SGI公司China Mobile公司 模块化通用机柜数据中心建议书.doc
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1、 China Mobile公司模块化通用机柜数据中心建议书Universal Higher Density Optimized (IC4024UD)SGI中国分公司2010年8月目 录第一章综述61.1项目范围61.2项目目标61.3SGI简介9第二章模块化数据中心描述112.1总体描述112.2整体结构112.3技术指标122.4监控和管理152.4.1ICE CUBE和楼宇监控152.4.2电源监控152.4.3环境监控162.4.4烟雾监控162.5电源系统162.6制冷系统202.6.1确定制冷器大小(Sizing Chillers)202.6.2流量的确定(Flow Rate)212
2、.6.3冷却塔(Cooling Tower)222.7场地要求232.8模块化数据中心的绿色效益23第三章IT配置253.1机架253.2机架电源253.2.1机架电源容量253.2.2机架PDU连接器253.3机架制冷25第四章电气需求264.1NEC兼容性264.2紧急断电控制264.2.1紧急断电按钮264.2.2紧急断电按钮264.3变压器电气需求264.3.1主要外部断路开关264.3.2二级断路开关274.3.3变压器模块与IT模块连接274.4IT模块电气需求284.4.1IT组态插座需求284.4.2IT模块电气附件插座284.5MDC其它电气需求284.6外部电气连接区284
3、.7外部通信面板28第五章效能计算和竞争分析295.1持续提高PUE295.2PUE DCiE计算315.3数据中心能源节约计算335.4竞争分析33第六章环境条件376.1MDC非运行环境条件376.1.1非运行环境温度376.1.2非运行湿度376.1.3非运行湿球温度376.1.4Non-Operating Altitude 非运行高度376.1.5非运行空气质量376.2MDC外部环境条件386.2.1环境温度386.2.2湿度386.2.3湿球温度386.2.4高度386.2.5空气质量386.3IT组态环境需求396.3.1窗口“A”最小限制396.3.2窗口“B”较多限制40第七
4、章其他417.1集装箱类型417.2运行寿命417.3质保417.4备件417.5运输427.6厂商文档427.7业务计划42China Mobile公司SGI公司很高兴能向China Mobile公司提供模块化数据中心方案。SGI提供了很多能够引领市场上模块化数据中心设计方向的重要系统特点,包括开放软件、标准化接口、高效率、高密度和电源优化等方面。本方案将为我们的合作团队提供了一个宝贵机会,展示在该环境中我们如何降低PUE。我们将一如既往地对产品和业务模型进行灵活改进,提高实体数据中心和模块化数据中心的效率。这样可以帮助China Mobile公司采用最新的服务器和存储计算节点实现更有效的计
5、算环境。SGI的工程师们愿意与China Mobile公司紧密合作。本次为我们提供了一个宝贵机会。与处于服务器、存储和设备效率前沿的组织开展密切合作将使客户受益,我们愿意在未来发展中保持合作。我们相信与China Mobile公司的合作将使我们获益匪浅,我们期待能够成功完成该项目。真诚的祝福 所有权声明本建议书中包含、附带或引用的全部材料中,凡标有所有权信息图例的材料未经SGI公司书面许可,均不得向第三方提供、复制或散发。版权、产品、商标和商品名确认SGI、SGI Altix、Silicon Graphics和SGI标志都是注册商标,SGI是Silicon Graphics Internati
6、onal 公司的商标。 提到的其他所有商标都属于它们各自的拥有者。第一章 综述 SGI期盼成为China Mobile公司模块化数据中心合作伙伴。SGI是业界先锋,交付的ICE CubeTM模块化数据中心能够在一个独立便轻便的40英尺的集装箱内实现极高的服务器和存储密度。其先进的制冷设计与其轻松可得的耐用性一起,极大地降低了运行费用。 现在SGI计划提供一个水冷的ICE Cube模块化数据中心版本。该产品进一步减少了相关基础设施费用和能源消耗。该产品的主要目标之一就是使能源效用效率比(PUE)最小化,实现本地基础设施成本最小化。 为何需要“集装箱式数据中心”? SGI认识到对传统数据中心进行模
7、式转移的需要 通过数据中心的模块化设计,数据中心得以在ICE Cube MDC的国际标准化组织集装箱外形基础上构建 推动成本、进度、可扩展性、模块化和灵活性等方面的改进 实现部件标准化,改进运行可靠性 发展业界最低的PUE 在数据中心应用即插即用技术(Plug and Play)1.1 项目范围新型ICE Cube “水冷式”的设计焦点将是: 在业界实现最低年度平均PUE 计算全寿命TCOE,而不仅仅是运行效率 积极主动减少建筑、铜和水的需求 水将是未来需要精确管理和测量的约束性资源 送抵世界任意地点的廉价联运方式 将数据中心移动到更便宜的电力和网络的地方 根据需要安装相应模块提升相应能力 摆
