几天前,看到黄锴先生《盘点2020/2021年度数据中心领域新标准》的文章,很受启发,深感“双碳经济”引领数据中心产业,正在加快推陈出新技术标准的节奏。
　　
　　一、技术标准在国家发展中位高权重
　　
　　1.标准的起源
　　
　　标准是衡量事物的准则,度量同类事物的尺度。在社会发展实践中,标准是世界公认(如:格林威治时间)或某个国度、地域、领域的政府管理机构或组织,依据经济社会届时状态与生产力发展水平,形成共识后的智慧成果,包括:法律法规、道德伦理、传统习俗等社会行为准则以及国家、行业、企业制定的各种技术标准、规范。
　　
　　孟子“没规矩,不成方圆”的社会共识;始皇帝推行的“书同文、车同轨、行同伦”,统一“度量衡”国策;北宋时期毕昇发明的“活字印刷”;2018年更新后的标准化法、2021年实施的民法典等法律法规等都是全社会届时遵循的准则。
　　
　　技术标准是人类社会进步的产物,是强制或引导(推荐)技术创新、成果应用以及评价智力成果的尺度。考古发现,石器工具的趋同性、相似性是最早非文字表达技术标准的实物载体,也是猿人与其它动物的明显区别。
　　
　　18世纪大机器工业时代,批量化生产对产品标准和标准化有了明确的需求。英国1901年成立了国家标准化机构,1902年推出纽瓦尔标准。1906年英国推出国家公差标准、美国1911年推出“标准作业方法”和“标准时间”等标准,有力地推动了西方世界以大工业为基的近代标准化。各种标准化组织不断建立,标准化组织国际化合作蔚然成风。我国1957年成立国家标准化机构。“文革”期间和之后很长时间,城市不乏可见“XX街道标准件厂”。那时,人们常常会为给一台机器设备、电器或自行车配个螺丝钉,在“英制”、“公制”、“苏制”的选择中纠结。
　　
　　2.技术标准的类别
　　
　　我国技术标准有“国家标准”、“行业标准”、“地方标准”、“团体标准”、“企业标准”。从社会实践角度认识技术标准,可以将其归类为法定标准和事实标准。
　　
　　(1)法定标准
　　
　　法定标准是指政府标准化组织或政府授权的标准化组织推出的标准。法定标准又分为强制性标准和推荐性标准。
　　
　　①强制性标准代号是GB。强制性标准是保障人体健康、人身、财产安全的标准和法律及行政法规规定强制执行的国家标准。标准含有强制性条文及推荐性条文。比如:住房和城乡建设部第1541号公告,批准《数据中心设计规范》为国家标准,编号为GB50174-2017。同时明确其中,第8.4.4、13.2.4、13.3.1、13.4.1条为强制性条文。
　　
　　②推荐性标准代号GB/T。推荐性标准是引导企业在生产经营、服务保障等方面,自愿采用的国家标准或标准化条款。政府机构也会发布《节能技术推荐目录》、《节能技术产品应用指南》等信息,推动技术标准推陈出新。
　　
　　③地方标准的代号是“DB+省市自治区代号/T序号-年份”。比如:(DB310/T-DB340/T)310008-2021规定了长三角(沪、苏、浙、皖)区域公共机构具有独立主机房且建筑面积不低于20m2的数据中心的绿色等级评定办法。
　　
　　④国家鼓励社会团体、企业制定高于推荐性标准相关技术要求的团体标准、企业标准。团体标准、企业标准的代号头部分别为“T/团体英文缩写”、“Q/企业名称字母缩写”。实践中,团标可以是国家标准、行业标准的先行者,也可以是对国家标准、行业标准的深化、扩展、补充或提升。知名企业执行的技术标准中,某些条款会优于推荐性标准或协会团体标准,借以凸显产业领头羊地位。
　　
　　⑤近年来不断发布的各类“白皮书”,对加快国内数据中心产业技术标准升级,推动产业大踏步前进,起到了重要作用。
　　
　　(2)事实标准
　　
　　事实标准是某个或数个具有技术垄断能力企业联合设置的技术标准,包括不同专业协会对相同产品的不同的技术评价(考核)标准。
　　
　　事实标准也可划分为两类:一类是由企业依据其市场优势形成的统一或单一的产品标准,微软公司Windows操作系统和英特尔公司微处理器结合的“WinTel事实标准”是典型代表。
　　
　　另一类是由若干企业联合制定的标准。在事实标准中往往包含或涉及到许多知识产权,特别是事实标准制定者自有的知识产权,实施这些标准很难避开知识产权制约。
