



2022年10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂开幕。习近平总书记代表第十九届中央委员会向大会作了题为《高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗》的报告。习近平指出,“坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”。2023年至2024年(本蓝皮书报告期),中国数据中心建设与发展最重要的背景是数字中国建设战略的实施。两年间,中国社会上下一心,按照《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》阐明的国家战略意图,开启全面建设社会主义现代化国家新征程的宏伟蓝图,继续加快数字经济发展,全面推进数字经济、数字社会、数字政府的建设,促进数字经济和实体经济深度融合,建设数字中国;继续加快构建现代化基础设施体系,优化新型基础设施布局,重点加快第五代移动通信、工业互联网、数据中心等建设,打造具有国际竞争力的数字产业集群。加快数字化发展、数字中国战略的施行,给数据中心的建设创造了良好的外部环境,带动了数据中心的高质量发展。
数字中国建设是国家重大战略,相对于从制造、质量、航天、交通、网络五个方面描述强国建设内容,数字中国建设更具基础性、涵盖性。作为信息基础设施的数据中心,与数字中国的建设更为密切。
2018年4月,习近平总书记在致首届数字中国建设峰会的贺信中提到:“2000年我在福建工作时,作出了建设数字福建的部署,经过多年探索和实践,福建在电子政务、数字经济、智慧社会等方面取得了长足进展。”为适应党的十九大提出的决胜全面建成小康社会、开启全面建设社会主义现代化国家新征程、实现中华民族伟大复兴宏伟蓝图的需要,建设数字中国成为国家的战略部署。数字中国提出的背景可以从以下五点进行归纳。
随着中国特色社会主义迈入新时代,中国的发展迎来了新的历史方位。中国从一个发展中国家,逐步迈向世界强国的行列。新时代所确立的历史方位,标志着新的逻辑起点和出发点,旨在确保全面建成小康社会,并开启全面建设社会主义现代化国家的新征程。这一指导思想和基本方略,旨在解决社会主要矛盾、时代课题、历史使命、阶段性特征等一系列重大问题。在价值取向上,坚持以人民为中心;在收入分配上,确保全体人民共享发展成果;在制度建设上,推进国家治理现代化;在社会发展水平上,加快全面协调发展;在发展动力上,从要素驱动、投资规模驱动转变为注重创新驱动。新时代的历史方位,需要体现数字时代对生产力和生产关系的决定性推动作用。
新发展理念的主要内容是“创新、协调、绿色、开放、共享”。新发展理念是在深刻总结国内外发展经验教训,深入分析国内外发展大势的基础上形成的,旨在解决我国发展过程中的突出矛盾和问题,集中反映了对我国发展规律的新认识。为了全面贯彻新发展理念,中国必须在信息化领域持续深耕,全面提升整体性、系统性、协同性,构建数字中国战略。在此过程中,数据作为关键要素充分发挥作用,数字技术将广泛渗透至社会各个层面,推动数字经济和实体经济深度融合,以数字化驱动生产生活和治理方式的变革。
因历史原因,中国与第一次、第二次工业革命失之交臂,错过了蒸汽时代和电气时代。时代给予中国参与第三次工业革命的机会。在信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域,中国的研究和应用已经跟上了时代的步伐,社会经济实现了显著的发展。人类正面临新一轮科技革命和产业变革,信息通信技术正处于加速发展和跨界融合的高峰期,信息通信技术正在向生产要素领域深度渗透,信息资源逐渐成为关键的生产要素和社会财富,技术创新不断孕育出新产品和新产业,加速融入工农业生产全过程、产业链各环节和产品的整个生命周期,不断形成新的经济增长点,信息化已成为培育新动能的核心力量。
我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。中国需要坚持质量第一、效益优先,以供给侧结构性改革为主线,努力推进实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的产业体系建设,着力构建市场机制有效、微观主体有活力、宏观调控有度的经济体制。转换增长动力,以新一轮科技革命和产业变革为契机,增强我国经济创新力和竞争力,这是新发展的动能。
随着中国特色社会主义进入新时代,我国经济发展也进入新时代。中国要通过新发展,创造新辉煌,要实现经济发展质量变革、效率变革、动力变革,提高全要素生产率;着力推进实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的产业体系建设;着力构建市场机制有效、微观主体有活力、宏观调控有度的经济体制。在这个过程中,我国要实现高水平科技自立自强,开辟发展新领域新赛道,塑造发展新动能新优势,是决定全面建成社会主义现代化强国的关键。
2021年3月11日,第十三届全国人民代表大会第四次会议表决通过批准的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,规划了数字中国的建设内容,主要有以下四个方面。
我国充分发挥海量数据和丰富应用场景优势,促进数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,催生新产业新业态新模式,壮大经济发展新引擎。一是加强关键数字技术创新应用,聚焦关键领域,布局前沿技术,推进基础理论、基础算法、装备材料、通用处理器、云计算系统等研发的突破与迭代应用。二是加快推动数字产业化,培育并壮大人工智能、大数据、区块链、云计算、物联网、工业互联网、网络安全等新兴数字产业。三是推进产业数字化转型,在重点行业和区域建设若干国际水准的工业互联网平台和数字化转型促进中心。
我国适应数字技术全面融入社会交往和日常生活新趋势,促进公共服务方式和社会运行方式创新,构筑全民畅享的数字生活。一是提供智慧便捷的公共服务,推动普惠应用、资源数字化,扩大优质公共服务资源辐射覆盖范围,持续提升群众获得感。二是建设智慧城市和数字乡村,将物联网感知设施、通信系统等纳入公共基础设施统一规划,完善城市信息模型平台和运行管理服务平台。三是构筑美好数字生活新图景,推动各类场景数字化,建设便民惠民智慧服务圈,加强全民数字技能教育和培训。
我国将数字技术广泛应用于政府管理服务,推动政府治理流程再造和模式优化,不断提高决策科学性和服务效率。一是加强公共数据开放共享,推进数据跨部门、跨层级、跨地区汇聚融合和深度利用,深化国家人口、法人、空间地理等基础信息资源共享利用。二是推动政务信息化共建共用,提升跨部门协同治理能力,集约建设政务云平台和数据中心体系,增强政务信息系统快速部署能力和弹性扩展能力。三是提高数字化政务服务效能,深化“互联网+政务服务”,提升全流程一体化在线服务平台功能,加强数字技术在突发公共事件中的运用。
我国坚持放管并重,促进发展与规范管理相统一,构建数字规则体系,营造开放、健康、安全的数字生态。一是建立健全数据要素市场规则,加快建立基础制度、标准规范、自律机制,培育规范的数据交易平台和市场主体。二是营造规范有序的政策环境,构建与数字经济发展相适应的政策法规体系。三是加强网络安全保护,健全国家网络安全法律法规和制度标准,加强重要领域数据资源、重要网络和信息系统安全保障。四是推动构建网络空间命运共同体,推进网络空间国际交流与合作,积极参与国际规则和数字技术标准的制定,推动全球网络安全保障合作机制的建设,构建处置网络安全事件、打击网络犯罪的国际协调合作机制。
国家互联网信息办公室会同有关方面,对党的十九大以来数字中国建设取得的显著成就进行跟踪评述,连续发布《数字中国(建设)发展报告》。国家数据局成立后,于2024年6月发布的《数字中国发展报告(2023年)》,在反映我国数字经济全面发展成就的同时,也在一定程度上反映出数据中心在数字中国建设中的作用。
2023年数字中国建设的发展主要体现在以下八个方面。
一是数据基础制度建立。中共中央、国务院出台关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见;国家数据局、省级相应数据机构的组建工作完成。
二是基础设施提速扩容。5G、光纤宽带、移动物联网络覆盖面更广,应用场景更丰富;算力总规模居全球第二位,存力总规模占据世界领先地位,高性能计算持续处于全球第一梯队;数据要素市场日趋活跃,数据生产总量达32.85 ZB,数据存储总量达1.73 ZB。
三是数字经济稳健增长。数字经济核心产业增加值占GDP比重的10%左右,对农业科技进步的贡献率超过63%,重点监测电子商务平台交易额全年增幅30%。
四是数字政府能力增强。数字政府在线服务指数继续保持全球领先水平。92.5%的省级行政许可事项实现网上受理和“最多跑一次”。
五是城乡数字鸿沟进一步缩小。城乡互联网普及率差异为16.8个百分点,较上年缩小4.4个百分点;网络支付的城乡使用率差值为11.4个百分点,较上年缩小0.5个百分点。
六是数字安全制度治理体系更加完善。数据安全制度体系基本形成,工业互联网安全分类分级管理制度持续推广;继续完善全国一体化反诈技术防范体系。
七是国际合作更加深入。“丝路电商”伙伴国增加到30个,跨境电商主体已超10万家,进口商品消费者人数达到1.63亿人;跨境电商进出口额较上年增长15.6%,达到2.38万亿元。
八是数字中国建设进一步发展。数字技术和数据要素的深度耦合推动了数字经济的增长,成为新的增长爆发点。数字经济和实体经济的进一步融合,实现了同频共振和协同发力,共同成为高质量发展的重要引擎。
相较于2021年,2023年数据中心相关信息基础设施发展成就主要体现在以下四个方面。
一是网络建设。移动网络由4G并行发展迈入5G引领时代,目前共建成5G基站337.7万个,较2021年的142.5万个,实现了237%的增长。全年移动网络接入总流量约为0.27 ZB;固定宽带网络已升级至千兆时代,网络带宽和速率已足以支持数据中心集群与国内外各地区应用的连接。
二是算力建设。算力总规模由2021年的140000 P(P,即PFLOPS,此处译为每秒一万四千亿亿次浮点运算)
增长到230000 P,增长64.3%,保持全球第二位;高性能计算持续处于全球第一梯队;八个国家的算力枢纽节点已步入实际应用阶段;集成电路产量达到3514.4亿块,较美国对华发起贸易战前的2019年实现了74.1%的增长。
三是存力及数据建设。数据生产总量达32.85 ZB,同比增长22.44%;存力总规模约1.2 ZB;数据存储总量达1.73 ZB。
四是数据中心规模。全国在用数据中心标准机架由2021年的520万架增长到810万架,增长55.8%;算力供给结构逐步优化,超算中心、数据中心、智算中心均衡发展;全国在用超大型和大型数据中心达633个,配备人工智能卡500张以上的智算中心达60个。
数据中心为处理数据信息的计算机设备提供安全运行环境,其规模、质量、能力在一定程度上决定了计算机设备的规模、能力和效率,是数字中国信息基础设施的基础。数据中心在数字中国建设发展中积极发挥作用,在以下四个方面得以体现。
一是保障应用系统的正常运行。据初步估计,我国目前在用的通用数据中心、超算中心、智算中心、边缘数据中心数量达到数十万个。如果将支持固定通信的电信机房视为数据中心,支持移动通信的基站视为边缘数据中心,则中国的数据中心数量可达到数百万个。这些数据中心以极低的事故率、故障率,提供了安全稳定的运行环境,确保了计算、存储、交换设备得以正常运行,进而保障了所承载的应用系统正常运行。
二是支持赋能数字中国。通用数据中心所支持的信息系统应用,为我国传统产业的数字化转型提供了保障。采矿、冶金、化工等基础材料产业科技含量提高,高新技术制造业增速远超普通制造业;在流通行业中,电子商务的占比提升,农村网络零售额增速明显,我国连续11年成为全球规模最大的网络零售市场国家;数字文化建设全面推进,网络成为传承中华优秀传统文化基因的重要载体,网媒受众大幅增加,数字文化消费动能展现出强劲动力;遍布各级政府的电子政务系统,支撑全国一体化政务服务平台功能,有效实现了“一网通办”,使人民群众体会到便捷、普惠、公平的政务服务;社会管理变得更加安全有效,由无数边缘数据中心支撑的天眼、天网,有效维护了公共环境的安全。我国的超级计算机数据中心服务在数据密集型、计算密集型科学和工程领域发挥着重要作用,提高了国家在量子力学、天气预报、油气勘探、物理模拟、空气动力、核能利用等领域的研究能力。发展迅速的智算中心,服务于数据开放共享、智能生态建设、产业创新研发,为新质生产力的发展提供有力支持。
三是带动产业链配套发展。数据中心上游产业链为设备及软件,包括服务器、存储、交换设备、电源设备、精密空调、柴油发电机、DCIM(数据中心基础设施管理系统)、动环监控系统等。数据中心既受到上游产业的支持,消纳上游新产品,又对上游产业提出新的需求,带来新的经济增长点,如数据中心对能源效率的追求,促进了液冷服务器的发展。数据中心中游产业链包括数据中心集成服务、数据中心运维服务、云服务等,数据中心的集聚使此类企业的服务更具性价比,如伴随10个数据中心集群而兴起的数据加工行业。数据中心下游产业链包括互联网、金融业、制造业、软件业、政府机关等,数据中心的发展既是下游产业信息化发展的结果,同时又促进下游产业的高质量发展。
四是促进绿色经济高质量发展。以所耗用总能源数量与直接实现耗能目标能源数量之间的比值关系衡量,数据中心的电源使用效率(PUE,数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比)达到了1.5甚至更低,以极高的能源效率,实现了数据中心的职能,在推动绿色经济高质量发展方面起到了表率作用。
为了贯彻落实建设数字中国战略部署,党中央、国务院、各级地方政府、各行业主管部门对数据中心的发展作出了谋划安排,对数据中心所担负的任务提出了要求。
数字中国建设整体布局。2023年2月,中共中央、国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》,从数字中国建设整体布局的高度,提出:“按照夯实基础、赋能全局、强化能力、优化环境的战略路径,全面提升数字中国建设的整体性、系统性、协同性,促进数字经济和实体经济深度融合,以数字化驱动生产生活和治理方式变革,为以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴注入强大动力。”整体布局要求:要夯实数字中国建设基础,打通数字基础设施大动脉,系统优化算力基础设施布局,促进东西部算力高效互补和协同联动,引导通用数据中心、超算中心、智能计算中心、边缘数据中心等合理梯次布局。我国要担负起赋能经济社会发展的职能,支撑做强做优做大数字经济,发展高效协同的数字政务,打造自信繁荣的数字文化,构建普惠便捷的数字社会,建设绿色智慧的数字生态文明。
