模块化数据中心是一种预制数据中心，由标准化基础设施模块构建，而不是像传统设施那样完全在现场建造。根据设计，一个模块可以将服务器机架、UPS 系统、配电、冷却、消防、环境监控、访问控制和网络基础设施集成到工厂制造的外壳中。
根据施耐德电气的说法，模块化解决方案可以将电源、冷却和IT基础设施整合到一个预先设计和预先测试的系统中。重要的是，模块化数据中心不一定意味着集装箱。它可以是集装箱式的、滑橇安装的或由更大的预制建筑模块组装而成。
模块化数据中心为何日渐流行？
最大的优势是部署速度。在传统项目中，土建、电气安装、冷却安装和调试通常是按顺序进行的。而模块化施工则可以在基础、公用设施连接和场地准备工作进行的同时，进行工厂集成。
维谛技术报告称，预制模块化施工可以显著缩短部署时间表，因为系统在到达现场之前就已经组装和测试完毕。
其他重要优势包括：
- 可扩展容量：可根据需求增长添加额外的IT、电力或冷却模块。
- 更可预测的项目交付：工厂生产减少了对多个现场工种的依赖。
- 更好的质量控制：电力、冷却和控制系统在发货前可进行工厂验收测试。
- 更低的现场施工要求：对于偏远、工业或空间受限的场地尤其有价值。
- 边缘计算部署：计算基础设施可以更接近工厂、矿山、电信网络或用户，从而降低延迟。
模块化数据中心与传统数据中心
| 因素 | 模块化数据中心 | 传统数据中心 |
|---|---|---|
| 建设 | 工厂建造 + 现场同步施工 | 主要在现场建造 |
| 部署 | 更快 | 通常更长 |
| 扩展 | 逐步添加模块 | 可能需要扩建建筑 |
| 初始投资 | 可分阶段增加容量 | 通常前期基础设施成本较高 |
| 质量控制 | 工厂集成与测试 | 更依赖现场安装 |
| 搬迁 | 某些设计可能实现 | 通常是永久性的 |
| 最佳应用 | 边缘、人工智能机柜、偏远站点、容量扩展 | 大型永久性园区 |
许多模块化数据中心指南忽略了什么
光有速度并不能保证数据中心的可靠性。
从基础设施工程的角度来看，采购方首先应评估模块周围的外部系统。
电力可用性至关重要。一个1兆瓦的模块化数据中心仍然需要可靠的1兆瓦级供电、上游开关设备、备用电源策略和充足的公用事业容量。模块化建设无法解决电力不足的场地问题。
冷却也必须围绕未来的机架密度进行设计。传统的企业级机架和现代GPU/AI机架可能具有截然不同的热量需求。高密度项目可能需要背板热交换器或芯片直液冷却，而不是传统的空调。ASHRAE的数据中心指南随着机架热负荷的增加，越来越关注液体冷却。
可靠性架构同样重要。N、N+1或2N UPS和冷却配置、维护旁路、冗余网络路径和故障隔离应在制造前确定。需要高可用性的组织还应考虑诸如Uptime Institute Tier标准和Tier-Ready项目之类的框架。
最后，好的项目包括出厂验收测试 (FAT)、现场验收测试 (SAT)、集成调试、当地电气和消防法规遵从性、风/地震评估、防腐保护和未来扩展接口。如果没有这些考虑，一个号称“即插即用”的模块仍然会造成昂贵的现场集成问题。
模块化数据中心的最佳应用场景？
典型应用包括边缘计算、电信基础设施、人工智能计算集群、工业设施、矿山、临时容量扩展、灾难恢复以及传统建设困难的地点。
对于需要可移动户外解决方案的组织，EliteESS 40英尺高柜模块化集装箱数据中心集成了工厂制造的外壳，具有远程监控、户外防护和降低现场施工要求等特点。
因此，模块化数据中心的真正价值不仅仅是将服务器放入集装箱。它是将电力、冷却、安全、监控和IT基础设施设计成可重复的系统，从而能够在项目不确定性较低的情况下进行制造、测试、部署和扩展。