Trends für Rechenzentren

Die Arbeit im Homeoffice, Online-Bildungsangebote und Live-Übertragungen erfreuen sich immer grösserer Beliebtheit: Die Digitalisierung gewinnt in verschiedenen Branchen stark an Dynamik. Die digitale Transformation vollzieht sich in zahlreichen Branchen äusserst schnell. Grundlage dieser Transformation sind Rechenzentren, und sie bieten neue Entwicklungsmöglichkeiten.

Zusammen mit Branchengästen, befreundeten Medien und Betreiberpartnern hat Huawei deshalb die «Top 10-Trends für Rechenzentren» veröffentlicht, um die Trends und zukünftigen Chancen zu diskutieren und einen Beitrag zum Wissensaustausch für die gesunde Entwicklung der Branche zu leisten.

Trend 1: Kohlenstofffreie Rechenzentren

Die CO₂-Neutralität ist weltweit zur dringendsten Aufgabe geworden. Ökostrom wie Windenergie und Solarenergie wird zunehmend für Rechenzentren genutzt werden. Es wird künftig unvermeidlich sein, die Ressourceneinsparung (z. B. Energieeinsparung, Platzersparnis, Wassereinsparung und Materialeinsparung) im gesamten Lebenszyklus von Rechenzentren zu maximieren. In grossen Rechenzentrumsanlagen ist die thermische Energierückgewinnung zur neuen Energiesparlösung geworden. Die Effektivität des Stromverbrauchs (der PUE-Wert) von Rechenzentren wird bald 1,0 betragen, und kohlenstofffreie Rechenzentren werden in naher Zukunft Realität.

Trend 2: Hohe Dichte

In den nächsten fünf Jahren werden IT-Geräte eine immer höhere Rechenleistung und -dichte entwickeln, und die CPU- und Serverleistung wird weiter zunehmen. Mit wachsender Nachfrage nach KI-Anwendungen steigt zudem die KI-Rechenleistung. Um Effizienz und Kosten in Einklang zu bringen, werden Rechenzentren mit hoher Dichte entwickelt. Es wird geschätzt, dass sich bis 2025 eine diversifizierte Zusammenarbeit im Bereich der Rechenleistung durchsetzen wird und solche Cloud-Rechenzentren eine hybride Bereitstellung von 15 bis 30 kW/Schaltschrank bilden werden.

Trend 3: Skalierbarkeit

Der Lebenszyklus von IT-Geräten beträgt in der Regel 3 bis 5 Jahre, und die Leistungsdichte verdoppelt sich etwa alle 5 Jahre. Der Lebenszyklus der Rechenzentrumsinfrastruktur beträgt 10 bis 15 Jahre. Die Infrastruktur muss eine elastische Architektur und schrittweise Investitionen unterstützen und den Leistungsentwicklungsanforderungen von zwei bis drei Generationen von IT-Geräten mit den optimalen Investitionskosten gerecht werden. Darüber hinaus muss das Rechenzentrum flexibel sein, um die hybride Bereitstellung von IT-Geräten mit unterschiedlicher Leistungsdichte zu unterstützen, was die Skalierbarkeit der On-Demand-Kapazitätserweiterung und Platzersparnis gewährleistet.

Trend 4: Schnelle Bereitstellung

Da die Nachfrage nach Internetdiensten in die Höhe geschnellt ist, ist eine schnelle Bereitstellung unerlässlich. Zudem müssen Rechenzentren von Support-Systemen zu Produktionssystemen wechseln, um den unterschiedlichen Anwendungsanforderungen der Cloud gerecht zu werden, und müssen genauso schnell eingeführt werden wie die Cloud-Dienste. In Zukunft wird die Markteinführungszeit von Rechenzentren von 9 bis 12 Monate auf 6 Monate oder sogar 3 Monate reduziert werden.