　　
　　曾经,大唐电信代表我国提出TD—SCDMA标准,被国际电联(ITU)接纳并成为世界三大主流3G标准之一。如今,华为持3147项(高通1293项)5G技术专利,代表中国通信标准化协会(CCSA)成为5G世界标准的重要组成部分。华为制定的5G标准芯片采用soc集成基带(高通5G基带采用外挂方式),令西方制裁也难以绕过。
　　
　　(3)推陈出新技术标准的前提是拥有技术实力
　　
　　推陈出新技术标准的前提是拥有技术实力。无论哪行哪业,没有强大的开发实力和技术创新实力,是难以牵头或参与推陈出新技术标准的。制定标准的根本目的,是要争取在一项技术中占有自己的一席之地。中国空间站执行中国航天标准。所有与中国空间站合作的国家,前提是符合和遵从中国航天技术标准,这就是中国在太空领域的技术实力。
　　
　　3.技术标准在国家发展中位高权重
　　
　　(1)技术标准是科学技术进步的标志
　　
　　技术标准是国家技术实力的标志。谁建立了某项技术标准,谁就掌握了这个项目发展的命脉;谁升级某项技术标准,谁就在这个领域的发展中拥有更重的话语权。其次,科技研发成果通过技术标准,转化为批量化大规模生产的社会效益和经济效益。再有,在技术标准实施和科技研发成果转化的过程中,可以促进技术标准更新,推动科学技术进步。
　　
　　(2)技术标准能够快速提升社会生产力水平
　　
　　技术标准能够增强产品的安全性、通用性、可替换性,提高微观经济主体的生产经营效率;提升生产经营企业的经济效益;推动科研主体将更多的资源投入研发活动。因此,技术标准在整个社会经济发展中的位置非常重要,成为社会生产力的重要推动力,对快速提升社会生产力水平至关重要。
　　
　　(3)技术标准是国家实施“双碳经济”,实现绿色发展的实力保障
　　
　　技术标准是国家科学发展的基础,是提升经济质量效益、推动绿色低碳循环发展、建设生态文明的重要手段,是加强节能减排、实现碳达峰、碳中和目标的有效支撑。技术标准可以引导科技成果创新,做到技术上先进、经济上合理,实现国家绿色发展目标。
　　
　　二、数据中心技术产业现状与数据中心技术技术标准定位
　　
　　1.我国数据中心产业现状
　　
　　(1)数据中心是支撑“新基建”算力的底座
　　
　　党的十九大以来,数字中国“新基建”战略加速落地。数据中心作为“新基建”算力支撑底座,为数字经济、智慧社会发展提供了强有力的支撑。
　　
　　(2)数据中心机架存量和数据中心投资持续增长中国数据中心机架存量和数据中心投资均呈现持续升高态势,增速一度领先全球。
　　
　　据赛迪顾问贾姗姗女士研究分析:2018-2020年中国数据中心机架存量年复合增速50.0%,存量机架占全球存量的比例从7.9%增长至13.8%。有报道2020中国数据中心数量约7.4万个。
　　
　　(3)数据中心数量高速增长带来的问题
　　
　　①数据中心数量供不应求与供过于求并存。
　　
　　②随着人工智能、5G等新业务需求多样化,数据中心基础设施适配性不足。
　　
　　③数据中心耗电量连续8年以12%的速度增长,增速远高于近8年工业能源消费总量2%左右的增速。数据中心耗电量已经占到全社会用电总量的2%。
　　
　　(4)“双碳经济”政策引领数据中心技术标准推陈出新“双碳经济”政策,促进了国家和地方对数据中心产业政策的不断调整,促进了数据中心技术标准不断升级。
　　
　　2.数据中心产业推陈出新技术标准的政治背景
　　
　　2021年10月12日在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会,习主席提出了为推动实现碳达峰、碳中和目标,中国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。
　　
　　3.数据中心产业推陈出新技术标准的政策背景
　　
　　(1)中共中央、国务院《国际标准化发展纲要》提出了建立健全碳达峰、碳中和标准。
　　
　　①加快节能标准更新升级,抓紧修订一批能耗限额、产品设备能效强制性国家标准,完善能源核算、检测认证、评估、审计等配套标准。
　　
　　②加快完善地区、行业、企业、产品等碳排放核查核算标准。
　　