“十四五”数字经济发展。2021年12月,由国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》(以下简称《规划》),时间跨度为2021—2025年。《规划》提出:“以数据为关键要素,以数字技术与实体经济深度融合为主线,加强数字基础设施建设,完善数字经济治理体系,协同推进数字产业化和产业数字化,赋能传统产业转型升级,培育新产业新业态新模式,不断做强做优做大我国数字经济,为构建数字中国提供有力支撑。”《规划》要求:“推进云网协同和算网融合发展。加快构建算力、算法、数据、应用资源协同的全国一体化大数据中心体系。在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区双城经济圈、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地区布局全国一体化算力网络国家枢纽节点,建设数据中心集群,结合应用、产业等发展需求优化数据中心建设布局。加快实施‘东数西算’工程,推进云网协同发展,提升数据中心跨网络、跨地域数据交互能力,加强面向特定场景的边缘计算能力,强化算力统筹和智能调度。按照绿色、低碳、集约、高效的原则,持续推进绿色数字中心建设,加快推进数据中心节能改造,持续提升数据中心可再生能源利用水平。推动智能计算中心有序发展,打造智能算力、通用算法和开发平台一体化的新型智能基础设施,面向政务服务、智慧城市、智能制造、自动驾驶、语言智能等重点新兴领域,提供体系化的人工智能服务。”
“十四五”国家信息化规划。2021年年底,由中央网络安全和信息化委员会印发的《“十四五”国家信息化规划》提出:“以建设数字中国为总目标,以加快数字化发展为总抓手,发挥信息化对经济社会发展的驱动引领作用,推动新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。”“十四五”信息化重大任务和重点工程包括建设泛在智联的数字基础设施体系,加快公共安全、交通、城管、民生、生态环保、农业、水利、能源等领域的公共基础设施的数字化、智能化升级。实施全国一体化大数据中心体系建设工程,在国家枢纽节点、数据中心集群间,以及集群和主要城市间建立数据中心直连网络,促进数据中心分级分类布局建设,加快实现集约化、规模化、绿色化发展;统筹部署医疗、教育、广电、科研等公共服务和重要领域云数据中心;建设完善一体化算力服务,加强云资源接入和一体化调度;构建具备周边环境感应能力和反馈回应能力的边缘计算节点,提供低时延、高可靠、强安全边缘计算服务。
各地方人民政府贯彻落实建设数字中国战略部署,对数据中心提出要求,一般是通过当地下达相关数字化转型、数字××建设方案或者实施意见的形式谋划安排,相对于中央层面,地方层面的安排更加具体。河北省(张家口市)、上海市(青浦区)、江苏省(苏州市)、浙江省(嘉善县)、安徽省(芜湖市)、广东省(韶关市)、四川省(成都市)、重庆市、内蒙古自治区(和林格尔县)、贵州省(贵安新区)、甘肃省(庆阳市)、宁夏回族自治区(中卫市)等国家数据中心集群所坐落的省市,均对本省市数据中心借力发展、协调发展作了详细安排。广东省提出,建立三个层次数据中心的空间布局结构,国家数据中心集群主要建设承载时延要求小于20 ms低时延类业务的大型、超大型数据中心,少量建设承载中时延类业务(时延要求20~50 ms)且确需在省内的大型、超大型(不少于3000个机架)数据中心;其他地级市建设城市数据中心和边缘计算中心(3000个机架以下),支撑城市实时响应、承载极低时延类业务;将部分承载中时延类业务的数据中心需求,按“东数西算”要求,向国家在西部地区枢纽节点转移。
其他省市结合本地需求,作出了切合实际的贯彻落实安排。北京市全域创建数据要素市场化配置改革综合试验区,着力打造国家级数据管理中心、数据资源中心和数据流通交易中心。山东省在《山东省算力基础设施高质量发展行动方案》中提出:持续完善核心区、集聚区、边缘计算节点的全省一体化算力网络布局,引导通用算力、智能算力、超级算力等合理梯次布局;探索打造国家工业互联网大数据中心体系省域新业态新模式,形成“1个国家级中心+3个省级区域中心+N个省级行业中心+X个存算一体边缘级中心”的成体系的新发展格局;到2025年,全省数据中心在用标准机架总数达到45万个,存力规模达到65 EB。河南省郑州市计划到2026年建成一批重大算力设施项目,算力规模增长1200%;部署一批采用先进制冷系统、“源网荷储”一体化等技术的新型绿色低碳数据中心。
政务信息化。各地继续贯彻落实国务院于2022年6月发布的《国务院关于加强数字政府建设的指导意见》,整合构建满足政务信息化需求、结构合理的智能集约平台支撑体系,适度超前布局相关新型基础设施,全面夯实数字政府建设根基。依托全国一体化政务大数据体系,实现政务云资源统筹建设、互联互通、集约共享,国务院各部门政务云纳入全国一体化政务云平台体系统筹管理。各地区按照省级统筹原则开展政务云建设,集约提供政务云服务。
原材料工业。工业和信息化部等九个部门要求,到2026年打造120个以上数字化转型典型场景,培育60个以上数字化转型标杆企业,培育100家以上专业水平高、服务能力强的优秀系统解决方案提供商。为此,建设一个新材料大数据中心、四个重点行业数字化转型推进中心、四个重点行业制造业创新中心、五个以上工业互联网标识解析二级节点、六个以上行业级工业互联网平台。
农业。农业农村部提出:立足我国基本国情农情,以推进物联网、大数据、人工智能、机器人等信息技术在农业农村领域全方位全链条普及应用为工作主线,加强国家农业农村大数据平台建设,建设全国农机作业指挥调度平台、智慧农业信息发布平台、渔政执法办案综合平台,完善中国种业大数据平台,全方位支撑智慧农业应用。围绕建设农业强国战略需求谋划,设立一批重点实验室、大科学装置,建设一批农业科学实验站和数据中心。
民航。中国民用航空局在发布《中国民用航空局关于印发落实数字中国建设总体部署 加快推动智慧民航建设发展的指导意见》中要求,强化民航领域数据中心集群顶层设计,推动民航大数据中心与民航各领域数据中心间网络直连和组网互联,构建集约化、规模化、绿色化民航数据中心集群,实现跨部门、跨业务、跨区域、跨层级数据资源综合利用,提升数据交互能力、关键系统和核心设备保障能力。
住建。住房和城乡建设部在《“数字住建”建设整体布局规划》中提出,建设部、省、市三级“数字住建”数据中心,全面摸清住房城乡建设行业数据资源底数,推动数据资源在“数字住建”大数据中心汇聚归集。
中医药。国家中医药管理局提出:在初步建立国家和省级中医馆健康信息平台、31个省级中医药数据中心、已部署9个行业系统、1.62万家中医馆接入的现有资源基础上,到2025年要鼓励各地发挥省级中医药数据中心引领作用,扩展本地化功能,整合医院内部信息系统,推进新一代医院数据中心建设,探索云上部署。
红十字会。中国红十字会总会在着力打造数字红会的相关规划中提出,搭建七大数据中心、15个管理系统,实现业务管理信息化系统在县区级红十字会的全面覆盖,确保项目全流程可查询、可追溯、可展示,推动各项工作高效运转和公开透明,提升公信力。
围绕数字中国建设国家重大战略确定的目标任务,国家有关职能部门在其职责范围内,制定了贯彻落实的政策措施。2023—2024年间,对数据中心高质量发展起到重要的促进和引导作用,新出台或既往出台但仍得以继续贯彻执行的具体政策措施主要有以下八项。
新型基础设施是提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施,主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施。相对于俗称的“铁公基”(铁路、公路、基本建设),新型基础设施建设被简称为“新基建”。2018年年底,中央经济工作会议首次正式提出的新型基础设施建设包括5G、人工智能、工业互联网、物联网,数据中心尚未在列。2020年3月,中共中央政治局常务委员会会议强调要“加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度”,数据中心被列入“新基建”范畴。2020年4月,国家发展和改革委员会在圈定新型基础设施范围时,进一步明确“新基建”中的信息基础设施是基于新一代信息技术演化生成的基础设施,如5G、物联网、数据中心、人工智能、卫星通信、区块链基础设施等。数据中心成为高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施的组成部分,属于打通经济社会发展的信息“大动脉”的基础设施。
在改变经济增长方式、构建现代化基础设施体系、为全面建设社会主义现代化国家打下坚实基础的大背景下,数据中心受到了“适度超前建设”的关照,在项目申报审批、投资安排拨付等方面进入“快车道”,有效地促进了数据中心的发展。国家互联网信息办公室相关报告披露,2022年年底相较2017年年底,我国数据中心机架规模5年年均增速超过30%,在用数据中心算力总规模位居世界第二,如此快的发展很大程度上得益于“新基建”政策的加持。
各地出台的“新基建”配套政策,为数据中心的发展构建了有利的发展环境。上海市印发的《上海市进一步推进新型基础设施建设行动方案(2023—2026年)》,明确提出:“建设多元异构融合的新一代高性能计算集群,高性能算力峰值规模为100 P-300 P左右”,同时还安排若干个对数据中心依赖性极强的项目,如按需布局150个边缘计算节点,支持覆盖特色园区的工业互联网;在通信、能源、交通、金融、电子政务等重要行业和领域,建设数智融合的高质量数据基础设施;支持上海超算中心高性能计算资源升级扩容;打造超大规模自主可控智能算力基础设施;建设普惠型城市公共算力服务平台;打造城市多层次商用智能算力集群,形成支撑万亿级参数大模型训练的算力供给能力;率先创建国家级数据交易平台;等等。河南省人民政府发布《河南省重大新型基础设施建设提速行动方案(2023—2025年)的通知》,提出:到2025年,河南省新型基础设施建设水平争取进入全国前5位;数据中心标准机架数量从2022年的10万个发展到30万个;加快建设郑州、洛阳等全栈国产化智能计算中心,构建中原智能算力网;实施新型数据中心集群提速工程,引进交通、工业、水利等领域全国性或区域性数据中心。
2024年7月,中国共产党第二十届中央委员会第三次全体会议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》(以下简称《决定》),再次写入了“新基建”,提出健全现代化基础设施建设体制机制,包括构建新型基础设施规划和标准体系,健全新型基础设施融合利用机制,推进传统基础设施数字化改造,健全重大基础设施建设协调机制等。党的二十届三中全会通过的《决定》,为数据中心的发展奠定了高起点,成为数据中心项目安排、争取投资的有力抓手。
“东数西算”工程是把东部地区产生的数据,转移到西部地区进行运算。“东数西算”的思路是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部地区算力需求有序引导到西部地区,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动,让西部地区的算力资源更充分地支撑东部地区数据的运算,更好为数字化发展赋能。
“东数西算”工程首次载入国家政策性文件,是2021年5月,由国家发展和改革委员会、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局四部门联合印发的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》(以下简称《实施方案》)。《实施方案》在发展思路部分提出:“加快实施‘东数西算’工程,提升跨区域算力调度水平。”2022年2月,前述四部门印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏八地区启动建设国家算力枢纽节点,并规划10个国家数据中心集群。至此,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程全面启动。
“东数西算”与“西气东输”“西电东送”“南水北调”等工程相似,是一个国家级算力资源跨域调配战略工程,针对我国东西部算力资源分布总体呈现出东部不足、西部过剩的不平衡局面,引导中西部利用能源优势建设算力基础设施,服务东部沿海等算力紧缺区域,以解决我国东西部算力资源供需不均衡的现状。
国家算力枢纽节点、国家数据中心集群坐落的地方抓住机遇,“东数西算”工程得以快速发展。“东数西算”政策的实施和“东数西算”工程的建设,促进了我国算力建设的高质量发展。一是引导有序布局。长期以来,我国通信网络、算力资源主要围绕人口聚集程度、经济发达程度进行建设,网络节点普遍集中于北上广等一线城市,“东数西算”工程兼顾了京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区双城四个经济圈的需求,考虑了贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地区可再生能源丰富、气候条件适宜、用地宽裕、当地经济需要注入新发展动能的需求,实现有序布局。二是减少重复建设。“东数西算”工程对其他地区、全国性行业的算力供给,使利用率不高的数据中心无须再重复建设,央企的数据中心不再扎堆于总部城市,提高了数据中心行业的整体经济效益。三是塑造绿色节能形象。数据显示,我国数据中心年用电量已占全社会用电量的2%左右且仍在快速增长,应予压减。“东数西算”工程的实施,除了能够尽量利用西部的可再生能源,还通过集约化的方式,进一步挖掘节能潜力,提高电能利用效率,处理好发展和节能的关系。四是促进西部经济发展。“东数西算”工程建设带来的资金、项目、用工需求,对国家算力枢纽节点、国家数据中心集群坐落地的经济发展大有裨益。国家数据局局长刘烈宏在2024中国国际大数据产业博览会上表示,截至2024年6月底,“东数西算”八大国家枢纽节点直接投资超过435亿元,拉动投资超过2000亿元。五是有助于数据中心的迭代创新。“东数西算”工程规划的数据中心均为大型、特大型,建设模式、技术、产品需要加快创新,所带动的IT设备制造、信息通信、基础软件、绿色能源等产业链的发展,又促进数据中心建设水平的提高。智算数据中心的加持,将使数据中心在处理大量事务性计算的同时,承担更多的人工智能计算任务,给提升数据中心的整体技术水平创造了机遇。
