数据中心技术指标解读

文/钟景华（中国电子工程设计院有限公司）

钟景华，中国电子工程设计院有限公司副总工程师，正高级工程师，国家注册电气工程师，享受国务院政府特殊津贴专家，北京《智能建筑与智慧城市》杂志社编委。

主持和参加了200余项电子工业、数据中心等工程设计、标准规范和研究项目，特别是近年来主持完成了100余项大型数据中心项目的工程设计，技术水平达到同期、同类项目国内领先水平。

主编《数据中心设计规范》等国家和行业标准规范；出版《新一代绿色数据中心的规划与设计》等著作3部；获得1项发明专利和2项实用新型专利。

摘要 “电子信息设备允许断电持续时间” 是保证电子信息设备能否连续正常运行的关键指标，“主机房空气粒子浓度” 是保证电子信息设备安全运行的重要指标，本文阐述了这两个指标的出处和作用。

关键词 数据中心；规范；技术指标；电子信息设备；断电持续时间；空气粒子浓度

数据中心是一切信息化的基础，大数据、云计算、物联网、智慧城市、5G等信息化技术都依赖于数据中心的发展而发展。2017年，《数据中心设计规范》发布实施，推动了数据中心建设向着技术先进、安全适用、经济合理、节能环保的方向健康发展。为更好地理解《数据中心设计规范》，本文就规范中规定的“电子信息设备允许断电持续时间”和“主机房空气粒子浓度”两项技术指标进行解读。

1 电子信息设备允许断电持续时间

这个指标是保证电子信息设备能否连续正常运行的关键指标，电源中断超过这个指标，电子信息设备将停止运行，将造成信息数据丢失等严重后果。关于电子信息设备允许断电持续时间，《数据中心设计规范》GB50174-2017与原《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008有一点不同。

《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008关于电子信息设备允许断电持续时间的要求，在附录A中是根据不同等级的机房规定不同的允许断电持续时间，见表1。

《数据中心设计规范》GB50174-2017关于电子信息设备允许断电持续时间的要求，在附录A中取消了根据不同等级的数据中心有不同的规定，各级数据中心电子信息设备允许断电持续时间都是一样的，见表2。

取消根据不同等级的数据中心，电子信息设备允许断电时间不同的原因：

无论什么等级的数据中心，其目的都是为电子信息设备提供运行环境。电子信息设备在生产过程中，并没有因为今后是用于不同等级的数据中心而有不同的生产标准，关于电子信息设备允许断电持续时间的标准，各电子信息设备生产厂基本都是依据美国计算机和商业设备制造商协会（CBMEA）对电子信息设备提出的技术要求进行生产，具体要求见图1。

图的纵坐标表示电子信息设备输入电压波动值，100%表示额定电压，横坐标表示时间。从图中可以看出：断电持续时间不大于10ms，电压波动不超过图中曲线范围时，电子信息设备都能够正常运行。这是电子信息设备的生产标准，这与数据中心的等级无关，因此新版《数据中心设计规范》取消了根据不同等级的数据中心对断电持续时间有不同要求的规定，各级数据中心统一要求电子信息设备断电持续时间不大于10ms。

为了满足电子信息设备断电持续时间不大于10ms的要求，目前的技术主要是采用UPS供电，《数据中心设计规范》附录A给出了各级数据中心UPS配置的基本要求，见表3。

表1《电子信息系统机房设计规范》规定的电子信息设备允许断电持续时间

表2《数据中心设计规范》规定的电子信息设备允许断电持续时间

图1 CBMEA要求电子信息设备达到的技术要求

表3 各级数据中心UPS配置的基本要求

2 主机房空气粒子浓度

这个指标是保证电子信息设备安全运行的重要指标，主机房空气含尘粒子浓度过大，将造成电路板短路，造成电子信息设备故障，信息数据丢失。关于主机房的空气粒子浓度，《数据中心设计规范》GB50174-2017与原《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008有一点不同。

《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008第5.1.2条规定：A级和B级主机房的空气含尘浓度，在静态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5µm的尘粒数应少于18000粒。

《数据中心设计规范》GB50174-2017第5.1.2条是这样规定的：主机房的空气粒子浓度，在静态或动态条件下测试，每立方米空气中粒径大于或等于0.5µm的悬浮粒子数应少于17，600，000 粒。

静态：主机房的空调系统处于正常运行状态，室内温度和露点温度达到电子信息设备的运行要求，但电子信息设备未运行。

动态：主机房的空调系统和电子信息设备处于正常运行状态，室内有相关人员在场的情况（相关人员主要是指检测人员）。

2.1 增加“动态”时的空气粒子浓度要求

《电子信息系统机房设计规范》只规定了在静态条件下的空气粒子浓度，即侧重于工程竣工前对空气粒子浓度的检测，未考虑数据中心运维检测。实际上，数据中心在日常运行过程中也需要对空气粒子浓度进行定期检测，保障电子信息设备正常运行。故《数据中心设计规范》增加了在“动态”条件下测试空气粒子浓度的要求。

2.2 空气悬浮粒子数值有调整

《数据中心设计规范》将主机房每立方米空气中粒径大于或等于 0.5µm 的悬浮粒子数从 18，000，000粒（每升空气18000粒）调整为17，600，000粒。主要原因是为了符合国家规范和国际标准有关洁净度等级划分的要求。关于空气洁净度等级划分，国家规范《洁净厂房设计规范》GB50073等效采用国际标准《洁净室及相关被控环境——第一部分，空气洁净度的分级》ISO14644-1。该标准将空气洁净度划分为9个等级，每个等级之间再按公式（1）划分为10个精确等级。

式中：Cn——大于或等于要求粒径的粒子最大允许浓度（粒/m3），以四舍五入至近似的整数，有效位数不超过三位数；

N——洁净度等级；

D——要求的粒径（µm）

0.1 ——常数（µm）

《数据中心设计规范》要求主机房每立方米空气中粒径大于或等于0.5µm的悬浮粒子数少于17，600，000粒，这个要求是介于《洁净厂房设计规范》规定的空气洁净度8级和9级之间，表4是根据公式（1）计算得出的8级和9级之间的洁净度等级表。

从表中可以看出：17600000粒对应8.7级，而18000000粒在8.7～8.8级之间，无直接对应的等级。按照标准数据规范化的要求，《数据中心设计规范》将主机房空气中悬浮粒子数调整为 17，600，000 粒，即 8.7 级。

表4 空气洁净度8级和9级之间的洁净度等级表

3 结语

规范是经验的总结，《数据中心设计规范》中规定的技术指标都是来自于实践，实践——总结——再实践。随着数据中心相关技术的发展，未来各项指标会有所调整，规范也会随之修编，以满足数据中心的建设需要。