企業(yè)網(wǎng)D1Net  2月21日 隨著數(shù)據(jù)中心的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的能耗問題逐漸凸顯，一般一個數(shù)據(jù)中心機房約放置50~100個機架，每個機架的負載量約為幾千瓦，這樣一個機房的負載量就可以達到上千千瓦，一個數(shù)據(jù)中心肯定不止一個機房，所以數(shù)據(jù)中心要正常運轉(zhuǎn)需要的消耗大量的電能，于是人們將視線轉(zhuǎn)到了數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)上。現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心主要有兩種供電模式：交流和直流。

我們知道絕大家用電器用的都是交流電。交流電的電流方向、大小會隨時間而不斷改變。發(fā)電廠的發(fā)電機是利用動力使發(fā)電機中的線圈運轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)180°發(fā)電機輸出電流的方向就會變換一次，因此電流的大小也會隨時間做規(guī)律性的變化，此種電源就稱為“交流電源”。簡記為AC。相比交流電的應(yīng)用范圍，直流電主要用于工業(yè)。直流電的電流流向始終不變。電流是由正極，經(jīng)導線、負載，回到負極，通路中，電流的方向始終不變，所以我們將輸出這固定電流方向的電源，稱為“直流電源”。簡記為DC。用直流電工作的用電器需要直流供電，用交流電工作的用電器需要交流供電。

交流供電是電網(wǎng)供電最普遍的方式，但是這種供電方式卻不是高效的。由于交流電在每個時刻它的相位和大小都在變化，這樣交流電就可以實現(xiàn)變壓，而直流是不能變壓的，交流電在傳輸時可以升壓，使得在傳說中損耗減小。通過變壓又可能有多種電壓的輸出，比如：24V、48V、220V等，供各種設(shè)備使用。不過交流電也有缺點，就是損耗要大些。直流供電正好相反，直流的損耗要小，而且直流供電只要兩根線就可以實現(xiàn)傳輸。不過直流的電壓相位不會發(fā)生變化，在傳輸小信號時容易受到外界的干擾，不像交流電可以加上濾波環(huán)節(jié)過濾。主要的電網(wǎng)都是交流電，因此要對直流設(shè)備供電，需要進行交直流轉(zhuǎn)換，這類轉(zhuǎn)換的設(shè)備投資都比較貴，需要額外增加投資。

采用直流電最大的障礙不僅僅是轉(zhuǎn)換直流交流的能量損失問題，一個直流數(shù)據(jù)中心需要完全不同的配電系統(tǒng)。配電將需要整合站內(nèi)發(fā)電機，使得后備發(fā)電機能源能夠轉(zhuǎn)成直流，同時服務(wù)器和系統(tǒng)也得革新。現(xiàn)有的服務(wù)器和其他硬件系統(tǒng)無法翻新來適應(yīng)直流供電，所以需要一個完全不同的硬件套件。企業(yè)如果要配置直流供電，恐怕得重新建個數(shù)據(jù)中心。采用直流供電還存在電壓值和安全性能問題。如果電壓較低，就會導致供電時電阻損耗增大、供電電纜變粗、布線作業(yè)難度增加以及電纜等構(gòu)件成本上升的問題。但是如果提高電壓值，就必須解決電弧及觸電問題。由于直流電始終施加恒定電壓，因此不能熄滅電弧，就有可能引燃周圍的物體，所以相比交流供電，直流供電的安全性較低。直流供電的設(shè)備易產(chǎn)生靜電，所以采用直流供電的設(shè)備一定要做好接地，否則容易產(chǎn)生靜電電擊人。

在數(shù)據(jù)中心到底應(yīng)該采用交流還是直流供電一直備受爭議，實際在數(shù)據(jù)中心也是兩種供電方式都存在，一般的高端設(shè)備也都支持兩種方式供電，在傳統(tǒng)的運營商網(wǎng)絡(luò)有不少需要-48V直流供電的設(shè)備，這樣就需要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，轉(zhuǎn)換的過程仍然必不可少。有些數(shù)據(jù)中心最開始就是以直流電供應(yīng)型設(shè)備發(fā)展建立起來的，這樣整體設(shè)備供電只需要從電網(wǎng)做一次轉(zhuǎn)換，效率將變得很高。對于采用混合型的數(shù)據(jù)中心，既有交流設(shè)備又有直流設(shè)備，就需要有轉(zhuǎn)換的UPS設(shè)備，這樣即便直流設(shè)備能耗小，也浪費掉不少轉(zhuǎn)換的能量。所以交流與直流孰好孰壞，需要綜合來看。

大概在一百多年以前，著名發(fā)明家愛迪生就推崇直流供電，只可惜最終特斯拉和美國西屋電氣提出的交流供電方案最終成為全球標準，在全世界的電網(wǎng)中都是交流電。時光流轉(zhuǎn)百年后，由于DC-AC轉(zhuǎn)換器技術(shù)逐漸成熟，效率逐漸提高，直流供電又重新回到了人們的視線，這足可見愛迪生先生的偉大。人們在使用了一百多年的交流電后，幾乎沒有人記著愛迪生曾經(jīng)熱衷于推廣直流電，技術(shù)發(fā)展到了今天，因為能耗問題，直流供電受到了前所未有的關(guān)注。雖然直流供電受到了關(guān)注，但是要想使用直流供電還需要解決諸多問題。畢竟交流供電已經(jīng)大力發(fā)展了一百多年，而直流電仍未普及。

無論是交流供電還是直流供電，都有優(yōu)缺點，不好說哪種就一定好。經(jīng)過了近期永無休止的爭論，終于出現(xiàn)了一種折衷的方式，即高壓直流供電。高壓直流供電既電能損耗小，又沒有易受干擾的問題，似乎是兩種方式爭論的折中結(jié)果。這種方式實際上仍屬于一種直流供電，在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心仍需要時間來普及，不過現(xiàn)在的IBM服務(wù)器、HP服務(wù)器、思科路由器、華為交換機等設(shè)備都開始陸續(xù)支持高壓直流供電，隨著數(shù)據(jù)中心能耗壓力越來越大，必將進一步推動高壓直流的普及。目前，高壓直流與交流和直流工供電相比，唯一就是技術(shù)成熟度不夠，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，高壓直流供電的方式將越來越普及。

數(shù)據(jù)中心在交流和直流之爭的過程中，又出現(xiàn)了高壓直流。實際上，現(xiàn)在在數(shù)據(jù)中心里存在了交流、直流、高壓直流三種供電方式。交流供電仍然占據(jù)著超過90%的市場，而高壓直流不足1%，隨著數(shù)據(jù)中心能耗問題的凸顯，現(xiàn)行的交流供電方式會使今后的耗電量劇增，越來越多的人開始轉(zhuǎn)而投向直流和高壓直流的供電方式。相信將來會出現(xiàn)三者長期共存的局面。數(shù)據(jù)中心究竟會采用哪種供電方式，還需要結(jié)合自身特點去決定。