到底該如何看待“東數(shù)西算”?
這兩天,關(guān)于“東數(shù)西算”的新聞比較多,引起了行業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
當(dāng)時(shí)(2021年5月24日),發(fā)改委聯(lián)合多個(gè)部門印發(fā)了一份文件,名叫《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》(發(fā)改高技〔2021〕709號(hào))。在文件中,明確提出建設(shè)全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn),發(fā)展數(shù)據(jù)中心集群。
兩天后(5月26日),在貴陽(yáng)2021數(shù)博會(huì)開幕式上,官宣了全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)工程啟動(dòng),從而將“東數(shù)西算”推向了公眾的視野。
如今,發(fā)改委再次聯(lián)合多個(gè)部門印發(fā)通知,同意在京津冀等8地啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并規(guī)劃了10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群。
這標(biāo)志著,“全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系”已經(jīng)完成總體布局設(shè)計(jì),“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。
今天這篇文章,小棗君將站在個(gè)人角度,對(duì)“東數(shù)西算”的關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行解讀,補(bǔ)充一些容易被忽略的信息,幫助大家更充分地了解這項(xiàng)國(guó)家級(jí)數(shù)字基建工程的細(xì)節(jié)。
什么是“東數(shù)西算”
“數(shù)”為數(shù)據(jù),“算”為算力。
關(guān)于算力,這幾年小棗君沒少吆喝,大家應(yīng)該都很熟悉,也就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力。
“東數(shù)西算”,簡(jiǎn)而言之,就是建設(shè)數(shù)據(jù)中心,把東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和需求,放到西部地區(qū)來計(jì)算和處理。
如今我們處于數(shù)字時(shí)代,離不開數(shù)字技術(shù)的支持。而數(shù)字技術(shù)的主要支持形式,就是聯(lián)接力(通信)和算力(IT)。
聯(lián)接力,包括以4G/5G、光寬帶為代表的通信技術(shù)。而算力,分為硬件和軟件,大家更為熟悉,包括CPU、內(nèi)存、硬盤、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件等等。
這些年來,隨著數(shù)字技術(shù)向各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行快速滲透,聯(lián)接力和算力的重要性日益增加,成為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表。
沒有它們,我們國(guó)家現(xiàn)在積極推進(jìn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,就不可能成功。而我們寄予厚望的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也會(huì)失去動(dòng)力來源。
想要獲得澎湃的動(dòng)力,就必須建設(shè)大量的聯(lián)接力和算力基礎(chǔ)設(shè)施。
我們現(xiàn)在拼命建設(shè)的5G和千兆城市,就屬于聯(lián)接力基礎(chǔ)實(shí)施。而算力基礎(chǔ)設(shè)施,大家都知道,主要是指數(shù)據(jù)中心(IDC)。
數(shù)據(jù)中心(IDC)
在2020年初國(guó)家提出的“新基建”戰(zhàn)略中,明確將數(shù)據(jù)中心列為七大建設(shè)領(lǐng)域之一。
國(guó)家“十四五規(guī)劃”更是說得非常明白:要“加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系,強(qiáng)化算力統(tǒng)籌智能調(diào)度,建設(shè)若干國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)和大數(shù)據(jù)中心集群,建設(shè)E級(jí)和10E級(jí)超級(jí)計(jì)算中心?!?/p>
根據(jù)預(yù)測(cè),國(guó)內(nèi)對(duì)算力的需求,將以每年20%的速度增長(zhǎng)。大力推動(dòng)算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),刻不容緩。