Trend 5: Einfache Architektur

Um den Nachteilen des langsamen Aufbaus traditioneller Rechenzentren und der hohen anfänglichen Investitionskosten entgegenzuwirken, werden sich vereinfachte Architekturen auf Systemebene und auf Rechenzentrumsebene durchsetzen. Die Architektur der Gleichstromversorgung und -kühlung entwickelt sich von der traditionellen Architektur zu integrierten konvergierten Produkten auf Verbindungsebene. Mit dem vorgefertigten und modularen Design bietet das Rechenzentrum einen schnellen Einsatz, eine elastische Kapazitätserweiterung, einfache Betriebs- und Wartungsvorgänge und Energieeinsparung.

Trend 6: Lithium für alle

Herkömmliche Stromversorgungssysteme für Rechenzentren führen zu Problemen wie Komplexität, hoher Stellfläche, Unfällen wie Brandausbrüche sowie schwieriger Wartung. Mit dem Trend zu Lithium für alle werden die traditionellen Blei-Säure-Batterien durch Batterien auf Lithiumbasis ersetzt. Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien haben Lithium-Batterien die doppelte Lebensdauer und einen deutlich kleineren Platzbedarf. Ausserdem sorgen Lithiumbatterien mit dreistufigem BMS- und LFP-Material für hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Trend 7: Mehr Luft, weniger Wasser

Angetrieben von komplexen Betriebs- und Wartungskosten und einem höheren PUE-Wert und im Einklang mit den Zielen der CO₂-Neutralität werden traditionelle Kühlwassersysteme ersetzt. Zudem werden sich Kühlsysteme mit weniger oder gar keinem Wasser durchsetzen. Das modulare indirekte Verdunstungskühlsystem verfügt über ein integriertes Produktdesign, das die Bereitstellungszeit verkürzt und die Betriebs- und Wartungsarbeiten vereinfacht. Es nutzt die natürlichen Kühlressourcen aus und reduziert den Stromverbrauch des Kühlsystems erheblich.

Trend 8: Vollständige Digitalisierung

Mit der zunehmenden digitalen Transformation werden vermehrt digitale, kommunikative und KI-Technologien eingesetzt. Digitale Zwillingstechnologien werden während des gesamten Lebenszyklus des Rechenzentrums von Planung, Bau, Wartung und Optimierung an weiter verbreitet sein. Dadurch wird das gesamte Rechenzentrum sichtbar, verwaltbar und steuerbar und bietet eine herausragende Erfahrung über den gesamten Lebenszyklus hinweg.

Trend 9: Einsatz von Künstlicher Intelligenz

Mit der kontinuierlichen Verbesserung und weit verbreiteten Anwendung von IoT- und KI-Technologien werden Rechenzentren den manuellen Betrieb wie sich wiederholende Arbeiten, Expertenerfahrung und Geschäftsentscheidungen schrittweise durch KI-basierten, autonomen Betrieb ersetzen. Rechenzentren werden sich schrittweise von Single-Domain-Informationen wie Betrieb und Wartung, Energieeinsparung und Betrieb auf komplette Digitalisierung und autonomen Betrieb umstellen. Dazu gehören Planung, Bau, Betrieb und Wartung und Optimierung, KI-Energieeffizienz und Anpassung von Echtzeitparametern, Betrieb und Wartung durch KI, 24-Stunden-Inspektion ohne Unterbrechung und vorausschauende Wartung, KI-Betrieb, Online-Simulation und automatisches Service-Design.

Trend 10: Sicher und zuverlässig

Je intelligenter die RZ-Infrastrukturen werden, desto höher ist das Risiko von Angriffen auf die Netzwerksicherheit. Deshalb muss das Rechenzentrum vorausschauende Wartung auf Systemebene, Komponentenebene und Geräteebene implementieren. Es muss über sechs grundlegende Funktionen verfügen: Hardware-Zuverlässigkeit, Software-Sicherheit, System-Resilienz, Sicherheit, Datenschutz und stetige Online-Verfügbarkeit. Eine hierarchische Verteidigung gewährleistet die Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit von Rechenzentren.