去年发布的TIA-942-C标准对基础设施要求做出了重大改变,以支持人工智能、边缘数据中心和物联网等新技术……
随着人工智能、大数据、边缘计算和物联网技术的快速发展,数据中心作为数字基础设施的核心,正面临前所未有的挑战。为满足这些新兴技术对基础设施的苛刻要求,美国电信工业协会(TIA)于2024年5月正式发布了ANSI/TIA-942-C标准,对数据中心通信基础设施的各项设计、实施和运维要求进行了全面更新。这是继“B”版后的重大版本迭代,融合了对边缘数据中心、微型边缘数据中心、布线系统、热管理、冷却、电源、结构安全等多个方面的优化与扩展。今天,小编将简要梳理该标准的主要变化和技术要点:
一、边缘计算与微型边缘数据中心(μEDC)
边缘计算的兴起催生了大量小型部署、近用户、低时延的数据中心需求。TIA-942-C在942-B基础上整合了其Amendment 1,对边缘数据中心(Edge Data Center)和微型边缘数据中心(μEDC)进行了定义与分类:
· μEDC定义:一种可远程监控的、预制封装的小型数据中心,部署于网络边缘。
· μEDC分类:
▷Type A:在μEDC网络中具备冗余性,可被其他节点替代,适用于分布式场景
▷Type B:单节点运行,需具备更高本地可靠性,如零售门店或单一业务点。
此外,对于20㎡以下的小型计算机房,标准将地面载荷下限调整为5 kPA(100 lb/ft²),更贴合小型场景实际需求,避免过度设计。
二、热管理与环境控制:引入ASHRAE标准
TIA-942-C引用了ASHRAE(美国采暖制冷工程师协会)发布的多项热管理指南,包括针对边缘数据中心的《Edge Computing: Considerations for Reliable Operation》技术通报。
关键要求包括:
▷温湿度控制:明确要求数据中心运行环境需符合ASHRAE TC9.9推荐的温湿度范围(A1–A4类别,以及高密度H1类设备)。
▷热隔离方案:如临时“帐篷遮挡”等方式,防止外部热空气侵入。
▷液冷适配:考虑到AI服务器和GPU日趋采用液体冷却甚至浸没式冷却,标准拓展了对非传统散热方式的兼容性。
三、综合布线系统的重大变更
1.机柜尺寸更新
· 在MDA(主配线区)、IDA(中间配线区)、HDA(水平配线区)等关键布线节点:
· 机柜最小宽度提升至800 mm(约31.5英寸),以容纳高密度光缆及连接器。
· 对比传统600 mm地板砖,800 mm机柜更能满足AI、高性能计算所需的光纤密度要求。
· 数据中心中24英寸机柜已不再适配现代高密度布线,光纤堆积易导致门无法关闭、布线压坏等问题。
2. 连接器接口更新
· 在MDA、IDA、HDA和接入设施等区域,取消了必须使用LC或MPO连接器的强制要求。
· 允许采用VSFF(超小型高密度光连接器),以满足AI环境中高密度布线的需求。
3. 光缆与光纤密度
· AI集群对400G、800G及未来1.6T网络的需求,推动了数万根光纤在一套系统中部署。
· 需要使用VSFF连接器与小直径光缆,以减少布线体积、提升托架容量。
4. 结构化布线优先于直连
· DAC(直连电缆)/AOC(有源光缆)适用于同柜或相邻柜连接;
· 更大规模的部署(跨机房、跨楼层)必须采用结构化布线以保证可管理性、可升级性和托盘容量。
· 在GPU与Leaf交换机之间使用直连,从Leaf到Spine则采用结构化布线,适配400G到800G的网络演进。
四、铜缆与新兴传输介质的支持
1. 单对线缆(Single-Pair Ethernet, SPE)
· 支持SP1-400(最长400米)和SP1-1000(最长1公里)两类SPE布线方案。
· 应用于数据中心内物联网、安防传感器、环境监控等低速场景,集信号与供电于一体。
2. 同轴电缆(Broadband Coax)
· TIA-942-C继续支持75Ω同轴电缆(Series 6、11),广泛应用于天线系统与视频分发。
3. 六类A双绞线(Cat 6A)
· 要求用于多频段、高速Wi-Fi部署场景,支持40Gbps以上带宽。
五、冷却与电源系统的变革
· 热移除方式不再局限于HVAC,引入液冷、直冷、浸没冷却等技术。
· 备用电源系统不再限于柴油发电机,标准开始适配:
天然气发电机
电池储能系统(BESS)
氢燃料电池
小型核电站(SMR)
· 对自供电(如太阳能园区)的数据中心提供指导,确保冗余性与可维护性。
六、选址、安全与评级系统优化
1.选址风险控制
· 要求数据中心从5年一遇灾害模型转向长期趋势分析。
· 接受数据中心建设于机场、交通枢纽、边缘城市等复杂环境,并提供风险缓解建议。
2. 评级系统优化
· 表格从“是/否”转变为“强制/非强制”,提高实用性;
· 防火等级、抗震、照明、电池安全等内容更新;
· 增设对“无人值守数据中心”的支持。
3. TIA认证等级
标准继续支持四个等级的设施认证:
评级系统已被金融行业等关键行业广泛采纳,用于评估数据中心等级与可靠性。
七、标准仍在持续演进
标准发布后,TIA仍在与ASHRAE、OCP(开放计算项目)等合作,研究新兴技术如沉浸式冷却对光缆、连接器、外护套材料等的影响。未来的附录或增补可能进一步涉及液冷连接器、密封接口、化学腐蚀防护等。
总结:从布线到能源,TIA-942-C引领数据中心走向AI时代
TIA-942-C的发布标志着数据中心标准迈入新时代,其全面支持AI、边缘计算、高速传输、绿色能源与多样化冷却方式。对于从事数据中心设计、建设、运维、审计的行业人员而言,深入理解并应用该标准,将是未来实现高性能、高可用、高可靠数据中心的关键。
来源:数据中心运维管理