探訪全國首個全場景智能醫院：它如何破解數據中心高能耗難題？

每經記者 劉玲    每經編輯 文多    

5月10日下午，廣州氣溫沖破31℃。在廣東省第二人民醫院（以下簡稱“廣東省二醫”）的住院部內，病人的心電圖在墻上的大屏幕中跳動著，智能機器人穿梭于各個病房運送藥品，護士們通過智護屏和電子手環監控著病人的治療進度。

廣東省第二人民醫院的智護屏 圖片來源：每經記者 劉玲 攝

這是《每日經濟新聞》記者在廣東省二醫看到的場景——該院是全國首座全場景智能醫院。在千行百業都向數字化、智能化轉型的當下，科幻電影里的“未來醫院”也逐步走進了現實。

“我們原來是用智慧手段解決醫院里排隊、護理輸液等碎片化問題，各個場景之間不能交互，而現在的趨勢是各個場景的融合交互，朝著醫院智能體的方向發展。”醫院黨委書記田軍章向記者表示。

不過，運行如此之多智慧場景的醫院，離不開能承載大量數據吞吐和運算的數據中心。而“高耗能”一直是數據中心的痛點，數據顯示，我國數據中心年耗電量超過全社會用電量的1.5%。在“碳中和”目標之下，如何破解數據中心的“高耗能”難題，是IDC（互聯網數據中心）行業都在探索的。

數字化轉型的智慧醫院

心血管內二科護士工作臺的右側墻壁上，掛著兩塊智護屏，一塊顯示著病人實時的心電圖，一塊則顯示著科室所有患者的資料。

一位護士長向《每日經濟新聞》記者介紹：“以前我們的患者資料都是一個一個輸入的，在患者檔案電子化后，護士們可以直接從智護屏看到患者的住院天數、輸液監控、風險因素等等。”

與傳統醫院不同，5G和智能技術幾乎“重塑”了廣東省二醫所有的就醫環節。智慧病房可以實現健康咨詢、診治和用藥查閱、遠程探視、檢驗檢查結果查看等功能，而“互聯網+醫療健康”平臺則可以實現掛號、繳費、入院、健康檔案管理等業務的自助化、互聯網化。

患者的網絡健康檔案經過數據分析后，會直觀地呈現在智護屏上。例如，5月10日當天心血管內二科的患者有55人，“特殊治療”一欄顯示，需要睡前服用安眠藥的有11號、18號、21號和50號床病人，42號、44號、48號床病人則需要進行胰島素注射等等。

智護屏上的護理信息 圖片來源：每經記者 劉玲 攝

田軍章介紹說，2018年應國家建設智慧醫院的要求，廣東省二醫將患者所關心的掛號、分診、取藥等治療環節一個個都搬到了線上。在今年3月，醫院又與華為合作，將不同的診療環節打通，開始在智慧醫院的基礎上建設智能醫院。

除了醫療運營方面，醫院的安防、消防等方面也是智能化的。當人們踏進廣東省二醫的大門，就進入了5G視頻“天網”監控區域。目前，全院布控5G+AI攝像頭達500多個，均具有數據分析功能，可實現人臉識別、電動車識別、人群超密度識別、越界識別等多項功能。

不過，醫院的全場景智能也帶來了數據的“大爆炸”。一位工作人員告訴記者：“就患者簡單的一個掛號業務，在經過信息化建卡立檔后，其背后產生的數據都是指數級的增長。”而廣東省二醫的一切智能化運作，全都基于一個由大數據平臺、AI算法等組成的云數據中心，這也是其與以往各種智慧醫療碎片化呈現的最大區別。

廣東省第二人民醫院的智慧大腦 圖片來源：每經記者 劉玲 攝

數據中心的高能耗難題

隨著云計算、5G等技術迅猛發展，數據需求呈幾何級增長，數據中心的數量也與日俱增。根據賽迪顧問數據顯示，截至2019年底，中國數據中心數量約為7.4萬個，約占全球數據中心總量的23%，機架數量由2016年的124萬架上升至 2019年的227萬架，四年間上漲了83.1%。

不過，數據中心是典型的高耗能產業。據《中國“新基建”發展研究報告》，到2025年，全球數據中心將占全球能耗的最大份額，高達33%。而在國內，全國數據中心的耗電量已連續八年以超過12%的速度增長，未來占社會總用電量的比例將持續增長。

隨著計算力提高，對于新建的數據中心而言，最大的資金投入不是建筑本身，而是保證電力供應的設備成本以及機房制冷成本。“不僅如此，一般來說一個數據中心的運營，60%的成本都是來自電費。”華為技術專家馬燁向《每日經濟新聞》記者表示。

