Equinix全球IBX運營工程副總裁Arno van Gennip表示:“從設計到施工再到設施管理，數字結對正在成為提高數據中心效率和減少客戶碳排放的關鍵。"
數字結對有助於將不同關鍵領域的數據集中到* * *享受環境中，使IT、工程、財務、采購和施工團隊能夠在流程的早期探索和模擬性能、財務和環境等各種因素之間的權衡。設備和空間利用的各種效率改進的直接影響是減少能源消耗和碳排放。數字結對還有助於提高建設和運營效率，減少浪費，減少人員需求和相關的環境影響。
許多企業和數據中心運營商(如Nvidia)可能會從各種模擬建模工具創建數字孿生工作流，這些工具結合了工程、CAD和數據中心信息管理(DCIM)的功能。越來越多的DCIM制造商(如施耐德電氣)將數字孿生功能直接引入他們的工具。dassault systemes和Future Facilities等供應商為數據中心提供了更加集成的數字雙胞胎。英偉達等廠商也開始推出Nvidia Air等新工具來優化數據中心的物理和邏輯布局。
使生效
Equinix與未來設施合作，為企業數據中心構建數字雙胞胎。數字結對可以幫助工程師確保冷卻系統和連接的生態系統提供所需的容量和最佳效率。工程師可以比較數據中心的預期行為和實際行為，以及能源使用情況。
“這讓我們深入了解保持和優化能效的可能性，”van Gennip說。
Equinix工程師和合作夥伴壹起構建了物理數據中心的3D模型。這種數據中心的孿生模型基於各種因素，例如數據中心中計算設備的容量和密度以及冷卻系統的路徑。集中式數字雙平臺可以幫助工程師通過使用實時數據(如功率和溫度)來預測預測的變化對配電、空間利用率和冷卻路徑的可能影響。這些實時數據集成到現有的模型中進行精確的分析和預測，以便數據中心雙胞胎可以通過預測能源需求來提高效率。
達索與許多領先的超大規模數據中心企業合作，設計和構建下壹代數據中心。
達索建築、工程和建築(AEC)行業銷售戰略總監Marty Rozmanith表示:“他們面臨的最大挑戰是如何縮短項目準備時間，以跟上不斷增長的需求，以及如何通過減少建築和運營過程中的能源和水消耗及浪費，使數據中心更具可持續性。
讓管理更簡單。
數據中心房地產投資信托公司Digital Realty全球樓宇管理優化總監Kasper Dessing認為，過去數據中心管理被分成幾個島，每個島專註於某壹方面的管理設施。
因此，不同領域的管理者可能看不到更大的圖景。無論是現在還是將來，當考慮設施的維護時，這壹點尤其重要。數據中心會產生大量的數據，但人類無法很好地捕捉、收集和管理這些數據。隨著數字服務變得越來越復雜，這種情況只會變得更糟。
Dessing說:“通過數字結對，我們可以以虛擬的方式呈現設施中的各種元素和動態，並在各種操作場景下實時模擬實際行為。”
Digital Realty發現，由於數據量巨大，不同組件之間相互依賴，壹般數據中心的運行不夠好。正因為如此，Digital Realty將他們設施的數字雙胞胎與專有的人工智能和機器學習平臺相結合，分析成千上萬的數據流，以便能夠跟蹤設施中的所有組件並進行實時調整，還可以預測未來的行為，從而進行預測性維護，節省時間並降低成本。
這種對設施和不同組件之間關系的可見性有助於改進新設施的設計，並使它們更加高效。不僅如此，Digital Realty還使用digital twins及其人工智能平臺來優化能耗。
德辛說:“可持續發展是我們的首要任務，優化每個設施的能耗將有助於我們降低成本，減少對環境的影響。”
不是每個人都有在做決定時進行模擬的技術專長，所以Digital Realty將壹個推薦引擎集成到他們的數字孿生平臺中。
“通過這種方式，更多的人可以使用這項技術，而不是壹直依賴專家。”
把碎片拼在壹起。
在數據中心的設計、建設和運營過程中會產生大量的數據，這些數據以不同的格式和系統存儲。Rozmanith說，通過適當的訪問控制和變更管理來管理和組織數據是非常具有挑戰性的。數字結對可以帶來多學科、不同發展水平(LOD)和多維度的數據，這使得不同的利益相關者能夠圍繞單個事實源進行實時協作。這些更復雜的數字結對技術結合了各種技術，並使用集成的數字結對來模擬熱、結構、電、控制和監測、制造和組裝的過程。
Rozmanith解釋說:“通過壹個通用平臺，每個人都可以圍繞單壹的事實來源工作，這不僅節省了時間，還提高了質量和整體數據中心交付能力。這個平臺是我們變革的動力。”