数字化转型是一项将现代信息技术和通信手段融入社会、政治、经济管理等各个领域,政府、企业、事业单位等各个组织的战略举措,它对各个领域、各个组织的流程、产品、运营和创造价值的方式进行了以数字化转换、数字化升级、数字技术应用为衡量尺度的评估和升级,实现治理、管理模式的创新。2021年3月,全国人民代表大会通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出:“以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”,为新时期数字化转型指明了方向。2023—2024年间,政府数字化转型、产业数字化转型和城市全域数字化转型对数据中心发展起到重要的促进作用。
2022年6月,国务院印发《国务院关于加强数字政府建设的指导意见》(以下简称《指导意见》),从加强数字政府建设的角度,对政府数字化转型进行了全面的规划、部署。《指导意见》提出:“全面推进政府履职和政务运行数字化转型,统筹推进各行业各领域政务应用系统集约建设、互联互通、协同联动,创新行政管理和服务方式,全面提升政府履职效能。”《指导意见》要求,将数字技术广泛应用于宏观调控决策、经济社会发展分析、投资监督管理、财政预算管理、数字经济治理等方面,提升经济调节能力、市场监管能力、社会管理能力、公共服务能力、生态环境保护能力、全方位安全保障能力。为实现上述目标,《指导意见》强调,充分利用现有政务信息平台,整合构建结构合理、智能集约的平台支撑体系,强化政务云平台,适度超前布局相关新型基础设施,扩容升级电子政务骨干网,提高移动接入能力,推进数字化共性应用集约建设,全面夯实数字政府建设根基。《指导意见》虽然未直接提及数据中心建设,但数字政府建设的具体内容离不开各级政府及各部门数据中心的支撑,政府数字化转型是政务数据中心保留、加强的抓手。
为加快企业数字化转型与升级,进而大力推进产业数字化转型,党中央、国务院始终给予高度重视,要求从全局视角出发,认识并推动数字经济高质量发展。同时,促进数字技术和实体经济深度融合,以数字化转型推进数字产业化、产业数字化,全面赋能经济社会发展。企业界、产业界及各个产业主管部门,按照党中央的指导精神,锲而不舍地推进数字化转型,力争取得显著成效。在这个过程中,信息基础设施需求稳步提高,包括通用数据中心、工业互联网数据中心、边缘数据中心等,产业数据中心已成为全国性企业、流程制造行业应有的标志性设施。
2024年5月11日,国务院总理李强主持召开国务院常务会议,审议通过的《制造业数字化转型行动方案》中指出:“制造业数字化转型是推进新型工业化、建设现代化产业体系的重要举措。要根据制造业多样化个性化需求,分行业分领域挖掘典型场景。加快核心技术攻关和成果推广应用,做好设备联网、协议互认、标准制定、平台建设等工作。”
2023年3月,国家能源局就推动数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业数字化智能化转型升级印发指导意见,针对电力、煤炭、油气行业需求,提出以数字化智能化技术,加速发电清洁低碳转型、支撑新型电力系统建设、带动煤炭安全高效生产、助力油气绿色低碳开发利用、加快能源消费环节节能提效、促进数字能源新模式新业态构建七项行业转型升级任务。对能源行业大数据中心及综合服务平台的建设,算力资源规模化集约化布局、协同联动,提高算力使用效率提出了指导意见。
2023年6月,财政部、工业和信息化部落实《政府工作报告》关于“加快传统产业和中小企业数字化转型”的要求,以开展中小企业数字化转型城市试点工作为推手,充分发挥地方政府熟悉行业、贴近企业的优势,以城市为对象开展试点,支持中小企业开展数字化转型。其措施包括:提供“小快轻准”的数字化服务和产品,总结集成通用性强、效果好的数字化解决方案,供中小企业自主选择;鼓励链主企业、龙头企业通过产业纽带、聚集孵化、上下游配套、开放应用场景和技术扩散等方式赋能中小企业,推动“链式”数字化转型。中央财政对试点城市给予定额奖励,省会级城市奖补资金总额不超过1.5亿元,其他地级市奖补资金总额不超过1亿元。
2023年6月,中国民用航空局提出对智慧民航建设发展的指导意见,要求到2027年,智慧民航建设数字化转型取得重要进展,构建适度超前、泛在智联的民航数字基础设施,强化民航领域数据中心集群顶层设计,构建集约化、规模化、绿色化的民航数据中心集群。
2024年4月,商务部印发《数字商务三年行动计划(2024—2026年)》,提出创新数字转型路径,提升数字赋能效果,做好数字支撑服务,打造数字商务生态体系,开展数商强基、数商扩消、数商兴贸、数商兴产、数商开放五项重点行动。
2024年4月,财政部、交通运输部决定通过竞争性评审方式,支持引导国家综合立体交通网“6轴7廊8通道”主骨架、国家区域重大战略范围内的国家公路、国家高等级航道,开展数字化转型升级。经评审确定的年度支持项目,依据核定总投资额,给予东部地区40%、中部地区50%、西部地区60%的奖补资金。
城市全域数字化转型是建设智慧城市的升级版。2024年5月,由国家发展和改革委员会等四部门印发的《关于深化智慧城市发展 推进城市全域数字化转型的指导意见》(以下简称《指导意见》)对城市全域数字化转型作出全面安排。《指导意见》要求,到2027年,全国城市全域数字化转型取得明显成效,形成一批横向打通、纵向贯通、各具特色的宜居、韧性、智慧城市,有力支撑数字中国建设。到2030年,全国城市全域数字化转型取得全面突破,人民群众的获得感、幸福感、安全感全面提升,涌现一批在数字文明时代具有全球竞争力的中国式现代化城市。
推进城市全域数字化转型,需要做的工作包括:建立城市数字化共性基础;培育壮大城市数字经济;促进产业与城市融合发展;推进城市精准精细治理;丰富普惠数字公共服务;优化绿色智慧宜居环境;提升城市安全韧性水平;全方位增强城市数字化转型支撑;全过程优化城市数字化转型生态。
城市全域数字化转型对信息基础设施的依赖性很强,没有技术先进、数量充裕的事务处理能力、数据存储能力、网络传输能力难以支持数字化城市的运行。《指导意见》要求建设完善数字基础设施,夯实数字化转型根基,提出:深入实施城市云网强基行动,加快建设新型广播电视台,推进千兆城市建设,探索发展数字低空基础设施。统筹推进城市算力网建设,实现城市算力需求与国家枢纽节点算力资源高效供需匹配,有效降低算力使用成本。建设数据流通利用基础设施,促进政府部门之间、政企之间、产业链环节间数据可信可控流通。统筹部署具有泛在韧性的城市智能感知终端,推动城市公共设施数字化改造、智能化运营;加快完善省、市两级政务数据平台,关联贯通政务数据资源;有序推动公共数据开放,推进城市重点场景业务数据“按需共享、应享尽享”。
碳达峰、碳中和又称“双碳”。“双碳”目标源于2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布:“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”
“双碳”目标提出后,引起社会强烈反响,各方面的专家进行了多方位的解读。数据中心由于是用电大户,所以被社会广泛关注;数据中心行业躬身自省,查找能源节约所存在的差距,反求诸己,进而提出更优的电能利用效率(PUE)目标。由于对“双碳”目标的理解不深不透、千差万别,所以有些专家提出了数据中心“碳达峰”的时间点,有的机构向数据中心推销所谓“碳中和”解决方案。
2021年10月25日,《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(以下简称《意见》)发布。《意见》指出,实现碳达峰、碳中和,是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策,是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择,是构建人类命运共同体的庄严承诺。同时,《意见》强调,要坚持系统观念,处理好发展和减排、整体和局部、短期和中长期的关系,把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局。《意见》提出了构建绿色低碳循环发展经济体系、提升能源利用效率、提高非化石能源消费比重、降低二氧化碳排放水平、提升生态系统碳汇能力等五方面主要目标。有关数据中心的要求体现在“加快构建清洁低碳安全高效能源体系——大幅提升能源利用效率”部分,要求“提升数据中心、新型通信等信息化基础设施能效水平”。《意见》准确且完整地传递了党中央、国务院对数据中心在实现“双碳”目标过程中的切入角度和工作任务,为数据中心以节能降耗为首要任务,融入生态优先、绿色低碳高质量发展大局,指明了方向。
2021年10月26日,由国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》(以下简称《方案》)部署了“碳达峰十大行动”。在“节能降碳增效行动”部分,所提出的要求与数据中心关系密切的有两点:一是优化新型基础设施空间布局,统筹谋划、科学配置数据中心等新型基础设施,避免低水平重复建设;二是加强新型基础设施用能管理,将年综合能耗超过1万吨标准煤的数据中心全部纳入重点用能单位能耗在线监测系统,开展能源计量审查。
国家有关部门和地方人民政府要认真贯彻习近平总书记2022年1月在中共中央政治局第三十六次集体学习时的讲话精神,支持数据中心在发展中促进绿色转型、在绿色转型中实现更大发展,积极响应、贯彻落实中共中央、国务院的《意见》和国务院的《方案》。在数字化转型、算力基础设施筹划过程中,科学布局数据中心;在相关工作安排上,积极推动重点用能设备更新升级,加快数据中心节能降碳改造。工业和信息化部从2022年起,连续三年在工业节能年度监察部署中,按照重点领域能效专项监察手册,对大型、超大型数据中心开展能效专项监察,核算PUE实测值,检查能源计量器具配备情况,并公布监察名单、结果,对前次监察不合格单位列入再次监察名单。
国家发展和改革委员会、工业和信息化部结合节能技术的不断发展,在相关文件中提出新建大型、超大型数据中心,PUE值应当达到1.3以下的要求,相比2019年工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》中提出的1.4,降低了0.1。针对2022年之前全国数据中心PUE值大都在1.8~2.0的实际情况,国家发展和改革委员会、工业和信息化部在相关文件中实事求是地提出,老旧数据中心、电信机房的改建,PUE值应控制在1.5以下。2024年7月,由国家发展和改革委员会等四部门印发的《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》,提出到2025年年底,全国数据中心平均PUE值降至1.5以下。PUE指标的科学确定,为数据中心的规划设计、审查审批、建设施工、运行运维、检测认证提供了可供遵循的依据,规范了数据中心的健康发展。
2023年12月底,国家发展和改革委员会等五部门联合印发了《关于深入实施“东数西算”工程 加快构建全国一体化算力网的实施意见》(以下简称《实施意见》)。根据国家数据局主要负责同志就《实施意见》的出台回答新华社记者问时的说法,全国一体化算力网是以信息网络技术为载体,促进全国范围内各类算力资源高比例、大规模一体化调度运营的数字基础设施。在《实施意见》总体要求部分,将全国一体化算力网的特质,归纳描述为:以算力高质量发展赋能经济高质量发展为主线;“东数西算”工程所建立国家枢纽节点起引领带动作用;跨地域、跨部门协同发展,东中西地区及大中小城市协同布局;通用算力、智能算力、超级算力协同计算,算力、数据、算法协同应用;算力和绿色电力协同建设;算力发展和安全协同保障。
《实施意见》详细阐述了全国一体化算力网的网络结构组成及功能。一是将国家枢纽节点打造成为国家算力高地,国家枢纽节点地区各类新增算力占全国新增算力的60%以上,国家枢纽节点算力资源使用率显著超过全国平均水平,适时研究拓展国家枢纽节点起步区范围。二是建立东西部地区算力对口联建计划,依托国家枢纽节点打造面向算力需求旺盛地区的算力“飞地”。三是科学布局通用计算、智能计算、超级计算等多元算力资源,鼓励建设融合通用的算力服务平台,加强多元算力互联互通和统一服务。四是在东部、中部算力需求较大、产业实力雄厚地区,探索开展城市算力网建设,有效降低算力使用成本。五是面向科学、政务、金融、工业、交通、健康、空间地理、自然资源等算力需求旺盛行业的实际需求,积极打造低成本、高品质、易使用的行业算力供给服务,深化行业数据和算力协同。六是面向风光水电等清洁能源丰富、区位优势突出、产业基础较好的非国家枢纽节点地区,支持建设本区域高效低碳、集约循环的绿色数据中心。
《实施意见》是在“东数西算”工程建设实施取得决定性进展之后,对联网调度、普惠易用、绿色安全的全国一体化算力网作出的整体设计,提出了一系列政策举措。特别是《实施意见》提出的实现“东数东算”“西数西算”“东数西算”协同推进的思路,实事求是反映了并非所有算力服务场景都适用“东数西算”的实际情况。“东数东算”“西数西算”是对“东数西算”的补充完善,共同构成面向实际业务场景的算力服务体系,为大数据中心、通用数据中心、智算中心、超级计算中心以及面向特定场景的边缘数据中心的协调发展提供了政策依据。一些地方迅速行动,积极贯彻落实《实施意见》,北京市提出在国家枢纽节点布局基础上,因地制宜打造“内蒙古(和林格尔、乌兰察布)-河北(张家口、廊坊)-北京-天津(武清)”为主轴的京津冀蒙算力供给走廊,助力形成京津冀蒙算力一体化协同发展格局。
2024年2月23日,习近平主席主持召开中央财经委员会第四次会议研究确定,鼓励引导新一轮大规模设备更新和消费品以旧换新,有力促进投资和消费,推动先进产能比重持续提升。2024年3月,国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》(以下简称《行动方案》)进行安排部署。《行动方案》提出:实施设备更新、消费品以旧换新、回收循环利用、标准提升四大行动,大力促进先进设备生产应用,推动先进产能比重持续提升,推动高质量耐用消费品更多进入居民生活,畅通资源循环利用链条,大幅提高国民经济循环质量和水平。要推进重点行业设备更新改造,围绕推进新型工业化,以节能降碳、超低排放、安全生产、数字化转型、智能化升级为重要方向,聚焦重点行业,大力推动生产设备、用能设备、发输配电设备等更新和技术改造。《行动方案》明确加大财税、金融、投资等政策支持力度,把符合条件的设备更新、循环利用项目纳入中央财政、地方政府预算内投资等资金支持范围,完善税收优惠支持政策,优化贴息等金融支持。