在產業層面，PUE（能源使用效率）已經成為衡量數據中心是否節能的重要指標。馬燁告訴記者，PUE值越低，能效越高、能耗越低。國家對新建數據中心的標準是PUE值不高于1.5。

《廣東省5G基站和數據中心總體布局規劃（2021-2025 年）》（以下簡稱《規劃》）提出，數據中心PUE≤1.25的，優先支持新建和擴建；1.25＜PUE≤1.3的，支持新建和擴建；1.3＜PUE≤1.5的，嚴控改建，不支持新建、擴建；PUE＞1.5的，則禁止新建、擴建和改建。

對于數據中心能耗高、運維難等問題，“我們的方向是什么呢？”華為數字能源Marketing副總裁堯權說道：“第一，就是把數據中心用模塊化去建設，把建設周期降下來；第二，通過最大化利用自然冷源、智能溫控，把能耗降下來；第三，采用鋼結構，把可回收的比例提上去，最后就是實現我們的安全可靠。”

在廣東省二醫醫院負一樓，記者看到了這個全場景智能醫院的數據中心：一個不到200平米的“機房”里，放著由30個機柜組成的“大黑匣子”。機柜中的設備轟鳴著，燈光不停閃爍。雖是31℃的夏日，但黑匣子里卻有點冷。

廣東省第二人民醫院的數據中心 圖片來源：每經記者 劉玲 攝

“這個數據中心承載了廣東省二醫所有信息化的東西，包括人流、物流和財流等。”馬燁向記者表示，“原來廣東省二醫有一個老舊的數據中心，只是在年底看一下電費是多少，也沒有人管理。華為只花了一個月的時間，老舊機房改造成了綠色智能的微模塊數據中心” 。

據介紹，廣東省二醫數據中心采用了華為全新的FusionModule2000智能微模塊，融合了供配電、制冷、監控系統、機柜通道和布線系統，通過模塊化的設計和工廠預制，能夠將數據中心建設周期縮短50%。數據中心還采用了iCooling等技術，將PUE的值從2.0降低至1.5以下。

田軍章向《每日經濟新聞》記者透露，廣東省二醫智能化改造后的數據中心，每天節省的電量相當于一個普通病房兩年的用電量，目前醫院能耗已下降到原先的70%。

科技巨頭如何降能減排？

碳中和可以說是當下全球最為緊迫的使命之一。2020年第七十五屆聯合國大會上，我國向世界鄭重承諾力爭在2030年前實現碳達峰，努力爭取在2060年前實現碳中和。

實際上，在很早之前許多科技巨頭就開始探索數據中心的節能方法。據了解，傳統數據中心能耗主要來源于IT設備、空調制冷系統、供配電系統、照明系統等，能耗占總功耗的比例分別約為45%、40%、10%和5%左右。可以看到IT設備和制冷系統是用電的大戶。

因此，有些大型互聯網企業的數據中心開始逃離城市，進入極地或沉入海底，因為那些地方的溫度足夠低，可以通過外界的冷空氣或者冷水進行散熱，省去空調制冷的能耗。

例如，2016年Facebook在瑞典呂勒奧建立了一個新的數據中心，該數據中心離北極圈只有70英里，大多數時間氣溫在零下50攝氏度左右。2018年6月，微軟在英國蘇格蘭奧克尼群島附近的北部島嶼數據中心海底負載試運行。

圖片來源：攝圖網

雖然將數據中心向極地遷移是節省能耗的有效措施，但是對于絕大多數的企業數據中心而言，這是不可能的，這就需要對數據中心進行架構、供電、溫控、運維等全方位的重構。

今年1月，騰訊宣布啟動碳中和計劃。據了解,這些年，騰訊已經在騰訊濱海大廈和數據中心，通過人工智能和云計算來降低碳排放，研發的節能技術已經迭代到T-Block4.0版本。

例如2020年7月正式開服的廣東清遠的云計算數據中心，就通過采用間接蒸發冷卻、HVDC+市電直供、冷熱通道隔離、優化氣流組織、太陽能供電等節能技術和系統方案，并充分利用自然冷源等辦法，將PUE的值降低到了1.25。

去年2月底，在“行業數字化轉型大會（2020）”上，華為則發布了新一代預制模塊化數據中心解決方案——FusionDC 2.0，融合了AI（人工智能）、預制模塊化建筑、先進電力電子和溫控熱管理、數字化全生命周期管理等技術。廣東省二醫的數據中心采用的便是該方案。

實際上，數據中心只是碳中和目標下千行百業的一個縮影。正如堯權所說，“碳中和‘30/60’目標必然帶來一場廣泛而深刻的經濟社會變革，既意味著能源生產、能源消費的革命，也是一次各行各業全面升級換代的機會。”