埃森哲雲首席技術專家Teresa Tung表示:“隨著我們整合更多數據和模擬來連接工程設計、施工調度和運營流程，不同數字雙胞胎之間的互操作性已成為壹大挑戰。”
Tung的團隊正在與數據中心供應商合作，將數據和領域專業知識應用於分析流程，以確定驅動假設預測所需的模擬數量和配置。他們使用領域知識地圖(互聯網搜索中使用的相同技術)來捕捉這些需求，並映射不同元素之間的關系。
施耐德戰略規劃和解決方案架構師總監卡斯滕·鮑曼表示，提供商越來越多地在DCIM工具中添加數字結對功能，以在實際部署之前模擬基礎設施升級可能帶來的影響。他認為，開放標準可以簡化數據中心設備和管理工具之間的集成，從而更容易使數字雙胞胎成為日常數據中心工作流程的壹部分。
讓我們詳細了解壹下19數字雙胞胎如何提高設計、施工、運營和規劃的可持續性:
設計
放置新的服務器
“也許在數據中心行業，使用數字孿生技術的最大影響是氣流管理和IT設備放置，”鮑曼說。
部署計算、存儲和網絡資源的需求快速增長，給基礎設施帶來巨大挑戰。特定機架或位置有物理空間並不意味著有足夠的電源、通道和冷卻能力。
當看似簡單的安裝和部署可能需要電源的重大升級或更好的替代方案時，數字結對可以提供幫助。
密度增加
增加數據中心的設備密度可以減少新設施對氣候的影響。
信息服務集團(ISG)企業敏捷性總監Loren Absher表示，數字孿生可以幫助優化數據中心的設計，改善所有相關元素，如電源、布線、冷卻要求、氣流甚至活動地板的完整性，以防止災難性故障，也有助於改變增加密度所需的物理工作流程。
提高熱性能
冷卻是數據中心的第二大能耗因素，僅次於設備本身。現代數據中心的冷卻系統包括冷卻器、管道和HVAC設備。
數字孿生可以使用熱模擬來了解冷卻系統的行為並提高其性能。
Rozmanith說，壹些人經常將代表冷水機組數量和管道尺寸變化的設備鏈的1D模擬與氣流的3D計算流體動力學(CFD)分析相結合，以找到冷空氣和設備冷卻之間的最佳平衡，從而優化能耗。
評估季節性影響
Techstrong Research董事總經理兼聯合創始人丹·基爾希(Dan Kirsch)表示，數字孿生還可以幫助數據中心設計師更好地規劃季節性氣候變化，使設計師能夠根據外部季節性氣候變化的影響提前規劃，以降低整體運營成本和能耗。
“數字孿生使我們能夠根據客戶的具體需求和現場條件真正定制和優化設計，而無需實地實驗，”Kirsch說。
創建模塊化組件
Dassault與大型數據中心運營商合作，創建可在不同數據中心設計中重復使用的模塊化組件。
Rozmanith表示，數字孿生可以幫助企業定義和配置這些模塊的屬性，從而通過根據訂單進行配置來縮短設計、采購和安裝時間，從而有助於降低新數據中心的環境影響。
測試和驗證設備
NTT全球數據中心美洲產品高級副總裁Bruno Berti表示，他們正在使用數字結對技術測試和驗證設備，然後再將其部署到數據中心。
這些新的工作流程允許他們構建和測試電氣和發電機模塊，以便工程師在產品投入生產之前可以有任何潛在的流程故障，減少廢物對環境的影響，改善風險評估，加快新產品的開發，並提高數據中心的可靠性和靈活性。此外，數字結對還有助於安排預測性維護並降低維護成本。
優化電池性能
數據中心設備制造商Vertiv的首席創新官格雷格·拉特克利夫(Greg Ratcliff)表示，數字雙胞胎可用於建模和設計系統，以改善電池健康和預期壽命，從而減少制造新電池對環境的影響。在這種情況下，數字結對可以幫助團隊使用電池健康測量和設施細節來模擬不同的設計選項，並預測每個電池的健康狀態和使用壽命。
拉特克利夫說:“如果電池組中的單個電池出現故障，整個電池組都會出現故障，因此監控每個電池的運行情況非常重要。”
環境友好型替代品的評估
數據中心運營商可以使用數字結對技術來評估新方法的性能、環境效益和潛在缺陷。
例如，花王數據使用digital twin工具虛擬測試和部署無制冷劑間接蒸發冷卻(IEC)系統，該系統使用水蒸發而不是機械系統在炎熱天氣下冷卻空氣。這種方法有助於花王數據提高用電效率，減少對環境的影響。
建設
流線型結構
數字結對可以模擬復雜的任務、裝配、設備使用和人身安全，還可以改善設計和施工生態系統中供應商、集成商和承包商之間的合作，以消除過程中的摩擦。