8、放位置得到管理机构认可 促进业界MDC PUE方法的发展1.2 项目目标新型水制冷的ICE Cube 设计项目的目标是:1. 节约化生产 工厂放置、堆叠和包装更加有效 机器人技术或便宜的劳动力 取消了包装层 系统填料箱集运架集装箱 材料成本,客户现场的废弃物和人工 更高的空间效率 功率密度超过700kw 可安放在停车场2. 实现系统扩展单位 以服务器为单位 1个系统 置于机架并联网 以机架为单位 每个机架96个系统 机架、叠层和电缆连接 这是数据中心最有效的扩展单位,效率增长非常明显 以集装箱为单位 在40英尺集装箱内可放置多达3500多个系统 没有包装需要移除 即插即用 不受天气影响、安全、
9、便于运输 将模块化数据中心建造时间从8-12周减少至不足6周,同时减少了对系统设备校准的需求。3. 需考虑事项 需要考虑水冷式ICE Cube设计的分类 需要考虑IEEE电池温度需求 需要考虑UPS模块化设计 需要考虑水的温度 需要考虑水的流量4. 组态 足够灵活,能适应需求改变 适应机架、滑道或集装箱 适应各种功率密度 模块化,可增加的 简单网络分配5. 安全设备 抗电弧开关装置 施工工作周40至50小时 全寿命安全规划包括设计、施工、运行和拆卸 集成化的烟火感测系统6. 可靠性 长期可行性校验7. 可持续性 使碳足迹最小化 选择支持外部空气制冷的理想气候站点 水用量最小化 意识到全寿命能量
10、成本的概念从摇篮到摇篮 纳入可持续发展建筑外壳 集成化园林设计,包括绿顶和垂直花园墙8. 施工 项目投入市场的速度更快 无需砖块和砂浆 无需在建筑物内大兴土木 减少对长期或专用/定制设备的依赖9. 成本 最大化能力成本比 最大化初期投资收益 推迟设备投资 影响业界降低初期和运行成本 利用模块化概念实现最低的投资成本 综合平衡投资报酬率和折旧实现总成本最小化 综合平衡投资增长和经济规模 停止基础设施的成本增长10. 系统设计标准 3相电力系统 服务器运行环境温度不高于52 相对湿度为20%80%,变化率待定 设计中要面向适应未来更高的温度 对在线UPS的需求最小化甚至不需要 IT设备向BMS报告
11、环境温度和服务器电力供应 4个Unistrut可轻松插入云机架(cloud racks)的通道。间距待定 两侧上有可自动开合的百叶窗 可管理的PDU 3相60安培单插头 报警自动断电 网络连接11. 规范和设计指南 国际建筑规范 国际机械规范 国际铅管规范 国际电力规范 国际防火规范 本地规划法规 Factory Mutual指南 使用LEED nc2.2 银级认证指南、设计过程和指南12. 建造 可在4周内开始1.3 SGI简介 SGI成立已有25年的历史,与许多组织在众多工程和研究型项目上开展了合作。SGI是一家位于硅谷的上市公司(NASDAQ:SGI),有一千三百多名员工,工作在超过26
12、个以上国家。SGI拥有七百多项专利,每年在研发的投入有五千多万美元。SGI为包括美国政府在内的众多组织开发技术,懂得这些项目对SGI成长的帮助,以及对SGI为其他市场提供创新产品的帮助。SGI的众多客户都经常面对研究、技术和商业上的最严峻挑战。SGI为客户提供的解决方案具有无与伦比速度、规模和效率,能够有效地帮助客户应对挑战。这次机会很适合SGI的核心业务,也是SGI期待与China Mobile公司在此方面开展合作的原因之一。SGI的业务包括下列领域:高性能计算系统集装箱解决方案云计算高性能计算存储解决方案专业服务 本方案产品也在我们的产品路线系列图中。这些路线图的提出是基于技术发展趋势、第
13、三方与开源部件的工程化可用程度、客户需求和我们自己积极主动的创新研究。SGI对研究的投资是SGI公司未来发展战略的重要组成部分,我们相信就此POC开展合作将有助于提高我们的集装箱效率和数据采集能力。下面是SGI所擅长的领域:整个HPC系统:高性能和易管理性不断创新中实现的最好部件实现运行成本最小化的可靠的系统结构通过将发明工程化节约数据中心成本在数据中心和集装箱方面推动PUE下降提供业界领先的集装箱解决方案对Linux社区的显著贡献最先进的美国工厂制造的HPCSGI对环境保护的承诺 云计算也是SGI研发工作的一个重要部分。考虑因素和影响总结u 计算PUEu 配置和协调电气、机械、安全、BMS和
