甚至可以简化到如下程度：① 安排好机房的保安工作，确保有足够电力提供；②安装 好室外制冷器，然后把模块化的数据中心从货架上卸下 来，接上各种接口就可以使用了。微模块数据中心给我 们带来了一种新的数据中心运营理念和方式，如果解决 好标准化和产业化等问题，必将具有较好的发展前景。 3.1 标准化
2.4 国内外典型案例 2.4.1 腾讯
腾讯是国内目前走的比较靠前的微模块数据中心 提供商，从2009年就开始进行微模块的概念设计和研 究，目前已经完成了试验和试点，开始进行规模部署。
腾讯的微模块数据中心包含了制冷模块、供配电 模块以及网络、布线、监控、消防等模块。这些模块都 可以在工厂预制，这样可方便地在现场拆卸和组装。微 模块容量一般为80~120kW，可提供的最高机柜密度为 10kW/rack。微模块有向外供电接口、制冷接口、网络 接口以及通过顶置弱电与强电槽预留综合布线接口。采 用列间空调进行制冷，实现了100%的高显热比，有效 降低数据中心的整体加湿与除湿能耗，列间空调使气流 循环路径最短，在有效冷却的前提下提高数据中心热密 度，实现了数据中心的节能制冷。
1 模块化数据中心的发展历史
1.1 第一代模块化数据中心 第一代模块化数据中心也就是集装箱式数据中
心，有报道显示，谷歌早在本世纪初就开始集装箱 式数据中心的开发。2007年，Rackable发布了名为 Concenreo的集装箱式数据中心，随后SUN、HP以及 SGI等厂商也陆续开发出这类产品，帮助企业在不需新 建数据中心的前提下满足自己的计算能力增长需求。
1.2 第二代模块化数据中心 第二代模块化数据中心跟早期的产品不同，具有
集成冷却空气的节约装置，如HP的POD系列、IBM的 PMDC系列和SGI的ICE Cube Air系列。在自然条件不 允许全部使用这些节约装置的时候，模块化数据中心 也能使用蒸发冷却、冷却水线圈或者冷却单元等进行
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虽然高压直流供电技术具有很多优点，但大规模商 用还涉及到后端用电设备接口、配电技术标准、使用习 惯、产业链保障等，目前来看交流模块化UPS的效率也 相当高，与高压直流差距已很小。
模块化UPS相对简单，它在传统UPS的性能上做 了很大的改善。模块化UPS采用了并联冗余设计，每个 模块均具备完整的UPS功能，所以任一模块发生不可预 见、突发性的故障，也不会对负载供电造成影响。模块 化UPS在可靠性、可维护性以及智能化方面具有更高的 指标，能够满足一些微模块数据中心的低能耗需求。
我国数据中心相关的标准化是比较滞后的，除了 GB50174之外，鲜有国家层面的数据中心相关标准。 GB50174主要偏重于电子信息机房的基础设施方面， 而目前的数据中心更多的是向第三方运营的，需要考虑 到服务质量、绿色、安全、网络等各个方面。标准化是 产业化的基础。只有当标准化进行到一定程度，才会有