国务院印发的《行动方案》虽然没有直接提及数据中心,但是针对实施大规模设备更新的问题,在数据中心不同程度地存在,解决的方式方法也适用于数据中心行业,大规模设备更新产生的效果对数据中心高效低碳发展具有促进作用。因此,经国务院同意,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、财政部、中国人民银行、税务总局、市场监管总局、金融监管总局七部门于2024年3月27日联合制定《推动工业领域设备更新实施方案》(以下简称《实施方案》),从加强数字基础设施建设的角度提出,鼓励工业企业内外网改造,构建工业基础算力资源,加快部署工业边缘数据中心,建设面向特定场景的边缘计算设施,推动“云边端”算力协同发展,加大高性能智算供给,在算力枢纽节点建设智算中心,在大型集团企业、工业园区建立工业互联网平台等平台,列入大规模设备更新、实施技术改造升级工程范畴。此外,《实施方案》明确指出,符合条件的重点项目,纳入中央预算内投资等资金支持范围。
国务院印发的《行动方案》及工业和信息化部等七部门制定的《实施方案》公布之后,到2024年9月底,山西、湖南、内蒙古、重庆、贵州、北京、安徽、上海、陕西、青海、甘肃等省(自治区、直辖市)人民政府,先后印发了本地推动大规模设备更新和消费品以旧换新的实施方案,从提高能效先进水平设备的应用比例,淘汰超期服役、具有安全隐患的设备,推进新型智算设备部署等角度,安排设备更新。上海市、安徽省明确计算、存储、网络、安全等老旧设备列入大规模设备更新范围;重庆市要求推动数据中心加快应用高密度、高效率的IT设备和先进节能节水设备,推进市级教育数据中心云改造;北京市提出通过大规模设备更新,支持现有数据中心改建为算力达到一定规模的绿色低碳智能算力中心;贵州省要求加快淘汰落后设备,创建一批星级绿色数据中心;青海、甘肃两省的实施方案还列入了支持生产企业逆向回收数据中心废弃物循环利用的项目。
算力基础设施相对于新型基础设施、信息基础设施、数字基础设施等概念,内涵更为丰富,外延相对收窄。2023年10月,由工业和信息化部等六部门联合印发的《算力基础设施高质量发展行动计划》(以下简称《行动计划》)指出,算力基础设施是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一体的新型信息基础设施,主要通过数据中心、算力中心、智算中心等设施,实现信息的集中计算、存储、传输与应用,呈现多元泛在、智能敏捷、安全可靠、绿色低碳等特征,对助推产业转型升级、赋能我国科技创新、满足人民美好生活和实现社会高效能治理具有重要意义。
《行动计划》从以下四个方面,提出到2025年发展量化指标。一是计算力方面,算力规模超过300 EFLOPS,智能算力占比达到35%。二是运载力方面,国家枢纽节点数据中心集群间基本实现不高于理论时延1.5倍的直连网络传输,重点应用场所光传送网(OTN)覆盖率达到80%,骨干网、城域网全面支持IPv6、SRv6(新一代IP承载协议)等创新技术使用占比达到40%。三是存储力方面,存储总量超过1800 EB,先进存储容量占比达到30%以上。四是应用赋能方面,围绕工业、金融、医疗、交通、能源、教育等重点领域,各打造30个以上应用标杆。
《行动计划》从完善算力综合供给体系、提升算力高效运载能力、强化存储力高效灵活保障、深化算力赋能行业应用、促进绿色低碳算力发展、加强安全保障能力建设六个方面部署了25项重点任务。其中,与数据中心建设发展密切相关的有十项:一是优化算力设施建设布局,在推进国家枢纽节点、数据中心集群建设的同时,着力提升算力设施利用效率,促进东西部高效互补和协同联动;二是加强数据中心上架率等指标监测,整体上架率低于50%的地区规划新建项目须加强论证;三是推动算力结构多元配置,结合人工智能产业发展和业务需求,集约化开展智算中心建设,逐步合理提升智能算力占比;四是加强行业算力建设布局,满足工业互联网、教育、交通、医疗、金融、能源等行业应用需求,支撑传统行业数字化转型;五是加快边缘算力建设,支撑工业制造、金融交易、智能电网、云游戏等低时延业务应用,推动“云边端”算力泛在分布、协同发展;六是优化算力高效运载质量,提升算力高效运载能力,强化算力接入网络能力,提升枢纽网络传输效率,针对智能计算、超级计算和边缘计算等场景,开展数据处理器(DPU)、无损网络等技术升级与试点应用,实现算力中心网络高性能传输;七是强化存力,鼓励先进存储技术的部署应用,持续提升存储产业能力,保障先进存储创新发展,鼓励在关键信息基础设施中使用自主的存储设备;八是推动存储、计算网络协同发展,合理配置存算比例;九是抓好算力赋能行业应用,推动算力在更多生产、生活场景中落地,使算力基础设施的能力转化为现实的生产力;十是施行“算力+(工业、教育、金融、交通、医疗、能源等)”,建设医疗、能源等算力应用中心、大数据中心,根据业务场景部署各类边缘数据中心,推进算力赋能各行各业应用。
《行动计划》发布后,各地区各部门按照《行动计划》提出的保障措施,抓紧工作,及时部署。北京市发布《北京市算力基础设施建设实施方案(2024—2027年)》,明确要改变智算建设“小、散”局面,集中建设一批智算单一大集群,到2025年,基本建成智算资源供给集群化、智算设施建设自主化、智算能力赋能精准化、智算中心运营绿色化、智算生态发展体系化的格局。河南省在相关工作方案中明确指出,将深度融入算力基础设施高质量发展行动,2024年计划投资568.25亿元,用于支持智算中心硬件设施建设、技术研发、应用推广等,推动全省数字经济增速保持在10%以上。广东省深圳市制定了本市的数据发展行动计划,目标到2025年,全市数据中心机架规模达50万个标准机架,形成规模体量与极速先锋城市建设需求相匹配,计算力、运载力、存储力及应用赋能与数字经济高质量发展相适应。2024年4月,安徽省芜湖市政府发布了全国范围内第一部直接以算力命名、聚焦算力全生命周期发展的市政府规章《芜湖市建设算力中心城市促进办法》,将算力中心建设上升到立法层面,从立法的角度维护数据中心建设。
2024年1月31日,习近平总书记在主持二十届中央政治局第十一次集体学习时发表了重要讲话,指出:“新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。它由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生,以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵,以全要素生产率大幅提升为核心标志,特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力。”
习近平总书记在讲话中要求,大力推进科技创新,以科技创新推动产业创新。科技成果转化为现实生产力,表现形式为催生新产业、推动产业深度转型升级。因此,要及时将科技创新成果应用到具体产业和产业链上,改造提升传统产业,培育壮大新兴产业,布局建设未来产业,完善现代化产业体系。要围绕推进新型工业化和加快建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国等战略任务,科学布局科技创新、产业创新。要大力发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合。
数据中心既是支撑新质生产力发展的重要基础设施,担负着数字化转型、数字中国建设的重任,又是构成新质生产力的有机组成部分。新质生产力的催生、形成,涉及技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级三个方面,新质生产力全要素生产率的大幅提升,涉及劳动者、劳动资料、劳动对象变化及优化组合的跃升。习近平总书记对新质生产力概念的提出及重要理论阐述,是对马克思主义生产力理论的创新性发展。从数据中心职能作用出发,可以从以下四个角度观察、理解新质生产力,并加深新质生产力理论对数据中心发展指导作用的认识。
一是从劳动者的角度。劳动者是生产力中最活跃、最关键的要素。数据中心的劳动者即数据中心的从业者,他们绝大多数具有高等教育学历,长期从事专业工作,掌握保障数据中心运行的技术,科技素养较高。按照“复杂劳动等于倍加的简单劳动”的政治经济学原理,数据中心从业者给社会创造了更多的价值,自身也应当得到高于社会平均数值的薪酬。2024年4月,人力资源社会保障部、中共中央组织部等九部门,已经要求加快数字人才培育,发挥其在支撑数字经济中的基础性作用,推动形成新质生产力。北京市人力资源和社会保障局已经将数据中心(云数据中心)架构师、服务器工程师、系统运维工程师、网络互联工程师、系统安全工程师、数据安全工程师,列入《北京市新质生产力人力资源开发目录(2024年版)》。
二是从劳动资料的角度。对于全社会来说,数据中心作为劳动资料,具有智能工具的属性,数据中心实质上是一个支持高性能运算的场所,内部放置运行的超级计算机、服务器等可以看作是无数台计算机的集群,而这些计算机与发明于中国三千年前的西周时期的算盘同属于一类计算工具。人与动物的区别在于工具的使用,同样,生产力水平的高低与工具密切相关,从石器时代、青铜器时代、铁器时代、蒸汽时代到电气时代,都有各种生产工具为代表。在当今的数字化时代,数据中心已成为必不可少的“工具”。数据中心的发展水平,与新质生产力的发展水平息息相关,在一定程度上决定中国数字社会发展的深度。
三是从劳动对象的角度。自古以来,人类的劳动对象随着工具的演进、劳动者技能的增强,经历了从自然形态向加工形态的过渡。随着第三次工业革命的发展,更多的人工合成材料、现代新型材料及各种二次加工的制成品,加入劳动对象之中。有专家认为,第四次工业革命将实现在新材料(石墨烯)、基因工程、人工智能、量子科学、核聚变等五个方面的突破,而目前已经进入起跑阶段。人工智能、生命科学、物联网、机器人、新能源、智能制造等一系列创新技术的应用,则带来了物理空间、网络空间和生物空间三者融合的劳动对象。数据中心以其特有的劳动对象属性,构成新质生产力不可或缺的组成部分。
四是从生产力决定生产关系的角度。唯物史观和科学社会主义认为,生产力决定生产关系,经济基础决定上层建筑。我国处于社会主义初级阶段,由生产力发展状况决定,其所有制结构必然是以公有制为主体,多种所有制经济共同发展的。我国坚持走以人民为中心的发展道路,不断促进人的全面发展、全体人民的共同富裕,既要创造更多物质财富和精神财富以满足人民日益增长的美好生活需要,又要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要,这一切需要有强大的、高效率的生产力支撑。党的十八大以来,党中央不忘初心、牢记使命,不断深化对我国经济发展阶段性特征和规律性的认识,全面贯彻新发展理念,确定了高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。新质生产力已经在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力、支撑力,数据中心将继续以技术先进、性能优质、低碳节能、运行稳定的态势,在信息基础设施中发挥基石作用。
在2023—2024年间,我国的数据中心建设取得了重要进展。到2024年8月底,全国在用算力中心机架超过830万个标准机架,比2022年年底的650万个标准机架增长27.7%;算力总规模位居世界第二位。归纳中央网络安全和信息化委员会办公室、国家发展和改革委员会、工业和信息化部发布的情况,以及各部门、各地区通过正式媒体所做的报道,数据中心建设进展情况可以从以下六个方面展现。
2021年5月,国家实施“东数西算”工程,规划了十个国家数据中心集群。标准机柜规模是最能反映建设速度的指标之一。据国家数据局提供的数字,截至2024年6月底,十个国家数据中心集群算力总规模超过195万个标准机架,较2022年年底的60.7万个增长221.2%;整体上架率为62.72%,较2022年提升4个百分点。网络传输效能不断提升,东西部枢纽节点间平均时延不高于20 ms。
2022年底张家口集群标准机柜规模达15.0万个。截至2023年年底,张家口投入运营的数据中心为27个、标准机柜33万个、服务器153万台,算力规模达到7600 P。截至2024年9月,张家口正在实施的数据中心项目有94个,总投资近2700亿元。
张家口数据中心集群是全国一体化算力网络京津冀枢纽节点的重要组成部分,起步区为张家口市怀来县、张北县、宣化区,任务是承接北京等地实时性算力需求,引导温冷业务向西部迁移,构建辐射华北、东北乃至全国的实时性算力中心。项目建设主体为数据中心相关行业骨干企业,支持发展大型、超大型数据中心。
张家口数据中心集群逐步形成以怀来大数据产业基地、张北云计算基地等为核心的数据产业集聚区,已成为全国大数据产业发展速度最快的地区之一。形成了通算、智算、职业教育三大产业集群,构建了怀来实时算力、张北存储算力错位发展格局。在算力方面,张家口数据中心集群除承接北京、天津地区溢出的算力需求外,接纳了大量的国家有关部门、中央企业、域外企业建设数据中心的需求,已有腾讯、阿里巴巴、联通、百度、秦淮数据、合盈数据等企业将数据中心落户张家口集群。中国联通(怀来)大数据创新产业园具备8.5万个标准机柜能力,可提供2200 P算力服务,项目一期已交付3800个5 kW机柜。2023年,河北省审批通过数据中心项目超过50个,其中30多个落地在张家口怀来地区。
张家口数据中心集群对分布于三个县区、距离算力中心150 km左右的9个百兆瓦级以上风光电场进行聚合管理,实现地市级“就近供电、就地消纳”的“绿电聚合供应”新模式。2024年上半年,绿电生产4.5亿kW·h,为达到新建算力中心绿电占比超过80%目标提供坚实支撑。实现自然冷却机房PUE值小于1.25,液冷机房PUE值小于1.18。
张家口数据中心集群与北京市、天津市滨海新区、雄安新区建成直连网络,网络时延标准达到每百千米单向时延1 ms。
2022年年底,长三角示范区数据中心集群标准机柜规模达2.3万个。截至2024年6月,三个起步区已经建成的数据中心的机柜数量远超于此,并且形成毫秒级算力集群。
长三角示范区数据中心集群起步区为上海市青浦区、江苏省苏州市吴江区、浙江省嘉兴市嘉善县。长三角示范区数据中心集群地处东部发达地区,国家有关批复确定的任务是承接长三角中心城市实时性算力需求,引导温冷业务向西部迁移,构建长三角地区算力资源“一体协同、辐射全域”的发展格局。要求充分发挥本区域在市场、技术、人才、资金等方面的优势,发展高密度、高能效、低碳的数据中心集群,提升数据供给质量,优化东西部互联网络和枢纽节点间直连网络,通过云网协同、云边协同等优化数据中心供给结构,扩展算力增长空间,实现大规模算力部署与土地、用能、水、电等资源的协调可持续。