　　③完善可再生能源标准,研究制定生态碳汇、碳捕集利用与封存标准。实施碳达峰、碳中和标准化提升工程。
　　
　　(2)国家发改委等政府部门,按照《2030年前碳达峰行动方案》,有序推动以数据中心、5G为代表的新型基础设施绿色高质量发展,发挥“一业带百业”作用,发布《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》。
　　
　　(3)发改委发布(发改价格〔2021〕1439号)文件:
　　
　　①所有工商业用户全部进入电力市场;
　　
　　②已参与市场交易的用户不能退出,否则其购电价格将是其它人的1.5倍;
　　
　　③高耗能企业“市场交易电价不受上浮20%限制”,电价“上不封顶”。
　　
　　(4)各地方政府连续出台新的规定。如北京市规定:
　　
　　①每年每机架直接产生及支撑业务带动的综合税收最低不应低于8万元、5万元、3万元。②对年均PUE高于1.8或平均单机架功率低于3千瓦的数据中心进行改造,改造后的计算型云数据中心PUE不应高于1.3、边缘计算中心PUE不应高于1.6。
　　
　　4.数据中心定位通信行业
　　
　　(1)数据中心执行通信行业标准
　　
　　数据中心归类通信行业，执行通信行业标准。通信行业技术标准由中国通信标准化协会(CCSA)研究并发布实施。同时，数据中心建设在什么区域或者在什么行业应用，还需执行相关的数据中心产品技术标准。
　　
　　(2)通信行业标准
　　
　　我国现行的通信行业标准有强制性标准(GB、YD)、推荐性标准(GB/T、YD/T)、参考性标准(YDC)、技术报告(YDB)和通信技术规定(YDN)五种类型。各类标准的代号均为汉语拼音的首字母组合。YD是我国通信行业强制性标准。
　　
　　(3)通信行业参考性标准(YDC)
　　
　　通信行业标准化主管部门立项和印发通信行业参考性标准(YDC)。该类文件由国家立项和发布时,称作“国家指导性技术文件”。
　　
　　(4)技术报告(YDB)
　　
　　技术报告(YDB)由CCSA立项、组织开展研究,其研究成果“通信标准类技术报告”报行业主管部门备案后,由中国通信标准化协会统一印发。
　　
　　技术报告(YDB)是为仍处于技术发展过程中的标准化工作提供参考、指南或信息,供科研、设计、生产、使用和管理等有关人员参考使用而制定的标准文件。
　　
　　三、最近几年推陈出新的数据中心技术标准
　　
　　据不完全统计,最近几年推陈出新的技术标准主要在数据中心(含微型)设计规范、数据中心运行管理规范、数据中心升级改造技术规范、数据中心评定及评级规范、数据中心空调设备设施技术规范、数据中心市电供电技术规范等六个方面。
　　
　　据上述不完全统计结果得出的结论:所有数据中心产业推陈出新的技术标准,全部与节能降耗、低碳零碳的国家绿色发展战略紧密相关。双碳经济的国策,正在引领数据中心产业加快推陈出新技术标准的节奏。本文摘录数据中心部分技术标准(参见附表)。
　　
　　四、多种形式推动技术标准推陈出新
　　
　　1.政府部门发布年度《国家通信业节能技术产品应用指南与案例》等信息，推动节能新技术应用；助推符合新技术标准技术应用普及；为数据中心产业推陈出新技术标准，积蓄能量。
　　
　　工业和信息化部发布的《国家工业节能技术推荐目录(2021)》和《国家通信业节能技术产品推荐目录(2021)》,包括可再生能源利用技术、智慧能源管控系统技术等5大类69项节能提效技术,以及绿色数据中心、5G网络和其他通信业领域等3大类74项技术产品。仅举几例:
　　
　　(1)适用于新建和改造数据中心的“蒸发冷却新风系统”
　　
　　蒸发冷却新风系统主要依托蒸发冷却技术,利用水蒸发吸热的效应来冷却空气,通过水与空气间的热湿交换,空气的显热转变为水的潜热,从而实现对空气的冷却降温。耗电比低于0.17瓦/(立方米/小时),节能率在80%左右。
　　
　　(2)适用于新建和改造数据中心的“变频氟泵双冷源精密机房空调”
　　
　　变频氟泵双冷源精密机房空调是指将制冷剂循环泵(简称氟泵)和压缩机串联到同一个管路系统中,在低温季节(≤5℃),只开氟泵制冷,充分利用自然冷源,降低空调耗电量;在过渡季节(5～15℃),同时开启压缩机、氟泵,运行在混合模式下。山西晋城某数据中心使用广东海悟科技有限公司产品,3套100千瓦氟泵机房空调相比于改造前3套风冷机房空调,年节电13.2万千瓦时。