14、结构系统u 响应外部条件u 环境监视u 温度/RH监视u 冰雪监视u 雨水监视u 风力监视u 自然灾害洪水、地震、龙卷风、飓风u 现场因素u 地形u 组态u 总效率成本(TCOE)测量u 可控的需求和指南u 构建规范u 本地土地使用u 管理工作u 环境影响u 社会影响第二章 模块化数据中心描述2.1 总体描述 MDC的基本目标是提供360kVA的供电,并为其内部的IT组态提供制冷。它最多可支持24组49U通用机架,每个机架大约消耗14.5kW。IT组态中的机架需要包括必需的鼓风机,以便在MDC中规定的内部运行条件下支持所需的负载。该机架还包括必需的PDU以便将来自MDC的交流电分配至独立的电源
15、。Mechanical and Electrical Monitoring Systems (MEMS)提供单点、远程、基于Web的系统管理和监控。根据客户配置不同,支持不同容量的变压器。 给定所需的IT组态的尺寸和电力负载以及实际运输限制,整个可运行MDC将由三类独立模块(配件)组成。这些模块的设计能够实现在SGI制造现场以及后续长期运行地点处,模块之间的轻松连接(和断开连接)。可运行MDC的整体尺寸不必一定符合ISO联运集装箱的限制。但是单个模块的尺寸不应超过ISO联运集装箱外部尺寸。符合以下认证International UL- CE certified , US - ETL liste
16、d based on UL 1995 (Air Handler)2.2 整体结构 通用机柜集装箱Universal Power Optimized (IC4024UD)集装箱类型工程描述关键特性最大Rack高度最大19”机柜数 in 40ft可变机柜宽度 (Y/N)最大机柜功率, 60F water集装箱最大空间 U集装箱最大功率通用(大功率)通用机柜,单排水冷 (高密度)极高的电源密度,全长机柜,后端访问设备,单排,水冷(in-Ceiling)49 U24Y14.5kW1167360kW2.3 技术指标 IC4024UD: 24 x 49U racks,每个机柜提供功率 14.5kW/rac
17、k 电源功率大,单排、水冷,最高的效率 在所有的ICE Cube型号中提供最高的核密度: 高达46,080 cores 通道可调整, 4个后端固定的机柜,宽度可变 机柜后端有维护空间和通用机柜导轨套件Size40Container ClassUniversalSubclassDensity OptimizedModel NumberIC4024UDDescriptionUniversal In-Ceiling cooling(High wattage Racks)Key FeaturesSee Comparison SheetDimensionsLength40Width8Height9.5T
18、are weight (without servers)9K lbsTypical weight (with servers)Up to 35K lbs, depending on server configurationRack CapacityMax. half-depth racks0Max. standard-depth racks24Variable Rack width OptionYUs per rack49Container Max RU960PowerMaximum Rack Wattage (approx), 60F Water14.5 kWContainer Max Po
19、wer360 kWDistributed 100% eff UPSNFanless server operationNElectricalNormal Input serviceElectrical Power is very, very build specificDC 3 shelves per Cublet (N up to 15kw per rack)single or dual 600A service of 380-415 VAC WYENormal distribution serviceN or 2N ac PDUs attached to the racks at the r
20、earIT load Supply Air TempThere is a strong relationship of air volume per server, air temperature, water volume and temperature to server densityMinDew pointMax inlet95 FTypical inlet77FSupply WaterTBDMin Temp (F)TBDMax Temp (F)TBDTypical Temp (F)65 FMin Flow (GPM)10 GPM/coilMax Flow (GPM)TBDIdeal
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