上海市青浦区工业园是数据中心集群起步区之一,地处上海市和江苏省、浙江省交界地带。工业园内建有青浦云计算中心,拥有五栋数据机房楼,共计5000个6 kW机柜;中国电信算力高效调度示范项目——青浦云湖数据中心也坐落于此,配备了4000个机柜,机房楼采用装配整体式框架结构,确保单体装配率不小于60%。中国移动长三角(上海)5G生态谷项目已入驻青浦工业园,该项目包括两栋建筑面积约4.8万m 2 的数据中心,可提供总计4768个机架装机能力。
江苏省苏州市吴江区凭借良好的区位优势和算力产业基础,成为数据中心集群起步区之一。截至2024年6月底,总投资35亿元的苏州湾数字经济产业园区落成,其中有四栋算力机楼,规划高功率算力机架超万个,算力规模达到5000 P。“东数西算”长三角算力调度中心设在苏州吴江互联网创新示范基地,对接全国100多个算力资源池节点,接入全国一体化算力网络,形成1 ms低时延城市算力网。调度中心设计包含普算、智算、超算三种类型,目前一期智算中心已投入使用。中国电信股份有限公司苏州分公司携天翼云4.0“息壤”平台入驻,支持智算、超算、通算等异构算力的统一接入调度,服务苏州10个产业集群、30条产业链,对接全国100多个算力资源池节点。中国移动长三角(苏州)云计算中心、江苏永鼎股份有限公司的“永鼎棒纤缆边缘数据中心”等已在园区入驻。
浙江省嘉兴市嘉善县将数据中心集群起步区置于嘉善经济技术开发区,县委、县政府以全心全意当好“店小二”的姿态,全力做好数据中心集群起步区的相关工作,积极吸引企业数据中心入驻,积极助力姚庄镇引入人工智能创新实验室、大模型训练基地、智能计算展厅等创新载体,拓展智算产业链。总投资143亿元的阿里巴巴长三角智能计算基地、总投资超50亿元的中国电信长三角国家枢纽嘉兴算力中心、总投资50亿元的中国移动长三角(嘉善)智算中心,均已落户嘉善,三大算力中心机柜规模可支撑20万个服务器。
截至2022年年底,芜湖数据中心集群标准机柜规模达0.8万个。截至2023年年底,芜湖数据中心集群起步区共有数据中心项目17个,设计装机规模64万个,投资额约2588亿元,已投产数据中心项目达6个。2024年,安徽省建成全省一体化数据基础平台,汇聚高质量行业数据集规模达200 TB,智能算力达12000 P。
芜湖数据中心集群起步区为芜湖市鸠江区、弋江区、无为市,国家有关批复确定的发展任务与长三角示范区数据中心集群基本相同,其特点是背靠山东以及河南、湖北、湖南、江西等中部发展潜力较大的省份,接受这些省份溢出算力需求的机会较多。2024年6月,“东数西算”芜湖数据中心集群创新大会暨华为云华东(芜湖)数据中心全球开服活动在芜湖宜居国际博览中心举办,标志着“东数西算”芜湖集群正式上线。正式开服华为云华东(芜湖)数据中心定位国内百万级服务器资源中心,覆盖华东区域及华中周边区域,规划了300万台服务器,10 ms专线直达华东六省一市及华中(湖南、湖北、江西)20多个热点城市。已经落地芜湖数据中心集群起步区的中国电信、中国移动、中国联通、浪潮、中科曙光、火山引擎、联云世纪、星载液冷等数据中心及研发、应用龙头企业项目,总投资额约2700亿元。
长三角枢纽芜湖集群算力公共服务平台项目被国家数据局评为2024年全国一体化算力网应用优秀案例。该服务平台已接入27家数据中心,集通用、智能、超级、量子算力为一体的“四算合一”,上架900余款算力产品,为用户有效降低算力使用成本约30%。
截至2022年年底,韶关数据中心集群标准机柜规模达0.5万个。截至2024年9月底,韶关数据中心集群已成功吸引22个数据中心项目入驻,总投资达621亿元,已建设54.6万个标准机架,这一数字已超越了2025年的目标——50万个标准机架。随着电信、联通、移动四条高速光缆的建成,韶关数据中心集群到大湾区城市时延已降至2 ms以内。
韶关数据中心集群的起步区边界为韶关高新区。根据国家相关批复,该集群的主要任务是满足广州、深圳等地区实时性算力需求,引导温冷业务向西部迁移,旨在构建辐射华南乃至全国的实时性算力中心。该项目的建设主体为数据中心相关行业和骨干企业,以促进大型、超大型数据中心的发展。据测算,广东省综合算力指数(集算力、存力、运力于一体的新型算网能力)达67.5,居全国第一;在通用算力方面,广东省拥有约230个数据中心,合计标准机架数量约62万个,占全国9%左右。韶关数据中心集群的建设增强了广东省的数字基础设施的能力。
韶关数据中心集群建成了粤港澳大湾区数据应用产业园,该园区配备了算力中心、公寓、会议中心等配套设施。已经建成的粤港澳大湾区一体化算力服务平台,汇聚的算力规模达5180 P,已为十余家企业、高校、科研机构的人工智能团队提供算力服务。2024年3月,位于韶关数据中心集群的华南数谷智算中心正式投入运营,该项目总投资额为23.6亿元,总规模达到3万个标准机柜,采用高密度液冷散热技术;一期建设形成的16000 P的异构算力池居粤港澳大湾区之首。
截至2024年年底,韶关数据中心集群已成功吸引华韶(一期)、中电鹰硕(一期)、电信(一期)、联通(一期)等22个智算中心项目入驻,总投资额达到621亿元。该集群已建成6.74万个标准机架,具备了50600 P的智算承载能力,成为广东省内规模最大的智算基地。腾讯、万国数据等众多行业领军企业亦选择在韶关建设智算中心。2024年内,芯峰光电、朗科科技、华天科技、德衡等企业的数据中心主体工程已启动建设或已竣工投产。此外,至广州、深圳的传输骨干机房单向时延已分别降低至1.3 ms和1.66 ms。投入36亿元建设的配套设施,大部分已建成并投入使用。
由粤港澳枢纽韶关数据中心集群构建的一体化安全体系项目荣获国家数据局颁发的2024年全国一体化算力网应用优秀案例奖项。该项目包括区域一体安全防护中心、两级一体协同综合安全管理平台,实行全栈式安全防护。该项目具备超过2万种威胁检测规则和30个场景化检测模型,能够有效识别并拦截98%以上的潜在入侵行为。通过安全运营服务门户,该项目为20余家数据中心及用户提供超过15项自助订阅式安全服务;已与华韶、鹰硕、电信等多家数据中心实现对接,将威胁响应及处置时间缩短至60 min内,比行业标准提升2倍以上。
截至2022年年底,天府数据中心集群的标准机柜规模达7.5万个,但近两年的建设状况未有整体公开统计信息。根据2022年成都市经济和信息化局等八部门印发的推进方案,到2025年,起步区内机架规模达到30万个,上架率不低于70%,PUE不高于1.25,可调度服务器超过100万个。从2024年9月底的数据来看,天府数据中心集群中已落户的数据中心建设进度要优于时间进度。
天府数据中心集群起步区为成都市双流区、郫都区、简阳市(成都市细化增加四川天府新区、成都东部新区、成都高新区三地)。国家相关批复确定的任务是优化成渝地区算力布局,确保城市与城市周边的算力资源得到均衡配置及与“东数西算”的衔接。项目建设的主体为数据中心相关行业和骨干企业,以支持大型、超大型数据中心的发展。
四川省发展和改革委员会在相关文件中明确,在起步区以成都科学城超算产业集聚区、成都西部智算产业集聚区、成都东部云计算和边缘计算产业集聚区为三大载体,做强核心功能,带动数据中心相关产业集聚发展。成都市重点布局以计算服务为主的大型数据中心,限制建设小型数据中心;鼓励各区(市)县优先招引体量大、算力强、生态好、市场化运作的数据中心项目,限制引入以存储服务为主的数据中心项目,着力提升本地算力规模。
2023年7月,位于简阳市的四川能投天府云数据产业基地(一期)项目开始接纳客户入驻。该项目包括两栋数据中心楼、一栋运营楼,5000个平均功率5.49 kW的标准机柜,成为四川国资云的承载基地、四川“中国存储谷”的核心载体。
2024年7月,国家超算成都中心园区的天府智算西南算力中心在成都市正式投入运营,成为我国西部首个超智融合算力中心。该中心首期投资额达1.5亿元,算力规模达256 P,可支撑高复杂度、高计算需求的百亿级大模型训练,并且通过高效的网络解决方案和调度算法,将千亿参数大模型训练的算力效率提升至80%。
截至2022年年底,重庆数据中心集群标准机柜规模达6.1万个。公开资料显示,截至2023年年底,重庆全市算力规模超过1000 P。
重庆数据中心集群起步区为重庆市两江新区水土新城、西部(重庆)科学城璧山片区、重庆经济技术开发区。国家相关批复确定的任务、项目建设主体与天府国家数据中心集群一致。
截至2023年5月,重庆市已投产2个超大型数据中心、11个大型数据中心、40个边缘数据中心,建成3个智算中心和1个高性能计算中心,初步形成以两江新区、西部(重庆)科学城、重庆经开区为核心,万州区、涪陵区、九龙坡区、南岸区、巴南区、长寿区等地多点布局的一体化大数据中心体系。两江水土新城建成机柜达3.2万个,可容纳服务器48万台,形成了较大规模的数据中心集群,中国移动(重庆)数据中心已经入驻于此,规模1.3万个机柜、13万台服务器,互联网出口带宽24000 Gbps,为政府及企事业单位提供服务器托管、数据存储、容灾备份、运算服务、云服务等多种服务。
2023年5月,云从科技西部智算中心在两江新区水土新城正式启动。该智算中心算力规模达1200 P,可满足10个百亿级或2~5个千亿级基础大模型同时进行预训练;规划完成达到5000 P算力规模,即成为中国西部算力规模最大的高性能智算中心。2024年3月,重庆市两江云计算数据中心二期项目投入试运营,扩建的数据中心机房楼提供2112个高标准服务器机柜。
截至2022年年底,和林格尔数据中心集群标准机柜规模达15万个。截至2024年6月,和林格尔数据中心集群已投用标准机架达到26.6万个,服务器装机能力超过150万个,算力总规模达到24000 P,其中智能算力达21800 P。目前,已实现呼包鄂乌—京津冀—长三角“2 ms·5 ms·20 ms”时延圈的阶段成果,并成功上线了国内首个和林格尔绿色算力超市。
和林格尔数据中心集群的起步区边界为和林格尔新区和集宁大数据产业园。国家相关批复确定的任务是发挥集群与京津冀毗邻的区位优势,为京津冀高实时性算力需求提供支援,为长三角等区域提供非实时算力保障。项目建设的主体为数据中心相关行业和骨干企业,以支持大型、超大型数据中心的发展。
位于呼和浩特市的和林格尔新区,气候凉爽干燥,地质条件优越,拥有丰富的风能和太阳能资源,环境得天独厚,因此吸引大批数据中心入驻。和林格尔新区与北京市、芜湖市、贵州省共同构建“和—京—芜—贵”跨区域算力一体化协同调度体系,旨在逐步实现四地算力资源互联互通和高效调度。此举将为内蒙古与京津冀、长三角、粤港澳大湾区构建起算力输出通道,推动绿色算力“进京入沪下湾区”,实现“京数蒙算”“沪数蒙算”“粤数蒙算”的战略目标。中国移动在全国布局算力规模最大的中国移动智算中心于2024年4月投产使用,该智算中心部署2万张人工智能加速卡,人工智能芯片国产化率超85%,智能算力规模高达6700 P。2024年6月,在中国绿色算力(人工智能)大会上,中国人民保险西部数据中心、浦发银行、和林格尔数据中心等8个算力产业项目签约落地,总投资额达331.45亿元。
和林格尔数据中心集群所在地风电、光伏装机容量为36万kW,绿电直供中国移动、中国电信、并行科技等四家负荷侧用户数据中心,共计23.38万kW负荷,数据中心使用绿电实现100%可溯源。
反映华为云应用的《绿色智能算力“铁三角”赋能千行万业》荣获国家数据局颁发的2024年全国一体化算力网应用优秀案例奖项。华为云在和林格尔数据中心集群建立的超大绿色智算数据中心,单数据中心规模超过百万个服务器,为中西部地区提供充沛的算力支持,盘古大模型得以在多个行业、应用场景中落地。
截至2022年年底,贵安数据中心集群标准机柜规模达8.5万个。截至2023年年底,贵州省总算力规模增长28.8倍,智算规模占比超过80%。贵州省在建及投运数据中心达39个,大型以上数据中心达22个,服务器承载能力超过244万个,智算卡达到7.6万张。贵安数据中心集群到成都、重庆的时延,已降至6 ms,到广州、深圳10 ms,到长三角、京津冀18 ms以内。
贵安数据中心集群的起步区边界为贵安新区贵安电子信息产业园。国家有关批复确定的任务是发挥本区域在气候、能源、环境等方面的优势,发展具有高可靠、高能效和低碳排放的数据中心集群。通过云网协同、多云管理等技术,构建低成本的一体化算力供给体系,主要支持长三角、粤港澳大湾区等地区,积极承接东部地区的算力需求,致力于打造面向全国的算力保障基地。项目建设的主体为数据中心行业的骨干企业,以支持大型、超大型数据中心的发展。
2024年3月,贵州“东数西算”高速直联算网一体化调度系统启动,形成了以贵州枢纽为中心的“东数西算”高速直联算网一体化调度系统。2024年6月,“东数西算”贵安新区算力产业集群配套一期项目完工,运营达产后可入驻各类智能制造企业20余家,二期项目也已经开工建设。已建成的超大型数据中心包括中国移动、中国联通、中国电信、华为七星湖、华为高端园、腾讯、苹果在内的7个,使贵安新区成为全球超大型数据中心聚集数量最多的地区之一。中国移动贵阳数据中心一期、二期机房均已建成并投入使用,拥有2.5 kW标准机架能力超27000个,算力能力超480 PFLOPS,智算规模比例超60%,算存比达2∶1,已构建覆盖超过260个城市的弹性云网。另外,国家电投集团有限公司贵安数据中心一期、贵安美的云一期数据中心、网易贵安数据中心、贵州枢纽节点主算力基地、兴业银行贵安数据中心、南方能源大数据中心、中国建设银行贵安数据中心、中国人民银行贵安数据中心、交通银行贵安数据中心、贵阳贵安超互联新算力基础设施、贵安新区渲染智算中心、京东贵安数据中心、贵安普惠云算力数据中心等项目,也已投入运营或在建设之中,这些项目的建设将进一步增强贵州的算力供给能力,为全省乃至全国的数字经济发展提供有力支撑。在算力基础设施的支撑下,辅以“算力券”政策,贵州继续加强算力调度运营,大力开拓算力市场,力争全省算力产业规模突破100亿元。同时,贵州省正努力争取国家在该省布局人工智能训练基地,加快华为云、中国电信等智算中心的建设。
贵州枢纽节点算力调度平台项目荣获国家数据局颁发的2024年全国一体化算力网应用优秀案例奖项。该项目建设“大衍”算力调度平台,全面支持通算、智算、超算多种异构算力的统一接入,实现多元算力汇聚调度。该平台形成的气象高性能算力资源池,辅助贵州省气象局将气象预报空间分辨率从5 km精细至1 km,时间分辨率从3 h精细至1 h。截至2024年9月,调度平台已汇聚33个算力服务商、401个算力需求方,算力资源达4500 P,对外可提供102项算力产品,累计完成算力交易28.85亿元,提供了算力资源汇聚与运营方面的实践经验。