“東數(shù)西算”的規(guī)劃特點(diǎn)
根據(jù)“東數(shù)西算”工程的具體規(guī)劃,國(guó)家將在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并在張家口、蕪湖、韶關(guān)等地建設(shè)10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群。
8個(gè)樞紐節(jié)點(diǎn),實(shí)際上是“4+4”結(jié)構(gòu),分為兩種類別,定位不同,作用和要求也不盡相同。
京津冀地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、粵港澳大灣區(qū)、成渝地區(qū),屬于第一類。這些地區(qū),是我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心區(qū)域,也是重要的城市群。尤其前三個(gè),本身就處于東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。
這些地區(qū)用戶規(guī)模較大、應(yīng)用需求強(qiáng)烈。建成之后的樞紐節(jié)點(diǎn),基本上都是服務(wù)于本區(qū)域的需求,屬于“內(nèi)部消化”。
而內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏,都在西部地區(qū),當(dāng)?shù)氐乃懔π枨蟛淮?,他們作為樞紐節(jié)點(diǎn),主要作用是“對(duì)外輸出算力”。
也就是說,他們可以憑借自身土地成本低、可再生能源豐富(風(fēng)力、水力發(fā)電)、氣候適宜(北部氣溫低)的優(yōu)勢(shì),建設(shè)低成本、低能耗的數(shù)據(jù)中心,承接?xùn)|部地區(qū)的算力需求。
除了成本差異之外,東、西部樞紐節(jié)點(diǎn)的主要區(qū)別,在于“任務(wù)”不同。
搞通信的同學(xué)都知道,由物理距離帶來的通信時(shí)延,是不可避免的。西部數(shù)據(jù)中心向東部輸送算力,最大的問題在于時(shí)延。
所以,自動(dòng)駕駛(車聯(lián)網(wǎng))、工業(yè)制造(機(jī)器人)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、金融證券、災(zāi)害預(yù)警等對(duì)時(shí)延非常敏感的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,一定會(huì)在所在地或距離所在地最近的數(shù)據(jù)中心完成。
而西部數(shù)據(jù)中心,更多會(huì)承接后臺(tái)加工、離線分析、冷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份等對(duì)時(shí)延不敏感的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
什么是“冷數(shù)據(jù)”?訪問頻率低的數(shù)據(jù),就是冷數(shù)據(jù)。相對(duì)應(yīng)的,訪問頻率高的,是“熱數(shù)據(jù)”。不高不低的,是“溫?cái)?shù)據(jù)”。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有從熱到冷的變化特征。絕大多數(shù)數(shù)據(jù),將在產(chǎn)生后的6個(gè)月,變成“冷數(shù)據(jù)”。冷數(shù)據(jù)占整個(gè)數(shù)據(jù)總量的80%,對(duì)存儲(chǔ)資源的占用比例很高。
“東數(shù)西算”的發(fā)展背景
“東數(shù)西算”,從表面上來看,是推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。但小棗君個(gè)人認(rèn)為,更重要的意義在于,推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的有序建設(shè)。
也就是說,重點(diǎn)在于政策引導(dǎo)、宏觀布局,不單純追求數(shù)量的增加,而是嚴(yán)格控制增長(zhǎng)過程的健康、合理。
這些年,國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心增長(zhǎng)速度迅猛。目前,國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心規(guī)模達(dá)到了500萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,在運(yùn)營(yíng)的超過200萬,算力為130EFLOPS(每秒一萬三千億億次浮點(diǎn)運(yùn)算)。國(guó)內(nèi)每年新增的機(jī)柜數(shù)量,超過30萬。
在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的推動(dòng)下,各地建設(shè)數(shù)據(jù)中心的熱情過于高漲,甚至是有一點(diǎn)狂熱。
