雖然可能有普遍相反的看法，但5G系統已不再僅僅是主要電信公司的研究主題或行業論壇的演講焦點。現實是，主要的OEM廠商將在未來幾年部署5G系統，這意味著發展在快步向前。例如，愛立信與NTT DOCOMO合作，旨在在日本推出5G服務，以便及時支持2020年東京奧運會。愛立信打算在韓國2018年冬季奧運會期間展示5G能力的項目也在準備中，這次是與韓國ST電訊合作。

即將提供的基于5G網絡技術的數據服務將可更快地在線訪問更多數據。信息的這種即時性將支持許多當今先進的技術應用——如自主駕駛汽車和虛擬現實或增強現實系統——以省去本地存儲的數據并轉而依賴于云。

為使其發揮效率，網絡延遲需要小于1ms。這不僅需要在數據中心安裝5G基礎設施，還要求數據中心同時靠近用戶及為其服務的蜂窩射頻發射塔——而如果數據中心遠在250英里外則會鞭長莫及！雖然數據仍需駐留在上游，但在更遠的網絡邊緣位置也需要能立即訪問它們。這種變化潛在否定了將數據中心選址在能為其提供巨大能源需求的發電廠附近，或在冷卻需求小并因此額外能源需求低的氣候環境中的趨勢。

解決方案的一部分在于微數據中心近期的增長，其數據容量較低但數量較多，將足以支持這種更為分散的云基礎架構。即使如此，電力公司電力供應仍可能會捉襟見肘，因此，數據中心內提供的所有可用電力容量可以有效利用和使用變得更為重要。再次，對于電力充足的主要城市周邊地區的微數據中心來說，這可能不成問題，但對基礎設施還欠發達的偏遠鄉村地區來說就有問題了。這些系統不能保證鎖定容量，只是因為它們被設計成了滿足峰值需求或為關鍵任務活動提供冗余。

這就是解決方案的另一部分來自基于軟硬件組合的軟件定義電源（SDP）部署的原因——它可以在整個數據中心范圍智能動態地分配電力。不過，在深入研究解決方案之前，讓我們先更清楚地了解問題。基本上，傳統數據中心的電力分配和管理涉及三種情況，導致其容量需求被過度規定和利用不足。

第一，在三級或四級數據中心，需要為關鍵任務工作提供100%的冗余。這意味著電源路徑中的每個元件——從外部供電和備用發電機，到不間斷電源（UPS）和配電單元（PDU），再到服務器機架和各個服務器都是有備份的。即使不是所有的服務器都有備份（因為它們不需要運行關鍵任務工作），這種情況通常也是如此。因此，如果說一半的數據中心的工作量是非關鍵的，那么為這些服務器準備的冗余電力容量的一半也就不是必需。也就是說，相當驚人，數據中心的總電力容量中有四分之一被閑置，因為其已經分配給這些服務器備用，即使其只是理論上可用。

然后有兩種情況，其中需要調整電力供應以應付峰值負載。一種情況由CPU利用率和正在執行的任務類型決定，其中某些任務不可避免地比其他任務需要更頻繁的處理。例如，Google已經表明，處理網絡郵件的服務器的均峰功率比為89.9%，而網絡搜索負載的功率比較低，為72.7%。因此，若將所有服務器的功率都按處理Web郵件所需的指配，那就意味著僅用于網頁搜索的服務器至少會有17%的剩余電力容量。

另一種使用情況是負載隨時間變化。它既可能是一整天中出現的某種負載模式，也可能是由正在執行的任務所產生的高度動態變化所致。例如，服務器機架的實際功率通常可能是8-10kW，但如果峰值需求達到16kW，那么就需要提供16kW的功率。

如前所述，SDP為所有數據中心的電源管理提供了解決方案，無論是對于傳統的云計算和存儲要求，還是對于為低延遲5G應用服務所需的更靈活的微數據中心。SDP支持從對服務器機架內的分布式電源架構的電壓進行優化，直到動態管理電源并實現調峰等一切情況。調峰解決了其峰值可能遠高于標稱需求水平的動態負載變化問題。這種在低利用率期間將能量儲存到電池中的能力，允許按需瞬間響應電力激增，從而避免對供電能力的過度設計，如圖所示。

圖：在低電力利用期間將能量儲存到電池中，可以按需瞬間響應電力激增，從而避免對供電能力的過度設計。

Virtual Power Systems（VPS）公司與CUI合作提供了一種具體解決方案，即智能電源控制（ICE）。這種完整的電源管理功能可以部署到現有的和新的數據中心設備中。它包括來自CUI的電源切換和鋰離子電池存儲模塊以及來自VPS的操作系統。ICE可以通過從非關鍵任務系統釋放冗余功率容量，管理負載分配和最大化利用率，將服務器電源安裝的總擁有成本降低高達50%。