去年發布的TIA-942-C標準對基礎設施要求做出了重大改變,以支持人工智能、邊緣數據中心和物聯網等新技術……
隨著人工智能、大數據、邊緣計算和物聯網技術的快速發展,數據中心作為數字基礎設施的核心,正面臨前所未有的挑戰。為滿足這些新興技術對基礎設施的苛刻要求,美國電信工業協會(TIA)于2024年5月正式發布了ANSI/TIA-942-C標準,對數據中心通信基礎設施的各項設計、實施和運維要求進行了全面更新。這是繼“B”版后的重大版本迭代,融合了對邊緣數據中心、微型邊緣數據中心、布線系統、熱管理、冷卻、電源、結構安全等多個方面的優化與擴展。今天,小編將簡要梳理該標準的主要變化和技術要點:
一、邊緣計算與微型邊緣數據中心(μEDC)
邊緣計算的興起催生了大量小型部署、近用戶、低時延的數據中心需求。TIA-942-C在942-B基礎上整合了其Amendment 1,對邊緣數據中心(Edge Data Center)和微型邊緣數據中心(μEDC)進行了定義與分類:
· μEDC定義:一種可遠程監控的、預制封裝的小型數據中心,部署于網絡邊緣。
· μEDC分類:
?Type A:在μEDC網絡中具備冗余性,可被其他節點替代,適用于分布式場景
?Type B:單節點運行,需具備更高本地可靠性,如零售門店或單一業務點。
此外,對于20㎡以下的小型計算機房,標準將地面載荷下限調整為5 kPA(100 lb/ft2),更貼合小型場景實際需求,避免過度設計。
二、熱管理與環境控制:引入ASHRAE標準
TIA-942-C引用了ASHRAE(美國采暖制冷工程師協會)發布的多項熱管理指南,包括針對邊緣數據中心的《Edge Computing: Considerations for Reliable Operation》技術通報。
關鍵要求包括:
?溫濕度控制:明確要求數據中心運行環境需符合ASHRAE TC9.9推薦的溫濕度范圍(A1–A4類別,以及高密度H1類設備)。
?熱隔離方案:如臨時“帳篷遮擋”等方式,防止外部熱空氣侵入。
?液冷適配:考慮到AI服務器和GPU日趨采用液體冷卻甚至浸沒式冷卻,標準拓展了對非傳統散熱方式的兼容性。
三、綜合布線系統的重大變更
1.機柜尺寸更新
· 在MDA(主配線區)、IDA(中間配線區)、HDA(水平配線區)等關鍵布線節點:
· 機柜最小寬度提升至800 mm(約31.5英寸),以容納高密度光纜及連接器。
· 對比傳統600 mm地板磚,800 mm機柜更能滿足AI、高性能計算所需的光纖密度要求。
· 數據中心中24英寸機柜已不再適配現代高密度布線,光纖堆積易導致門無法關閉、布線壓壞等問題。
2. 連接器接口更新
· 在MDA、IDA、HDA和接入設施等區域,取消了必須使用LC或MPO連接器的強制要求。
· 允許采用VSFF(超小型高密度光連接器),以滿足AI環境中高密度布線的需求。
3. 光纜與光纖密度
· AI集群對400G、800G及未來1.6T網絡的需求,推動了數萬根光纖在一套系統中部署。
· 需要使用VSFF連接器與小直徑光纜,以減少布線體積、提升托架容量。
4. 結構化布線優先于直連
· DAC(直連電纜)/AOC(有源光纜)適用于同柜或相鄰柜連接;
· 更大規模的部署(跨機房、跨樓層)必須采用結構化布線以保證可管理性、可升級性和托盤容量。
· 在GPU與Leaf交換機之間使用直連,從Leaf到Spine則采用結構化布線,適配400G到800G的網絡演進。
四、銅纜與新興傳輸介質的支持
1. 單對線纜(Single-Pair Ethernet, SPE)
· 支持SP1-400(最長400米)和SP1-1000(最長1公里)兩類SPE布線方案。
· 應用于數據中心內物聯網、安防傳感器、環境監控等低速場景,集信號與供電于一體。
2. 同軸電纜(Broadband Coax)
· TIA-942-C繼續支持75Ω同軸電纜(Series 6、11),廣泛應用于天線系統與視頻分發。
3. 六類A雙絞線(Cat 6A)
· 要求用于多頻段、高速Wi-Fi部署場景,支持40Gbps以上帶寬。
五、冷卻與電源系統的變革
· 熱移除方式不再局限于HVAC,引入液冷、直冷、浸沒冷卻等技術。
· 備用電源系統不再限于柴油發電機,標準開始適配:
天然氣發電機
電池儲能系統(BESS)
氫燃料電池
小型核電站(SMR)
· 對自供電(如太陽能園區)的數據中心提供指導,確保冗余性與可維護性。
六、選址、安全與評級系統優化
1.選址風險控制
· 要求數據中心從5年一遇災害模型轉向長期趨勢分析。
· 接受數據中心建設于機場、交通樞紐、邊緣城市等復雜環境,并提供風險緩解建議。
2. 評級系統優化
· 表格從“是/否”轉變為“強制/非強制”,提高實用性;
· 防火等級、抗震、照明、電池安全等內容更新;
· 增設對“無人值守數據中心”的支持。
3. TIA認證等級
標準繼續支持四個等級的設施認證:
評級系統已被金融行業等關鍵行業廣泛采納,用于評估數據中心等級與可靠性。
七、標準仍在持續演進
標準發布后,TIA仍在與ASHRAE、OCP(開放計算項目)等合作,研究新興技術如沉浸式冷卻對光纜、連接器、外護套材料等的影響。未來的附錄或增補可能進一步涉及液冷連接器、密封接口、化學腐蝕防護等。
總結:從布線到能源,TIA-942-C引領數據中心走向AI時代
TIA-942-C的發布標志著數據中心標準邁入新時代,其全面支持AI、邊緣計算、高速傳輸、綠色能源與多樣化冷卻方式。對于從事數據中心設計、建設、運維、審計的行業人員而言,深入理解并應用該標準,將是未來實現高性能、高可用、高可靠數據中心的關鍵。
來源:數據中心運維管理