　　
　　(3)适用于新建和改造数据中心的“10千伏交流输入的直流不间断电源系统”
　　
　　10千伏交流输入的直流不间断电源系统通过配电链路和整流模块拓扑两个维度对原有系统进行优化,减少了系统66%的配电环节,从而实现了最高运行效率,相比传统方式提升超过3%。华东某数据中心采用阿里云计算有限公司18台1.2兆瓦10千伏交流输入的直流不间断电源系统,使用DR架构配置,供电部分年节电850万千瓦时。
　　
　　2.各种论坛峰会发布新技术研究成果,为技术标准推陈出新,积蓄能量。
　　
　　每年涉及数据中心领域的峰会此起彼伏,各种新技术应用成果数不胜数。本文仅举“数据中心基础设施碳中和技术创新高峰论坛暨2021第十七届数据中心基础设施用户满意度调查结果揭晓大会”成果。
　　
　　(1)维谛超低PUE方案——预制式氟泵动力热管DSE
　　
　　采用标准iCOM控制和优化通道,在出现40℃的回流气温时,启动泵制冷剂节约装置(EconoPhase)模式,在250至400kW的功率范围内,PUE值能够降低到1.05。
　　
　　(2)台达超越系列微模块应用案例
　　
　　台达超越系列微模块单机柜,刷新了传统机房的布局,标准化、模块化、预制化率达到90%以上,机架容量提高20%,并有效改善空调气流组织,空气效率高达98%。
　　
　　3.行业、团体或企业发表白皮书,推动技术标准普及,为技术标准推陈出新,积蓄能量。
　　
　　(1)由中数智慧信息技术研究院等单位主编,钟景华先生作为课题技术负责人完成的《数据中心配电柜应用技术白皮书》,分析了数据中心用电负荷特性,结合10～35kV中压开关柜技术,提出了数据中心配电系统实现“智能性”的应用路径,广泛适用于新建和改建数据中心供配电系统。
　　
　　(2)由数据中心绿色能源技术联盟(DCRE)推出《数据中心预制式模块化变电站技术白皮书》,分析了国内外预制式模块化变电站现状,标明了实现数据中心预制式模块化变电站的规划方案要素、报建路径、引入不同等级电压计入系统的条件。梳理了10-35kV配电预制舱的技术规范,非常实用。
　　
　　(3)由施耐德电气联合深知社、洛基山研究所、数据中心合作伙伴等专家提出的《中国数据中心可持续发展》白皮书,提出了数据中心5步法制定切实可行的可持续发展路径,最终实现供应链脱碳。
　　
　　(4)中国信通院在2022中国信通院ICT+深度观察报告会“数字赋能碳达峰碳中和分论坛”上发布了《数字碳中和白皮书》。提出了数字技术能够助力构建以新能源为主体新型电力系统;助力工业数字化智能化绿色化融合发展;助力建设绿色智慧交通体系;助力建筑全生命周期碳减排助力碳管理数字化高效化的途径。
　　
　　4.业内精英通过各种场所开展的技术交流,形成不同的专业群体,推动协会、协会、学会,建立或修订某项技术标准。
　　
　　数字孪生技术标准T/DZJN47-2021是计算机仿真技术在实际工程应用中产生的成果。活跃在不同单位的多位专家,对推出《数据中心数字孪生技术规范》起到了重要作用。
　　
　　《数据中心建设+》杂志曾经在2020年底采访了T/DZJN47-2021起草人北京瑞思博创科技有限公司黄冬梅博士。北京瑞思博创科技有限公司早在2019年就开始了与华为等多家公司开展了数字孪生技术合作,取得了多项应用成果,得到了华为、中兴、百度、腾讯等多家公司的认可。标准起草人之一,华为公司的张晋辉先生专门在“IT产业技术突破与绿色升级峰会暨2021智能数据中心建设与运维”论坛上,发表了《数字孪生助力数据中心智能运维》演讲。可见,业内专家对数据中心产业加快技术标准推陈出新,举足轻重。
　　
　　五.结论
　　
　　纵览近几年数据中心产业推陈出新技术标准起草单位名单、起草人名单,不难看出:各类型高新技术企业及科研院所是推动数据中心产业升级换代的主力军;活跃在科研生产与运维管理一线的技术专家是数据中心产业推陈出新技术标准的主力军。在党和国家“双碳经济”大旗引领下,在行业主管机构领导以及各个协会、学会统一组织、积极协调之下,有生机勃勃的数据中心产业支撑“新基建”算力底座,双碳目标可期。
　　
　　编辑：Harris