截至2022年年底,庆阳数据中心集群标准机柜规模达0.4万个。截至2024年6月,庆阳数据中心集群标准机架数量累计达到1.5万个,平均上架率约83.8%。
庆阳数据中心集群的起步区边界为庆阳西峰数据信息产业聚集区。国家有关批复确定的任务是发挥本区域在气候、能源、环境等方面的优势,发展具有高可靠、高能效、低碳排放的数据中心集群,优化东西部间互联网络和枢纽节点间直连网络。通过云网协同、多云管理等技术,构建低成本的一体化算力供给体系,重点提升算力服务品质和利用效率,在重点满足京津冀、长三角、粤港澳大湾区等区域的算力需求的同时,构建面向全国的算力保障基地。项目建设的主体为数据中心行业的骨干企业,以支持大型、超大型数据中心的发展。
庆阳数据中心集群结合智慧零碳大数据产业园示范项目,建设了20万kW容量的风电和光伏设施提供清洁电力来源,通过“源网荷储”一体化解决方案,加速推进算力与绿色低价电力一体化深度融合,实现数据中心运行PUE小于1.2及WUE(水利用效率)小于1.1。
截至2024年9月,随着一批数据中心项目的建成投运,庆阳数据中心集群已经交付使用2.1万个标准机架,算力规模达33000 P,集群运算能力得到进一步增强,成为全国八大枢纽节点中增速最快、增量最大的数据中心集群。庆阳数据中心集群的基础算力已可支撑人工智能超级应用的模型训练及推理,应用于自动驾驶、智能数字设计与建造、语音识别等应用场景。
中国能建、秦淮数据等153家企业在庆阳注册成立子公司;华为渲染云、京东物流云、金山办公云、电信天翼云、阿里农业云、百度智行云、国科量子可信云、老虎工业云、玄度时空云、丝路如意云,“10朵祥云”落地庆阳数字经济产业园;燧弘科技、憨猴科技、金山云、智谱华章、百川智能等智算企业及大模型企业,智能算力消纳率达到了100%。
甘肃省算力资源统一调度服务平台项目荣获国家数据局颁发的2024年全国一体化算力网应用优秀案例奖项。调度服务平台聚合兰州新区、酒泉、张掖等省内各数据中心算力资源,实现了庆阳数据中心集群对省内各区域算力资源的统一编排和调度,形成甘肃全省算力网布局。
截至2022年年底,中卫数据中心集群标准机柜规模达4.6万个;截至2023年年底,已达到10万个。2023年,中卫数据中心集群互联网出口带宽达到18 Tbps,中卫集群每家数据中心都是三线机房(电信+联通+移动,单网卡三IP),实现中卫到北京的单向时延8~10 ms,到上海的单向时延15 ms以内,到广东省的单向时延20 ms左右。
中卫数据中心集群的起步区边界为中卫工业园西部云基地。国家有关批复确定的任务是充分发挥本区域在气候、能源、环境等方面的优势,发展具有高可靠、高能效、低碳排放的数据中心集群,优化东西部间互联网络和枢纽节点间直连网络。通过云网协同、多云管理等技术,构建低成本的一体化算力供给体系,重点提升算力服务品质和利用效率,打造面向全国的算力保障基地。项目建设的主体为数据中心相关行业和骨干企业,以支持大型、超大型数据中心的发展。
截至2023年年底,宁夏智算中心项目一期工程在中卫市沙坡头区落成并交付使用。该项目设置三栋自然风冷高密度机房,布设高密度30 kW标准机柜,具备提供算力规模3000 P的能力,专业支撑人工智能大模型产业的发展。2024年6月,天云智算光电一体化绿色安全新型算力中心、宁夏电信算力小镇、中电算力银川智算中心、北京中创普惠互联网智算中心、宁夏移动银川智算中心5个项目在银川经济开发区集中开工,总投资额达107亿元。2024年8月21日,中国广电宁夏中卫数据中心开工,该数据中心是中国广电首个大型数据中心集群的一期工程。二期工程完工后将建成八栋数据中心及一栋动力中心、七座室外柴发平台、两座110千伏变电站等,具备算力规模20000 P的承载能力。
在中卫数据中心集群建成全国首个“万卡级”智算基地,美团、金山等企业部署GPU服务器约2352个,安装GPU智能加速卡1.88万张,形成等效算力达407 P。成功打造宁夏电信数据中心人工智能算力卡、西云算力影视渲染两个典型算力应用场景。
宁夏枢纽安全一体化工程建设项目荣获国家数据局颁发的2024年全国一体化算力网应用优秀案例奖项。项目建设的安全运营管理平台,具备安全态势感知、安全数据治理、安全运维管理等安全服务能力,实现集群内网络和数据安全“可知、可视、可管、可控、可溯”;建成的云网安全资源池,满足宁夏地区异构、异属、异域的算力安全防护需求,可保障政务云、信创云、天翼云等多用户、云场景安全。项目建成后,已为宁夏回族自治区发展和改革委员会、宁粮集团、灵武智慧城市等20余家单位、43个应用系统提供安全运营服务,累计签约金额3000万元。
超级计算数据中心(以下简称超算中心)是为集中放置的超级计算机设备提供运行环境的建筑场所。超算中心作为数据中心的一个分支,与通用数据中心相比,主要的特点是计算服务器占比很大,主机运算速度、内存容量决定超算中心的能力,相对而言,存储服务器的数量和能力处于次要地位。在2020年之前,普遍接受的观点是,每秒运算次数达到0.5亿次以上、内存容量超过1000万位的电子计算机,即可被认定为超级计算机。
国家超级计算中心(以下简称国家超算中心)是由国务院科学技术主管部门批准设立的超算中心。国家超算中心主要面向国家的重点任务和需求,承担诸多前沿科学领域的应用计算研究和服务任务,一般被冠以“国家超级计算××中心”的称谓。从2009年5月起,科学技术部先后批准设立了国家超级计算天津、深圳、长沙、济南、广州、无锡、郑州、昆山、成都、西安10个中心。中国科学院超算中心由1995年3月成立的中国科学院计算机网络信息中心(CNIC)负责建设,是中国超算中心的开启者,总中心设在中国科学院,在中国科学技术大学以及9个城市共设立10个分中心;在紫金山天文台、上海天文台及中国科学院下属的17个研究所(院)共设立19个所级中心。
国家超级计算天津中心(以下简称天津超算)。在部署“天河一号”(每秒4700万亿次,当时排名世界第一)的基础上升级部署“天河三号E级原型机系统”(每秒百亿亿次)后,天津超算在新能源开发、气候气象、新材料研发、重大工程设计等方面发挥重要作用,开放运行以来,产生多项重要应用成果。在特殊情况期间,天津超算协助国内外多家医院进行CT影像数据处理。2024年6月,天津超算与清华大学天津电子信息研究院联合共建的超智融合创新中心在中新天津生态城揭牌。天河天元大模型算法通过国家备案。
国家超级计算深圳中心(以下简称深圳超算)。深圳超算位于光明科学城大科学装置核心区的二期(深圳云计算中心)工程即将投运,装备2E级(每秒二百亿亿次)超级计算机,存储能力可扩展到1000 PB,与超算一期(每秒1271万亿次,当时排名世界第二)共同提供大规模科学计算、工业计算、专业大数据处理及智能超算创新服务。
国家超级计算长沙中心(以下简称长沙超算)。长沙超算位于湖南大学校区内,建成时采用国防科技大学“天河一号”高性能计算机(每秒1372万亿次),2022年建成投用全国产设备的天河新一代主机系统(每秒20亿亿次),可提供1000P Ops人工智能算力(每秒100亿亿次),算力水平国内领先、国际先进。2023年7月,科学技术部正式批复,支持长沙依托长沙超算建设国家新一代人工智能公共算力开放创新平台。
国家超级计算济南中心(以下简称济南超算)。济南超算装备是我国第一台完全自主研制的神威蓝光超级计算机(每秒796万亿次),该机是多核处理器构建的千万亿次超级计算系统,在海洋科学与产业、金融风险分析、药物筛选、气候气象、石油勘探、生物信息、工业设计、智慧城市等领域开展应用。2023年,济南超算联合沿黄流域九省区的11所超算中心、计算中心和算力枢纽成立黄河流域算网联盟,2024年5月完成山东境内黄河流域的建模仿真。济南超算加挂山东省计算中心牌子,借此优势,以中心超算算力为底座构建的“山东算网”,已对全省16个地市形成覆盖。由济南超算与山东省大数据局共同完成的山东省一体化算力网工程荣获国家数据局颁发的2024年全国一体化算力网应用优秀案例奖。
国家超级计算广州中心(以下简称广州超算)。2023年12月,广州超算正式发布新一代国产超级计算系统“天河星逸”(每秒62亿亿次),比原来使用的“天河二号”(每秒5.49亿亿次,曾连续六年排名世界第一)提高近10倍。截至2023年年底,广州超算用户数由最初的300多个呈指数级增长至30多万;自主研发的星光超算应用支撑平台荣获广东省科技进步特等奖;在粤港澳大湾区建设了15个分中心并成立了粤港澳超算联盟,形成了立足湾区、服务全国、影响世界的应用格局。
国家超级计算无锡中心(以下简称无锡超算)。无锡超算位于无锡(国家)工业设计园内,拥有的“神威·太湖之光”(每秒62亿亿次,2016年排名世界第一)是世界上首台峰值运算性能超10亿亿次浮点运算能力的超级计算机系统,也是我国第一台全部采用国产处理器构建的超级计算机。截至2024年9月底,无锡超算发布的国内算力密度最高的一体化服务器机柜方案荣获2024中国算力大会“年度重大成果”,该机柜基于异构众核架构的国产智算加速卡,称之为“太湖之光A+”项目,单个机柜国产智能算力40 P,功耗达100 kW。无锡超算加强与外地的合作,2024年7月设在青海大学的分中心合闸运行,双方共建“东数西算”平台;2024年10月无锡超算海南自贸港研究院在儋州揭牌。
国家超级计算郑州中心(以下简称郑州超算)。郑州超算加挂河南省超级计算中心牌子,由郑州大学负责建设、管理、运行和服务。主机系统命名为“嵩山”超级计算机(每秒10亿亿次),采用绿色节能的相变浸没液冷技术,PUE值小于1.04。2021年4月,郑州超算被美国商务部以所谓国家安全为由列入“实体清单”;2023年7月,科学技术部正式批复,支持郑州依托郑州超算建设国家新一代“嵩山”人工智能公共算力开放创新平台;2024年3月,郑州超算被遴选为河南首批省级绿色数据中心。根据河南省政府有关要求,郑州超算、河南省超级计算中心、中原人工智能计算中心要加强协同,提升算力使用率;河南省政府提出要研制量子计算机,并与郑州超算对接。
国家超级计算昆山中心(以下简称昆山超算)。昆山超算集成了中国科学院相关领域的最新科研成果,与科学院中国科技云资源相衔接共享,计算服务平台是由中科曙光推出的“将传统高性能计算集群和其他计算资源封装而成的高性能计算服务”,相关参数未有公开披露。昆山超算已向有需求单位开放,为华中科技大学等18家单位免费提供计算资源。
国家超级计算成都中心(以下简称成都超算)。2020年9月,成都超算建成投运,使用高性能超级计算机(型号不详),但其新闻报道透露“可以每秒最高10亿亿次的运算速度昼夜不息地工作”。投运以来,成都超算先后为北京、上海、广州、重庆等35个城市的760余个用户提供了算力服务,涵盖航空航天、装备制造、新型材料、人工智能等30个领域,服务单位包括高海拔宇宙线观测站等。2023年5月,成都超算被工业和信息化部评为国家绿色数据中心。2023年7月,科学技术部正式批复,支持成都市依托成都超算建设国家新一代人工智能公共算力开放创新平台。2024年7月,成都超算与中国地震局地球物理研究所、清华大学联合开发了首个亿级参数量的地震波大模型“谛听”,依托中国地震观测网的海量数据,通过“谛听”准确、迅速识别地震信号。
国家超级计算西安中心(以下简称西安超算)。2020年8月,科学技术部批准设立,于2021年年底建成。西安超算部署“秦岭”超级计算机,采用国产自主可控的处理器及异构加速卡和绿色节能的浸没式相变液冷技术;并行分布式存储系统,支持EB级扩展,I/O吞吐率达TB级;多层次、多协议存储分区,满足不同存储需求场景。机房按A级标准建设,PUE值小于1.04;通过国家网络安全等级保护三级测评。西安超算重点服务于先进制造、航空航天、生物医药、地球物理、新材料、新能源、人工智能、集成电路等领域的科技创新和转型升级。2023年5月,秦创原·国家超算西安中心二期项目主体结构施工完成进度已达85%以上。
国家超算互联网平台。2023年4月,科学技术部启动了国家超算互联网平台,旨在以互联网思维运营超算中心,连接算力产业链各方资源和能力,构建一体化超算算力网络和服务平台。2024年4月,国家超算互联网平台上线仪式在天津举办。国家超算互联网平台以异构融合、应用引领、算力普惠易用为建设目标,实现了多项算力网络领域突破与创新。国家超算互联网平台通过算力服务和调度平台,连接各地算力中心,形成多元异构算力资源池;通过资源抽象和算力封装等,屏蔽底层硬件差异,实现算力资源的统一建模和统一调度;构建算力应用商城,建立了适用于科学计算、智能计算、工业仿真、人工智能大模型等各类应用的适配、封装和交易体系,有各类算力商品超6500款,面向100多个行业提供超过1000个应用场景的服务。截至2024年9月底,国家超算互联网平台已连接中国14个省的超过20家超算和智算中心,入驻了超过300家算力服务商。
国家超算互联网平台项目荣获国家数据局颁发的2024年全国一体化算力网应用优秀案例奖项。
除了由科学技术部以前年度批准建设的十大超算中心,还有一些超算中心在2023—2024年间取得了进展。
文昌航天超算中心(以下简称文昌超算)。在2023年7月投入使用的文昌超算(每秒10亿亿次)是文昌国际航天城起步区最早一批投资兴建的项目之一,建设用地约60亩,总投资约12亿元,总建筑面积2万多m 2 ,设计约2000个机柜,容纳3万个大型服务器。文昌超算以自主可控的超算软硬件技术平台、文昌航天发射能力、航天产业资源为依托,形成以航天为主要服务对象的超级计算能力,为卫星发射、商业航天、空间信息、遥感遥测、航天科创、生命科学、装备设计及终端制造等航天新兴领域提供超级计算和大数据分析,并逐步形成航天大数据产业集群。文昌超算建成以来,通过发射三颗以“文昌超算×号”命名的遥感卫星,建成三类13座卫星数据地面接收站,实现了“天上拍”“地上收”,为航天超算解决了数据来源问题。2023年11月,文昌超算被文化和旅游部确定为2023年国家工业旅游示范基地。
“乌镇之光”超算中心(以下简称乌镇超算)。乌镇超算又称(长三角)新一代全功能智能超算中心,位于浙江省嘉兴市下辖桐乡市乌镇高新技术产业园。嘉兴市委、市政府网站报道,乌镇超算(每秒18亿亿次)于2022年5月正式投入运营,于2023年5月通过科学技术部验收,正式纳入国家超算中心序列。截至2023年6月底,乌镇超算平均利用率超过40%,总用户数9874个,包含中国科学院体系研究所和省内重点实验室、科研院所、高校及创新企业,涵盖物理化学材料、生物信息、人工智能等领域。杭州第19届亚运会期间,乌镇超算协助浙江省大气环境监测预警预报平台实现了预报精度的飞跃,将预报的最小单位空间从原来的16 km 2 精确到1 km 2 ,预报时长也从7天延长到15天。
