数据中心产业观察⑤:“东数西算”半载,行业突围战打响,人才、网络、节能等成关键

21世纪经济报道 21财经APP 郭美婷,李润泽子
2022-08-14

21世纪经济报道记者郭美婷南方财经全媒体记者李润泽子实习生杨婧文 广州报道

自今年2月以来,“东数西算”工程启动已逾半载。

政策热潮涌动之下,多地数据中心相关项目稳步推进。据工信部近日公布数据,截至2022年6月底,我国在用数据中心机架总规模超过590万标准机架,服务器规模约2000万台,算力总规模超过150EFlops。

“东数西算”带动原本集聚于东部的产业西迁,实现国内地区间数字基础设施的相对平衡。从目前的建设情况来看,人才、网络、竞争压力、低碳节能等仍是产业待破解难题。如何抢滩突围,考验着地方和企业更加长远的成本权衡、建设布局和技术创新。

紧锣密鼓的建设

地处内蒙古最具活力的城市经济圈,位于呼包银榆经济带、呼包鄂榆城市群的核心区,和林格尔新区被称为“中国云谷”,这里建成运营、正在建设和洽谈推进的数据中心项目有16个,已建成全国最大的数据中心园区。同时,这里也是全国一体化算力网络国家(内蒙古)枢纽节点和林格尔数据中心集群的重点建设片区。

今年2月,国家发改委等四部委批复同意8个国家算力枢纽节点和10个国家数据中心集群启动建设,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计。继“西气东输”“西电东送”“南水北调”后,又一项国家重要战略工程——“东数西算”工程正式全面启动。

半年过去,据21世纪经济报道记者梳理,10个国家数据中心集群项目建设均有不同程度的进展。

公开资料显示,7月,贵安新区已陆续建成华为、腾讯、苹果以及联通、电信、移动等7个大型数据中心,累计完成投资逾百亿元,计划到2025年形成400万台服务器规模;

庆阳全年谋划实施“东数西算”工程重大项目12个,总投资113.11亿元,截至8月,已开工建设8个,完成投资1.75亿元;

8月1日,粤港澳大湾区枢纽韶关数据中心集群起步区首批项目在韶关高新区浈江产业园集中开工,其中包括中国电信、中国移动、中国联通、广东广电以及中瀚云韶关数据中心项目5个项目,总投资达214.75亿元……

 

*数据来源:公开资料,统计截止8月12日

国家发改委4月曾公布数据,今年以来10个国家数据中心集群中新开工项目25个,带动各方面投资超过1900亿元,其中,西部地区投资比去年同期增长6倍。工信部副部长张云明在近日召开的2022中国算力大会上介绍,截至2022年6月底,启动建设多条“东数西算”干线光缆。在用数据中心机架总规模超过590万标准机架,服务器规模约2000万台,算力总规模超过150EFlops。

在政策层面,贵州与四川乘势而上,发布实施意见或方案明确下一步建设目标,并以“真金白银”支持相关项目建设。例如,四川8月3日发布的《全国一体化算力网络成渝国家枢纽节点(四川)实施方案》,明确对天府数据中心集群内PUE值低于1.25的新建大型超大型数据中心,采取以奖代补方式一次性给予2000万元支持,低于1.15的一次性给予3000万元支持;支持评估优秀的省级数字化转型促进中心开展能力建设项目并安排最高1000万元补助资金。

网络是关键一环

“东数西算”一改以往数字基础设施过多集中在东部经济发达地区的格局,将东部和西部资源高效对接,实现需求和供给的动态平衡。当业务“西迁”已是大趋势,有哪些挑战仍待行业破解?

北京航空航天大学教授、博导刘磊将之概括为人才与技术的流动。“东数西算”将促进东部高精尖技术向西部逐步迁移,带动西部科技建设。这既要求西部具备相应的基础设施,也需花大力气做好人才引进。

观察半年来我国数据中心项目建设情况,基础设施之中,强调网络保障是关键一环。

以内蒙古枢纽和林格尔数据中心集群为例。今年7月6日,和林格尔国际互联网数据专用通道正式建成开通,是重要的通信基础设施之一。据悉,相比非专用通道,和林格尔国际互联网数据专用通道平均丢包率(传输中所丢失数据包数量占所发送数据包的比率)指标提升86.25%,平均丢包率减少了4.07个百分点,平均访问时延指标提升16.99%,平均访问时延缩短了46.52ms。

目前,和林格尔新区总出口带宽达35.9T,与国内18个主要城市实现了直连,与北京互访时延仅为10ms左右,与和林格尔国际互联网数据专用通道、呼和浩特国家级互联网骨干直联点等一起,形成了内联全国,外接俄蒙及欧洲的高速宽带网络和国际通信业务通道。