Rozmanith表示，更好的模擬和協作可以縮短建設時間，減少問題的發生，避免返工，減少信息請求和安全事故的數量，這幫助達索的客戶平均縮短了65，438+00-65，438+05%的上市時間，減少了建設時間長可能帶來的環境影響。
減少建築垃圾
數據中心設計師正在使用數字結對來更好地規劃建設，以便員工可以更高效地工作，減少浪費，並縮短不同建設階段之間的時間。
Kirsch說:“通過創建數據中心的虛擬模型和完整的材料清單，設計師可以優化建築工人組裝的數據中心的每個細節。”
這種計劃方法可以減少壹個團隊在其他團隊中完成任務的等待時間。總的來說，減少數據中心建設過程中的浪費並不容易。Kirsch表示，這壹過程中的許多成分無法重復使用或回收，最後只能進入垃圾填埋場。
奔跑
提供維護建議
數字孿生有助於確定問題的根本原因，並提供快速維修的維護建議，以降低能耗。
例如，Equinix在阿姆斯特丹的工廠采用了數字孿生模型。根據模型，他們必須清洗冷卻塔和調整風扇。在過去，兩種維護的能耗都高於模型的預期。Van Gennip表示，數字結對進壹步提高了IBX這個已經非常高效的數據中心的能效，提高了65，438+00%。
延長資產壽命
達索的虛擬數字孿生(virtual digital twinning)可以將人工智能和機器學習算法的運行數據情境化，以改善預測性維護。羅茲馬尼思說，這延長了設備的使用壽命，從而減少了電子垃圾。此外，虛擬雙胞胎還可以通過提高冷卻和電力系統的效率來優化能源和水的使用。
提高維護和維修效率
數字結對可以簡化維護、修理和翻新所需的所有信息訪問，包括訪問文檔、用戶手冊、維護手冊、材料供應商信息和備件清單。Vertiv定制空氣處理和模塊化解決方案副總裁洛倫茨·霍夫曼(Lorenz Hofmann)表示，這可以節省時間，減少工作量，從而減少二氧化碳排放。
數據中心流程自動化
流程挖掘功能的改進可以幫助數據中心領導者了解他們的團隊如何與應用程序進行交互，以及如何響應數據中心環境的變化。
ABBYY過程智能高級總監Ryan Raiker表示，使用數字孿生理解和記錄程序可以幫助數據中心團隊找到候選的自動化方法，並可以實施不同的協議，以便在故障實際發生時采取行動，從而確保數據中心的正常運行，減少故障和浪費的發生。
改善托管服務提供商和企業之間的協作。
托管數據中心允許多個企業共享同壹個數據中心，但在企業客戶決定安裝新設備後，可能會在電力、熱量和重量方面對附近其他企業的設備產生影響。
法國的Thésée數據中心與Future Forward合作，在雲中部署每個設施的數字雙胞胎。這種數字雙胞胎使客戶能夠通過Web服務器模擬他們自己或附近設備變化的可能影響，從而幫助Thésée工程師與客戶合作，提高他們的數據中心空間利用率，並減少建設新數據中心的需求。
計劃
確保符合合規要求。
NTT正在研究如何通過數據配對幫助企業收集與商業相關的數據，並使這些數據標準化。數據結對將企業數據源及其關系復制到標準格式中，為分析和報告提供了壹個集中的位置。
NTT數據服務智能解決方案副總裁Bennett Indart表示，這將有助於在實現數據中心可持續發展目標方面取得進展，並確定新的改進機會。
改善財務決策
NTT的Berti表示，NTT已經開始將財務數據整合到他們的數字雙胞胎中，這有助於NTT在規劃過程中使用實時數據和高級分析功能來審查材料和勞動力成本。
此外，它有助於從財務角度確定制造業價值鏈的調整是否合理，以及預期結果是否會降低數據中心的運營成本。
評估數據中心遷移的影響
埃森哲與卡內基梅隆大學合作開發了壹個名為myNav Green Cloud Advisor的數字雙胞胎模型，該模型允許企業衡量數據中心和雲提供商之間遷移的可持續性影響。
埃森哲的Tung表示，該項目以數字雙胞胎的形式啟動，基於當前的數據中心能耗、計算要求和可持續發展目標，允許企業規劃和比較各種雲解決方案，包括碳排放目標、位置、能源和向清潔能源過渡的準備工作。
了解實質性影響
Kirsch表示，在建設完成之前，通常很難知道數據中心的實際材料清單。在數據中心的建設過程中，團隊會遇到各種可能需要偏離原始設計的情況。設計團隊可以使用digital twins來規劃所有的現場條件，並指定所需的材料。
Kirsch說:“通過制定準確的材料清單，數據中心創始人和最終用戶可以在建設開始前充分了解所需的材料及其對整體可持續發展目標的影響。”