各個(gè)地區(qū),不管自身地理位置是否合適,也不管是否有足夠的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力,都在開工建設(shè)數(shù)據(jù)中心。有的數(shù)據(jù)中心,功能落后、利用率低、能耗高,基本沒有發(fā)揮作用,甚至處于虧損燒錢的狀態(tài)。
這里,剛好給大家普及兩個(gè)和數(shù)據(jù)中心有關(guān)的重要指標(biāo)。
首先是上架率。
上架率=已上架開機(jī)運(yùn)行的服務(wù)器數(shù)量/機(jī)架可容納的服務(wù)器數(shù)量,指標(biāo)越高,意味著數(shù)據(jù)中心利用率越高。
另一個(gè)指標(biāo)是PUE,也就是Power Usage Effectiveness,電能使用效率。
PUE=數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設(shè)備能耗。其中數(shù)據(jù)中心總能耗,包括IT設(shè)備能耗,以及制冷、配電等其它系統(tǒng)的能耗。
PUE的值肯定大于1,越接近1,則表明該數(shù)據(jù)中心的非IT設(shè)備耗能越少,即能效水平越高。
根據(jù)“東數(shù)西算”的文件要求,東部地區(qū)集群數(shù)據(jù)中心的PUE指標(biāo)必須控制在1.25以內(nèi),西部地區(qū)1.2以內(nèi),平均上架率不低于65%。
這就等于給數(shù)據(jù)中心建設(shè)劃了一條紅線。很多已建成的數(shù)據(jù)中心,可能會(huì)面臨關(guān)停的命運(yùn)。(國(guó)內(nèi)大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心,PUE在2-3之間。)
針對(duì)核心樞紐節(jié)點(diǎn)之外的地區(qū),文件更是明確要求:“地方政府不得給予土地、財(cái)稅等方面的優(yōu)惠政策”,“統(tǒng)籌省內(nèi)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃布局,與國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)銜接,參與國(guó)家和省之間算力級(jí)聯(lián)調(diào)度”。
換句話說,非樞紐節(jié)點(diǎn),最多只能建設(shè)中小型數(shù)據(jù)中心,當(dāng)一個(gè)配角。
這樣的規(guī)劃要求,顯然有利于產(chǎn)業(yè)的合理布局,也有利于國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
2020年,全國(guó)數(shù)據(jù)中心共耗電2045億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量的2.7%。預(yù)計(jì)到2025年,這個(gè)值將達(dá)到3952億千瓦時(shí),占比將提升至4.05%。
當(dāng)前中國(guó)的電力結(jié)構(gòu)仍以燃煤發(fā)電為主,在數(shù)據(jù)中心供電結(jié)構(gòu)中,火電占比超過70%,會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體及其他污染物。
數(shù)據(jù)中心電力成本,占其運(yùn)營(yíng)成本的56.7%。如果不能控制電費(fèi),也將對(duì)數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟(jì)效益造成不利影響。
所以,國(guó)家才搞“東數(shù)西算”,將算力遷移到能源成本更低的西部地區(qū),既能提升國(guó)家整體算力水平,也能節(jié)約經(jīng)費(fèi),降低對(duì)環(huán)境的影響。
根據(jù)目標(biāo),到“十四五”末,東部數(shù)據(jù)中心總量占比,由60%下降至50%左右。西部數(shù)據(jù)中心占比,由10%上升至25%左右。
數(shù)據(jù)中心對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的影響
剛才我們是站在國(guó)家的角度,算了一下“經(jīng)濟(jì)賬”,結(jié)論顯而易見。
接下來,我們站在微觀的角度,看看建設(shè)數(shù)據(jù)中心,會(huì)給西部地區(qū)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來什么樣的影響。
小棗君個(gè)人認(rèn)為,數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施,主要是為國(guó)家宏觀發(fā)展做貢獻(xiàn),對(duì)于當(dāng)?shù)貋碚f,收益并不明顯,至少和“老基建”沒辦法比。
數(shù)據(jù)中心開工建設(shè)期間,會(huì)帶動(dòng)一些當(dāng)?shù)氐木蜆I(yè),以及基礎(chǔ)的土建施工經(jīng)濟(jì)。然而,僅此而已。
說到這里,我們簡(jiǎn)單說說數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)鏈。