鄂尔多斯超算中心。鄂尔多斯超算中心于2023年11月取得施工许可,在高新区开工建设,总投资10亿元,由通用计算系统、人工智能加速计算系统、大数据存储支撑系统、节点互联网络、基础配套系统五大子系统组成;设计算力规模350 P,叠加先进的芯片底座和人工智能算法,布局通算、智算、超算等多种算力;设计有950个8 kW、12 kW标准高密机柜,采用风冷、水冷和液冷多模式制冷。于2024年3月投用,鄂尔多斯超算中心成为鄂尔多斯市的智慧中枢,将为新能源装备制造产业、现代煤化工产业、能源产业、生物医药与健康等领域和行业提供数据运算服务。
中国气象局气象超算中心(和林格尔)(以下简称和林格尔超算)。2024年5月,担负气象超算系统迭代更新的中国气象局和林格尔气象超算中心揭牌成立。和林格尔超算(每秒2亿亿次)通过裸光纤与位于中国气象局的中国气象局(北京)超算高速互联互通。2024年2月17日至2月27日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古举办,和林格尔超算发挥算力支撑作用,实现全部四个赛区10 min、60 m分辨率的0至24 h风场、温度要素网格预报,推动完成内蒙古“次百米级、分钟级”数值预报模式的技术性突破。
国家先进计算太原中心。国家先进计算太原中心由山西省委、省政府精心谋划、高位推动,由山西大学、中科曙光、山西云时代技术有限公司共同建设。国家先进计算太原中心使用的“太行一号”主机,运算能力每秒30亿亿次,存储容量300 PB;降温系统采用全新一代全浸没相变液冷技术,核心机房PUE值突破性降至1.04。国家先进计算太原中心已部署承接中国科学院近代物理所中微子图谱、国产双通道大型客机翼型优化、文物数字化保护平台等国家级、省级重点项目;联合生态伙伴共同建设了工业仿真、高端装备、生态环境等行业专属计算服务平台;为山西省太行实验室提供超算能力支持。
中新(重庆)国际超算中心。中新(重庆)国际超算中心具有国际商业背景,是2015年中国、新加坡两国领导人确认的中新(重庆)战略性互联互通示范项目的组成部分。2021年10月,中共中央、国务院印发《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》,2021年12月,重庆四川两省市共同印发相关贯彻落实实施方案,要求共建中新(重庆)国际超算中心,加快纳入国家超算中心体系的步伐。2021年列入重庆市新开工市级重大建设项目,计划项目建成后,成为全国首个纯商业运营超算中心,30%的应用市场将来源于国外,并与新加坡国家超算中心开展技术研发、业务委托、国际市场开发等合作。近两年,重庆数据中心集群发展迅速,仅两江水土国际数据港就已汇聚了10个大型高等级数据中心,建成机柜3.2万个,可容纳服务器48万台,支撑了政务、视频、游戏、金融、工业、电子商务、创业创新等多个领域和产业的快速发展。相对而言,设计运算能力只有每秒0.28亿亿次的中新(重庆)国际超算中心,需要切实推动超级算力资源便捷易用,进一步提高发展速度和质量。
青岛国家E级超算中心(以下简称青岛超算)。2022年9月,由国务院发布的《国务院关于支持山东深化新旧动能转换推动绿色低碳高质量发展的意见》中提出培育壮大数字产业,“建设济南、青岛国家E级超算中心,提升云计算能力,完善国家级、省级及边缘工业互联网大数据中心体系”。山东省人民政府在分工落实方案中进一步明确:山东省工业和信息化厅、山东省科技厅、山东省大数据局、山东省通信管理局为牵头单位,中共山东省委网络安全和信息化委员会办公室、山东省发展和改革委员会为参与单位。青岛超算负责“海洋之光”超级计算机的高效稳定运行,规划“海洋之光”的升级建设,围绕“海洋之光”申报科研项目,并开展重大科技任务攻关。媒体报道,青岛市作为国家人工智能创新应用先导区,投用算力规模约2300 P,构建起了多元算力生态,青岛超算亦应有一席之地。
2018年,美国政府开始实施对华贸易战、科技战,超级计算是重点领域。为避免美国有针对性地打压,国内对超级计算机排名、参加国际超级计算机排名,持更为审慎的态度。
(1)国内。2023年11月,中国计算机学会高性能计算专业委员会联合中国工业与应用数学学会高性能计算与数学软件专业委员会、中国智能计算产业联盟,共同发布了2023中国高性能计算机(HPC)性能TOP100榜单。位列第三名的浮点计算性能分别为487.94 P、208.26 P(列2022年榜单第一名)、125.04 P,研制厂商和安装地点未予公开;多年霸榜的“神威·太湖之光”和“天河二号A”,分别位居第四名和第六名,浮点计算性能分别为93.015 P、61.455 P;第八名“神威聚龙”,浮点计算性能为12.912 P;第十名“北龙超云”,浮点计算性能为10.837 P。
2024年11月,在由前述单位发布的2024中国高性能计算机(HPC)性能TOP100榜单中,居于榜首、第四名、第六名的三台没有变化。从厂商份额来看,100台高性能计算机中,联想以44台系统独占鳌头,浪潮以28台位列第二名;从性能份额来看,未公布具体研制单位信息的机器性能占比共71%,位列第一名;联想占比8.92%、国家并行计算机工程技术研究中心占比6.80%、国防科大占比4.88%,分别位列第二、三、四名。
(2)国际。2022年,在最新发布的全球超级计算机500强中,我国共162台超级计算机上榜,总量蝉联第一,“神威·太湖之光”和“天河二号A”持续位居榜单前十。2023年11月,全球超级计算大会正式公布了第62期全球超级计算机TOP500排行榜,美国橡树岭国家实验室与AMD公司合作研发的Frontier以1194 P的性能保持着第一名;来自中国的“神威·太湖之光”超级计算机以93.01 P的性能排名第十一名,“天河二号A”超级计算机以53.96P的性能排名第十四名,两台中国超级计算机的排名相比之前再度下滑。从数量上讲,中国和美国在超级计算机TOP500榜单上占据了大部分位置,其中美国有161台超级计算机上榜,中国有104台超级计算机上榜,中国从超级计算机数量在全球TOP500中蝉联第一的位置上下滑。
2023年5月,在德国汉堡举办的ISC 2023高性能计算大会发布的IO500榜单中,济南超算构建的验证性计算集群(Cheeloo-1)在10节点研究型榜单登顶夺冠,测试得分突破13万。2024年11月,在公布的国际Graph500排名中,部署在天津超算的“天河”新一代超级计算机系统,以6320.24 MTEPS/W的性能,取得大数据图计算能效世界第一的优异成绩。
2023年10月,工业和信息化部等六部门印发《算力基础设施高质量发展行动计划》(以下简称《行动计划》),对智能计算中心(以下简称智算中心)所做的名词解释是通过使用大规模异构算力资源,包括通用算力(CPU)和智能算力(GPU、FPGA、ASIC等),主要为人工智能应用提供所需算力、数据和算法的设施。智算中心涵盖设施、硬件、软件,并可提供从底层算力到顶层应用使能的全栈能力,主要应用于人工智能深度学习模型开发、模型训练和模型推理等场景。按这个定义衡量,《行动计划》称2023年全国有智能计算中心30个。但是,随着ChatGPT带来的人工智能升温,相当多的数据中心高调宣示介入人工智能业务,在名称上冠以“人工智能”或改称智算中心,一些数据中心专业自媒体根据自己掌握的情况,称截至2023年年底全国已有100余个智算中心;截至2024年7月底,全国已有近400个智算中心;目前,全国已有超过40个城市布局智算中心。权威主管部门虽然没有公布正式数据,但从相关报道的情况看,2023—2024年智算中心建设处于高潮时期是不争的事实。
自2023年以来,北京市已经建成或正在建设的京西智谷、石景山、北京昇腾、华章北京一号、北京数字经济等数据中心都冠以智算中心,已建成智能算力规模约5000 P。
中国移动通信集团黑龙江有限公司在哈尔滨开工建设部署1.8万张人工智能加速卡的智算中心,项目完成后可提供智能算力规模6600 P。
河北省石家庄人工智能计算中心已经揭牌投运,项目由市国投、市交投、区城投和深桑达四方联合投资,一期建设人工智能算力规模达100 P,在三年内扩容至500 P。
位于武汉的国家网安基地智算中心一期投入运行,该中心智能算力规模不大,目前未超过500 P,其亮点是与网络安全实训基地、网络安全实验室、头部网安企业、行业大模型企业形成“四位一体”合作模式,协同助力发展网络安全生态。
新疆维吾尔自治区石河子市于2024年8月启动两个绿色智算中心建设,项目总投资额达13.5亿元,规划建设2664个标准机柜,建成后可实现年产值4.4亿元。两个项目共获得了促进绿色算力发展补贴4000万元。
青海省德令哈市第二个万卡项目德令哈智算中心于2024年8月开工,项目总投资额达58.5亿元,算力总装机12000 P,一期工程投资25亿元,建设算力规模4000 P,计划于2025年9月建成。该项目是国内首座高原绿色人工智能数据训练基地,采用蒸发冷技术,实现全年315天自然冷却,数据中心PUE值达1.2以下,建成后将为国内人工智能大语言模型企业提供人工智能数据训练专属定制服务。
据新闻报道,2024年10月智算中心揭牌,投用的项目有以下几个:位于内蒙古自治区包头市的包钢工业互联网智算中心,1358个高密算力机柜,算力规模达20000 P;位于新疆维吾尔自治区哈密市的国投算力场项目,算力规模达1000 P已满负荷运行,任务包括为上海提供工业机器人模型推理;位于陕西省咸阳市的高新图灵人工智能算力中心,规划算力规模达300 P;位于浙江省温州市的温州人工智能计算中心华为样板点,配备20个标准机柜,具备100 P智算+5P超算能力,主要承载华为医疗健康数据,并且为当地政府机关单位、科研院所等提供算力服务。
加快数字化转型步伐,发展数字经济,进而实现地域国民经济的高质量发展,是当地党委、政府的第一要务。各地按照全国一体化算力网的总体格局,在积极促进东西部算力高效互补和协同联动的同时,根据地方的需要,进一步加快数据中心建设的步伐,完善通用数据中心、超算中心、智算中心、边缘数据中心等合理梯次布局,整体提升信息基础设施水平,加强传统基础设施数字化、智能化改造。
在尚未设立8个国家枢纽节点和10大数据中心集群的省、自治区、直辖市,2023—2024年将继续加快数据中心发展的速度,以满足“东数西算”之外本地区低时延类信息化业务应用的需求。
北京市建设的数据中心遍布全市。在朝阳区中国电子工业的摇篮之地酒仙桥,建设了北京数字经济算力中心,配备3600个智能算力机柜;在海淀区中关村科学城上庄燃气热电厂旧址建设了北京人工智能公共算力中心,设计算力规模达4000 P,已投用500 P;在北京产业结构相对单一的门头沟,建设京西智谷人工智能计算中心,被科学技术部批复认定为“国家新一代人工智能公共算力开放创新平台”,已投用算力规模达500 P;在亦庄经济开发区,北京亦庄智能城市研究院与多家企业联合,推出我国首个“算力资源+运营服务+场景应用”一体化建设工程,建设人工智能商业算力2000 P的公共智能算力中心;在石景山区利用北京重型电机厂老厂房,建设石景山智能算力中心,设计算力规模达610 P,已投用200 P,目前服务于所在区域的人工智能、虚拟现实(Virtual Reality,VR)、游戏等产业;在大兴区建设的华章北京一号,是国内首个设备预制化率达到85%的数据中心,规划算力规模达1000 P。
山东省落实大数据中心发展行动方案,省域分中心以及枣庄、烟台、德州三个省级区域中心、40个左右省级行业中心和100个左右边缘级中心建设全面推进;规划算力规模达1500 P,3000个标准机架的山东省鲁北大数据中心项目投产;总投资约80亿元的浪潮一体化大数据中心园区一期建成投运,四栋数据中心可提供机柜8000余个。
陕西省一次性将中国工商银行两个数据中心建设项目,引进西安市高陵区和西咸新区,总投资额达147亿元,服务器装机承载规模40万台。
青海省结合推进西宁—海东都市圈一体化,加快实施PUE指标达到1.2以下的青藏高原生态大数据中心建设。
位于河南省郑州航空港区的郑州人工智能计算中心一期工程建成投产,实现算力规模达2000 P;项目总投资额达16.357亿元,于2024年年底全部完成,实现设计算力规模达30000 P。
辽宁总投资额达12亿元,规划算力规模达500 P的沈阳智能计算中心,一期项目建成,可用算力规模208 P。该项目将先期到位的160 P算力设备,托管给“飞地”合作伙伴先行工作,以此方式实现同步运营、提前收益。
河南省许昌市已建成中原人工智能计算中心,投用算力规模达100 P,未来将扩容至300 P。中原人工智能计算中心目前主要服务于天气预报等公共服务领域,还将助力本地及毗邻地区企业实现数字化转型。
内蒙古自治区在乌兰察布市集聚数据中心产业。2024年7月,中金数据(乌兰察布)有限公司投资19.2亿元的低碳算力基地源网荷储一体化项目,落地乌兰察布零碳算力产业园;2024年8月,中联数据集团旗下公司投资20亿元建设的中联亚信绿色智算中心项目开工,设计5000个弹性功率为12 kW的机柜,共计11500个机架。
江西省赣州市开始建设算力规模达5000 P的三南人工智能算力中心。2024年9月,142台算力服务器已运抵现场。三南人工智能算力中心由亚洲数字集团有限公司投资、运营,项目落地在龙南市、全南县、定南县,故中心以三南冠名。项目投资规模达30亿元,可为赣州市数字经济高质量发展注入新的动力。
广西壮族自治区桂林市续建华为合作区数据中心二期项目,在一期建成投用876个机柜的基础上,再建两栋数据中心大楼和2352个机柜,于2024年内交付,支持3000 P以上算力服务。华为将桂林定位为广西大数据的核心节点,搭建基于国产自主可控的桂林市鲲鹏云平台,继续服务于桂林市政务云、警务云、金融云和医疗影像云,匹配桂林世界级旅游城市的定位。
新疆生产建设兵团第十三师新星市2024年8月开工建设新疆神威云鹏算力中心项目,计划建设算力规模达10000 P,总投资57亿元,项目建成后能够有效提升算力供给能力,为区域内各行业数字化转型和智能化升级奠定坚实的基础,年营业额可达8亿元,税收约1.2亿元。
湖南省常德市城市云常德数据中心一期工程于2024年9月开始向社会提供服务。项目投资额达3亿元,建设1000个服务器机柜,可提供500 P算力服务支持。同月,由民营企业中联数据集团投资、运营的中联数据湖南算力中心在湖南省邵阳市投产,项目总投资额超5亿元,规划建设2400个高密机柜,为邵阳乃至湘西南区域的政企客户提供稳定、安全、定制化的低碳数据中心和算力服务。
中国特色的行政管理体制是条块结合,作为有垂直管理职责的上级行政管理、行业主管部门,中央企业或者省属企业,也从“条条”的角度,对数据中心建设给予了高度关注,并且起到了带头作用。
