在服务器内部安装电池其实也不是啥新想法,谷歌早在近10年前就这么用过,只不过那个时候锂电池技术还没有今天这么成熟和低成本。谷歌在那个时候采用了传统的小铅酸电池模块,放置在服务器尾部做掉电保护,实现了99.9%的数据中心侧供电效率。但铅酸电池带来的体积较大、温度敏感、漏液风险、放电能力较差等一系列挑战也许只有谷歌自己能解决,甚至该技术今天谷歌可能已经不再采用了。因为现在有了较低成本、高能量密度、大电流放电能力、高温特性好、免维护等的锂电池技术,完全可以替代铅酸电池用于服务器内部的掉电保护。如果性能要求不是很高,甚至可以采用低成本的一次性的锂电池,和服务器的生命周期匹配,只需保障三四年持续供电即可。和服务器一起直接退役报废,需要多少买多少,采用市电直供不需要UPS、不需要维护,就像今天的手机和笔记本电脑的做法一样。还比如我们今天看到小米充电宝内的锂电池价格都已经低到惊人的地步(不一定适用数据中心场景),如果在服务器内嵌个几十上百块人名币的电池,对服务器的总体成本增加几乎可以忽略,但给数据中心带来的收益却是十分巨大的。
基于前面的思路,如果IT设备采用内嵌锂电池方案,那么电池该安装在哪里呢?或者如何做可以更为容易开展?自然而然,我们会想到电池可以安装在服务器主板外和安装在服务器主板上的两个方案。针对第一个方案,如果电池安装在服务器主板外,那么采用和服务器电源一样封装的电池模块会是最为简单的做法。因为通常服务器会配置有两个电源模块,如果将其中的一个电源模块更换为一样外形的电池模块,并且采用和原来电源模块同样的PIN脚,那么相当于电池模块和电源模块直接并联,类似电源冗余备份。市电正常情况下采用市电直供给服务器主板供电并对电池模块充电,市电异常情况下,备份的电池马上承担起全部的服务器主板负载,直至柴油发电机起来继续由电源模块给服务器主板供电并重新充满电池。这种方案下对现有服务器基本不用做任何改造,只需换个电池模块即可,开展起来最为简单,如图11的做法。