數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示,主要分為上游的設(shè)備、設(shè)施、軟硬件供應(yīng)商,中游的IDC建設(shè)者和服務(wù)商,以及下游的各行業(yè)應(yīng)用用戶。
從數(shù)據(jù)中心硬件組成來說,主要分為底層基礎(chǔ)設(shè)施(供配電系統(tǒng)、散熱制冷系統(tǒng)等)和IT及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(服務(wù)器、存儲(chǔ)、數(shù)通設(shè)備等)。
這些設(shè)備、設(shè)施,肯定不會(huì)在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)制造。
數(shù)據(jù)中心建成之后,當(dāng)?shù)鼐椭皇O码娰M(fèi)和土地租金收入。
數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在都是自動(dòng)化運(yùn)維,不像工廠,需要大量的工人,可以帶動(dòng)就業(yè)。
數(shù)據(jù)中心所承載的業(yè)務(wù),都是應(yīng)用層的價(jià)值。以互聯(lián)網(wǎng)公司為例,他們通過數(shù)據(jù)中心賺取的利潤(rùn),肯定不會(huì)在當(dāng)?shù)丶{稅,而是在總部所在地納稅。
所以說,建設(shè)數(shù)據(jù)中心,除了一些宣傳價(jià)值之外,對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)幫助有限。
“東數(shù)西算”和通信
“東數(shù)西算”并不僅僅是算力領(lǐng)域的事,它和我們通信有密切的關(guān)系。
想要實(shí)現(xiàn)算力的順暢流動(dòng),離不開通信網(wǎng)絡(luò)的支持。換句話說,沒有發(fā)達(dá)的“運(yùn)力”,即便西部地區(qū)的算力再?gòu)?qiáng)、再廉價(jià),也沒有辦法送到東部地區(qū)。
為了更好地落實(shí)“東數(shù)西算”,國(guó)家將會(huì)大力投資建設(shè)數(shù)據(jù)中心之間的骨干網(wǎng)絡(luò)。尤其是西部地區(qū)的通信基礎(chǔ)設(shè)施,將迎來全面升級(jí)。
東西部之間,將打造一批“東數(shù)西算”示范線路。
“東數(shù)西算”,肯定會(huì)采用全光網(wǎng)絡(luò)。
OTN、ROADM/OXC、SDON、FlexO、光網(wǎng)自動(dòng)化管控等技術(shù),會(huì)發(fā)揮巨大的作用。像400G這樣的高速光模塊市場(chǎng),也會(huì)受到進(jìn)一步的刺激。
對(duì)光通信產(chǎn)業(yè)來說,“東數(shù)西算”絕對(duì)是一個(gè)不容錯(cuò)過的大蛋糕。
結(jié)語(yǔ)
好了,以上就是小棗君對(duì)“東數(shù)西算”的一些解讀。
數(shù)據(jù)中心的建設(shè),對(duì)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有很大的幫助。但是,我們也要注意到,數(shù)據(jù)中心的一些利潤(rùn)值較高的軟件和硬件,掌握在國(guó)外企業(yè)手中。國(guó)內(nèi)的很多企業(yè),雖然參與其中,但利潤(rùn)率更沒有那么高。
換句話說,建設(shè)數(shù)據(jù)中心,很多錢可能最后都被老外賺走了。想辦法提升國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心相關(guān)企業(yè)的利潤(rùn)率,還是很有必要的。
另外,數(shù)據(jù)中心的安全,也需要引起更多的重視。
數(shù)據(jù)中心和電廠、水廠一樣,是重要的國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施,需要考慮應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)、恐襲、地震、洪水等的威脅。除了線下的物理威脅之外,來自線上的網(wǎng)絡(luò)安全攻擊更加難以防范。
如何建立更加完善的數(shù)據(jù)中心安全制度和應(yīng)急預(yù)案,如何提升數(shù)據(jù)中心的攻擊防范能力,是值得不斷思考和探索的問題。
最后,希望“東數(shù)西算”工程能夠平穩(wěn)建設(shè),為國(guó)家數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn),幫助我們贏得未來更加激烈的科技和經(jīng)濟(jì)博弈。
謝謝!
參考文獻(xiàn):
1、《歷史時(shí)刻!“東數(shù)西算”國(guó)家工程全面啟動(dòng)》,智東西;
2、《全網(wǎng)熱議的“東數(shù)西算”,為什么能比肩南水北調(diào)?》,蘇寧金融研究院
3、《數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)圖譜研究報(bào)告》,信通院