“互联带宽是数据传输的‘路’。”秦淮数据集团CTO张炳华日前接受21世纪经济报道记者采访时表示,网络仍是企业业务向西转移所面临的最大成本挑战。他期待八大算力枢纽之间打通带宽容量大、网络时延低、互联成本低的数据高速传输网络,建立直达链路。

现阶段,我国东西部网络发展水平并不平衡。《中国综合算力指数(2022)》指出,运力是以网络传输性能为核心,包含通信配套、传输质量、用户情况在内的综合能力。经统计,我国运力指数排名前十的省份几乎全集中在东部,浙江省、江苏省、上海市名列前茅,西部地区仅四川省上榜。

若西部的网络建设还需要时间,不妨将数据简单分为两类,一类是需要被实时处理的数据(如网络查询、检索请求等),另一类是对实时性要求不高的数据(包括AI训练、渲染、模拟、仿真等)。数据传输的速率(网络速率)对第一类数据和服务的影响较大。刘磊认为,“西算”可以着重处理第二类数据。

此外,如何引导企业良性竞争也至关重要。浪潮新基建董事长王燕波提到,数据中心整体发展处于上升黄金期,但行业也存在投资、经营风险。例如,数据中心的大规模超前建设,或导致供大于求、同质化竞争;西部地区数字经济正处于发展之中,需求有待进一步提升,是否应进一步提升西部机房容量的规模,不少从业者都还在规划之中等。

他建议企业加强基础技术和能力的研发,满足“东数西算”对于远距离传输和多系统集成的特殊要求,尽可能地压缩时延。“在大规模部署应用中,不断提升技术成熟度,在不影响整体稳定性的前提下小步快跑随时迭代。”

“如何用好计算资源是长久存在的问题。”刘磊建议从业者先认真分析出现资源冗余的原因,若因计算任务不够,需将数据调度移动到现在已有的设备上;若因机房配置不能满足计算需求而闲置,则应紧跟时代步伐升级换代。而究竟西部某地会有多少计算任务调度过来,这是需要从“一张网”全局考虑的问题。

节能减耗前沿技术应用广泛

算力向西,对数据中心绿色低碳发展提出了更高的要求。然而,多家企业告诉21记者,降低PUE并非易事。

“电能利用效率”(PUE)是数据中心关键能效考核指标之一,数据中心总设备能耗和IT设备能耗之间的比率。PUE越接近1,表明数据中心的电越多地用于数据中心的计算力中。

2021年工信部印发的《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023 年)》就计划“到2021年底,新建大型及以上数据中心PUE降低到1.35以下。到2023年底,新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下,严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下。

王燕波坦言,绿色监管日趋严格,存量数据中心可能由于无法申请能耗指标或能源消耗量过高而关停,还会面临升级改造及外迁情况,新建数据中心也存在无法通过节能审批的情况。在运营过程中,为降低PUE值,数据中心还需采用更先进的制冷技术。以上这些都将增加项目建设及运营成本。“东数西算”对于技术指标的高要求,也给新兴企业以发展机会:谁能够率先完成创新,攻克规划中提及的指标和技术难题,就可以在“东数西算”规划中的巨大市场空间里获得收益和成长性,甚至一飞冲天。

中财绿指首席顾问施懿宸指出,数据中心机房由于规模、功能和配置的差异性较大,目前的通用衡量指标较难适用于各类不同数据中心。同时,单纯为了能耗调整整体供电方案或制冷方案可能导致数据中心基础设施负载增加,缩短生命周期,无法可持续发展。

如何有效降低PUE?选址成为了关键因素。施懿宸解释,“东数西算”启动,让东部数据中心企业可享受新能源电力的价格优惠,同时自然冷却将为企业节省能耗成本。

此外,通过技术手段也可有效降低数据中心能耗。“东数西算”启动半年间,节能减耗前沿技术应用广泛。

以张家口国家数据中心集群内一数据中心项目为例。该项目计划安装机柜数量约5200架,承载服务器70000台,项目通过采用服务器液冷技术、高频高效模块化不间断电源(UPS)技术、智能化运维与AI节能技术等手段,可实现PUE低于1.15,WUE(水利用率)低于1.1。

施懿宸介绍,液冷技术是指使用液体取代空气作为冷媒,与发热部件进行热交换,带走热量的技术,它不仅降温快、能耗低,并且还是最环保的。冷却液包括水、矿物油和氟化液等。

“目前最先进的是使用氟化液冷却。通过氟化液在机箱内循环和冷凝器内乙二醇水溶液的外循环(双循环系统),对服务器、芯片散热冷却实现温度管控,保证服务器运行稳定性和寿命。”施懿宸说。

尽管数据中心在绿色发展方面还有很长的路要走 ,但其在赋能各行各业数字化转型的能力已经显现。此前,中国工程院院士邬贺铨曾表示,数据中心所带来的节能量要远远超于本身能耗。“因此,发展数据中心是我国高质量数字转型的应有之义。”