按照工程规划、标准规范、备案管理、审计监督、评价体系“五个统一”的总体原则,政务信息系统整合后,在中央政府各部门、党中央各办事机构形成了覆盖全国、统筹利用、统一接入的数据共享大平台,建立了物理分散、逻辑集中、资源共享、政企互联的政务信息资源大数据,构建了深度应用、上下联动、纵横协管的协同治理大系统。在设立数据中心时,按照避免各自为政、自成体系、重复投资、重复建设的原则设立数据中心,有效地促进了国家政务信息化,支撑了国家治理体系和治理能力现代化,保障了相关信息系统的正常运行。
据国务院办公厅、中国互联网络信息中心、国家电子政务外网管理中心披露的数据,全国一体化政务数据共享枢纽已接入各级政务部门5951个,发布来自53个国务院部门的各类数据资源,共计1.35万个,累计支撑全国共享调用超过4000亿次。截至2023年年底,国务院印发《国务院部门数据共享责任清单》共六批,将超过80个单位的620余类共享信息1292个数据项纳入共享范围;国务院印发《国务院部门垂直管理业务系统与地方数据平台对接责任清单》共四批,将国务院部门各部门的垂管系统的数百个数据项纳入与地方数据平台对接范围;面向14亿多人口和1亿多经营主体打造覆盖全国的政务服务“一张网”,实名用户超过10亿人,其中国家平台实名注册用户达8.68亿人,政务数据共享服务超5000亿次;数字政府在线服务指数继续保持全球领先水平,全国90%以上的政务服务实现网上可办,近90%的地区实现统一用户身份认证;国务院各部门和中央机关数据中心已汇聚32个省(区、市)和26个国务院部门700余种电子证照,累计提供电子证照共享服务96亿次;国家电子政务外网依托各个数据中心,已打通公安、民政、卫健、教育等部门的1000余个数据接口,为1000余个业务系统提供数据调用服务,累计调用140亿次。
2024年2月26日,工业和信息化部有关领导到中国工业互联网研究院调研,了解国家工业互联网大数据中心建设情况,观看工业互联网应用场景展示,要求高水平建设国家工业互联网大数据中心,打造工业互联网专业智库,有力支撑制造业数字化转型。负责管理全国行业数据中心的国务院部委不在少数。国家电子政务工程“十二金”项目的主要建设单位国家发展和改革委员会(国家信息中心)、财政部、公安部、水利部、民政部、审计署、海关总署、税务总局、市场监管总局等都承担着支撑“十二金”业务系统数据中心的运维工作。
2023年至2024年间,国务院若干行业主管部门对行业数据中心的建设提出了要求,做出安排。工业和信息化部等九部门制定《原材料工业数字化转型工作方案(2024—2026年)》,提出建设新材料大数据中心,构筑多层次、相互协同的新材料数据资源体系,形成数据驱动的研发模式、生产组织模式、产用衔接模式。农业农村部强调,优化农业科技创新主体布局,设立一批重点实验室、大科学装置,建设一批农业科学实验站和数据中心;国家能源局与国家发展和改革委员会等部门联合制定《电力需求侧管理办法(2023年版)》,鼓励建设各级各类能源电力数据中心;住房和城乡建设部在制定的相关规划中提出,加强数字基础设施集约建设,建设部、省、市三级“数字住建”数据中心。国家市场监管总局要求高水平建设市场监管大数据中心,加快执法办案系统建设和全国市场监管行政执法平台应用,强化业务协同和数据支撑。中国科学院在学习贯彻党的二十届三中全会《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》时提出,要充分用好国家科学数据中心;国家发展和改革委员会、国家电影局等六部门共同制定文化和旅游领域设备更新实施方案,提出建立和升级电影云制作平台、云数据中心的任务。据不完全统计,在部委以上级别的文件中提及的数据中心包括国家北斗数据中心、全国医保大数据中心、银保监金融级数据中心、黄河流域绿色数据中心、文旅大数据中心、文化机构数据中心等。
新建行业数据中心有实际进展。2024年1月,中国气象信息西部算力中心在内蒙古自治区和林格尔市建成,总投资40亿元,算力规模220 P。2024年9月,设有68个可用机柜的中国电子口岸数据中心异地(南京)容灾系统及机房启用,实现了中国电子口岸数据中心北京机房的全口径数据备份、舱单申报、运输工具申报、属地查验、拟证出证五个系统双活运行,后续还将实现电子口岸两中心核心业务应用和数据容灾全覆盖。
据了解,由中央人民政府(国务院)直接管理的或委托中央组织部、国务院国资委或其他中央部委(协会)管理的国有独资或国有控股企业,大多建立有本企业的数据中心或者大数据中心,除了支撑生产经营管理调度业务,还兼有科研任务。大多数中央企业根据下属企业的分布,设有地域性的分中心;有的企业设立了多个散在的顶级数据中心。2023年至2024年间动作幅度较大的是三大通信运营商。
中国电信。2023年7月,中国电信数字青海绿色大数据中心建成投用,该中心设有7550个标准机架,智算算力规模超500 P,采用直接+间接蒸发冷却技术、余热回收技术,全年314天不开启空调压缩机,是中国首个100%清洁能源可溯源的零碳数据中心。2024年1月,位于武汉光谷的中国电信中部智算中心正式投入运营,算力集群依托天翼云骁一体化算力平台,智算算力规模达5000 P。2024年7月,芜湖集群大数据中心暨长三角(芜湖)智算中心开工,项目总投资额达108亿元,有十栋A级数据中心楼,建成后可提供超8万个标准机柜服务能力,是中国电信长三角地区最大的数据中心。
中国移动。2024年1月,中国移动(太原)智算中心在太原综改区上线运营,可提供9436个标准机架,已投产算力规模达2000 P,是山西省规模最大的智算中心,运行PUE值低至1.26。2024年8月,中国移动智算中心(哈尔滨)节点智算集群正式投用,共计部署1.8万张人工智能加速卡,可提供算力规模达6600 P。2024年4月,中国移动绿色安全算力中心北京节点启用,可提供算力规模500 P,同期建成边缘节点超1500个。2024年6月,中国移动长三角(无锡)马山数据中心竣工,项目总投资额达102亿元,可提供标准机架约1.3万个,承载服务器超过30万台,算力规模达1500 P,被列为中国移动数据中心总体布局的八大重点数据中心之一。
中国联通。中国联通长三角(芜湖)智算中心项目土建封顶暨机电配套工程开工仪式于2024年5月在芜湖江北新区举行,智算中心总投资额达60亿元,由四栋数据中心、两栋运维楼、一栋110 kV变电站、两个油机平台及其他配套设施组成,规划总标准机柜数10000个,单机架平均功率6 kW,于2024年年底投产。位于青海省西宁市的中国联通三江源绿电智算中心(三期)项目,2024年8月开工,三期建成之后,智算中心建设总投资额达到17.7亿元,拥有标准机柜6000个,算力规模达到3800 P。中国联通、联想集团共同投资建设的“E联矩阵”智算中心项目,2024年7月在安徽省马鞍山市政府签约,项目拟投资10亿元,算力规模达2000 P。在双方合作中,中国联通将发挥IDC资源、网络及5G基础支撑能力,马鞍山市政府将发挥人工智能产业集聚、产业政策协同、应用场景、产学研一体化等能力,以求共赢。
2021年7月4日,工业和信息化部印发《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023年)》(以下简称《三年行动计划》)。《三年行动计划》对新型数据中心进行了定义,确定了其与传统数据中心相比所具有的高技术、高算力、高能效、高安全,更能有效支撑经济社会数字转型的特征。根据2024年6月国家数据局发布的《数字中国发展报告(2023年)》及官方发布的其他资料,截至2023年年底,《三年行动计划》提出的主要目标基本实现。
《三年行动计划》所确定的“布局合理、技术先进、绿色低碳、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心发展格局”基本形成。工业和信息化部、国家发展和改革委员会、国家数据局等数据中心行业主管部门,根据国家层面的顶层设计,持续加强政策指导,构建全国一体化大数据中心协同创新体系,加快全国一体化算力网络8个国家枢纽节点、10个数据中心集群建设,推动打造新型智能算力生态体系,引导传统数据中心向具有高技术、高算力、高能效、高安全特征的新型数据中心演进,以节能提效为绿色低碳的“第一能源”和降耗减碳的首要举措,实现绿色发展。2021年至2023年间数据中心的发展适应国家数字经济的发展,以支持我国经济社会数字化转型升级。
《三年行动计划》所确定的“总体布局持续优化,全国一体化算力网络国家枢纽节点、省内数据中心、边缘数据中心梯次布局”基本形成。10个数据中心集群加快建设,保障了国家枢纽节点的作用发挥;东部枢纽节点迅速部署大规模算力,满足重大区域发展战略实施需要;西部枢纽节点重点提升算力服务品质和利用效率,打造面向全国的非实时性算力保障基地;各省新型数据中心按需建设,投资强劲,动力充足,具有地方特色、服务本地、规模适度的特点;边缘数据中心通过对老旧数据中心的改造,得到快速发展,通过灵活部署,构建城市内的边缘算力供给体系,支撑边缘数据的计算、存储和转发,满足极低时延、事务处理等日常应用需求,社会对边缘数据中心的认知更趋正面。中央和地方、政府和企业的积极性充分发挥,行政手段和资本投入融合互动,协调发展,梯次布局基本形成,并为总体布局的持续优化创造了条件,奠定了基础。
《三年行动计划》所确定的“技术能力明显提升,产业链不断完善,国际竞争力稳步增强”要求,取得显著成果。国家政策支持,企业加大技术研发投入,数据中心预制化、液冷、专用服务器、存储阵列、不间断电源、供配电、储能及运营管理系统的研发、研制取得新的成果;绝大多数数据中心用的设备、设施产品具备完整的国内产业链,形成了一批产业链聚集区;具有碾压式优势的国外产品在数据中心市场已经不多见。华为、阿里巴巴等企业还到国外开设了数据中心。
《三年行动计划》所确定的“算力算效水平显著提升,网络质量明显优化,数网、数云、云边协同发展”“到2023年底,全国数据中心机架规模年均增速保持在20%左右,平均利用率力争提升至60%以上,总算力超过200 EFLOPS,高性能算力占比达到10%。国家枢纽节点算力规模占比超过70%。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到1.25以下。国家枢纽节点内数据中心端到端网络“单向时延原则上小于20 ms”等发展指标基本实现。算力基础设施达到世界领先水平。全国在用数据中心标准机架超过810万个,算力总规模达到230 EFLOPS,算力总规模近5年年均增速近30%;智能算力规模达到70000 P,增速超过70%。相关数据超出确定目标。我国5G网络覆盖规模和水平位居世界第一,全国网络基础设施已全面支持IPv6,具备千兆网络服务能力的10GB PON端口数达2302万个,有力地支持了数据中心的运力需求。三大运营商面向各枢纽节点集群所在城市新建直达光缆共计41条,长度达16515皮长km,占当年全国光缆完成建设长度的59%;8个国家算力枢纽节点的20 ms传输时延圈已覆盖国内主要城市,5 ms传输时延圈已实现枢纽周边省市覆盖,1 ms传输时延已经在枢纽示范区域内初步实现。
《三年行动计划》所确定的“能效水平稳步提升,电能利用效率(PUE)逐步降低,可再生能源利用率逐步提高”“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”基本实现。超大型、大型数据中心PUE平均值已经降至1.3以下。新建大型数据中心PUE最低降至1.04,各地区、各部门一般实际控制在1.2~1.3。更新改造后的老旧数据中心PUE控制在1.4~1.5。数据中心社会平均PUE为1.48。山西省全省在用数据中心平均PUE降至约1.24,其中大型、超大型数据中心PUE降至约1.2。2019年至2023年年底,工业和信息化部、国家发展和改革委员会等六部门共评出五批次共计246个国家级绿色数据中心(含2024年6月公布的2023年度50个),其中2023年度PUE的入围门槛为1.4,可再生能源消纳权重为20%。
从数据中心行业角度观察,以下7个方面需要引起数据中心主管部门、数据中心相关行业协会、数据中心管理层、相关产品供应商的关注,以共同促成数据中心的持续、快速、高质量发展。
数据中心是一个小行业,直接涉及的实体产业链可以用短小来描述,特别是产业链中仅关联数据中心行业的产业环节几乎没有。数据中心需要或已经用到的实体产业的产品,其他行业以更大的规模在研制、试用、使用。数据中心要加强与实体产业链的联系和衔接,把更好的技术、更好的产品引进来、用起来,形成一定规模之后,反过来得到实体产业链更多的支持。例如,数据中心不间断电源所用到的蓄电池,主要特点是“养兵千日,用兵一时”,目前给国民经济各个应用场景使用的电池,哪一种更适用于数据中心,需要加强了解,实现双向奔赴。长期以来,一些与数据中心联系比较密切的相关厂商,以优质的产品为数据中心的发展提供宝贵的支持。同时毋庸讳言,还有许多优秀企业的先进产品还没有顺利进入数据中心,数据中心遇到的部分痛点,还期待相关企业施以援手,双方的联系还有进一步加强的空间。
治理理念已被广泛接受,即使是单个数据中心也开始在管理的基础上进一步提升为治理,甚至数据中心内部的一些工作内容,如网络安全,也常常使用安全治理的思路。为了使数据中心健康发展,需要及时加强完善的治理方向如下。
(1)投资有效性。数据中心的大发展意味着高投资。民营企业投资一定要按市场需求,政府和国有企业还要满足民生需要和国家要求。对于所有投资主体而言,如果投资动机主要在于获取资金或税收优惠,政府层面必须进行把控。每一个建成的智算中心要想持续运营,都需要实现算力的市场化销售。
(2)布局合理性。国家提出“东数西算”,是在充分考虑资源禀赋的基础上形成的大策略。数据中心的合理布局,必须放在国家一体化算力网的框架下。每一个地方通用数据中心、边缘数据中心的存在都是必要的,但是每个地方都想把别处的“数”拿到本地“算”,都想把别人的数据放到自己的“表”里,也是不现实的。
(3)规范适用性。行业标准要高于国家标准,但是不能高于实际需求。当前,数据中心国家标准体系正在快速完善,建工、电子、信息化、信息安全等标准委员会也出台过很多与数据中心相关的行业标准,各类协会编制社团标准积极性也很高。标准之间的分工、递进要加以把握,行业标准的调节范围是会员而不能越界。
(4)监管适度性。当前对数据中心监管侧重在用电指标控制和PUE,在各地纷纷提出严格要求的大环境下,如何既帮助数据中心节能降耗,又符合单个数据中心不同成长阶段的实际情况,需要进一步提升监管水平。对境外资本置办数据中心的监管,要根据《中华人民共和国数据安全法》的立法精神,先立后破,既要防止出现疏漏,又要有助于引进外资。
(5)安全可靠性。在国外不时有数据中心火灾消息、国内不时有建筑物垮塌的情况下,我国目前数据中心物理安全形势基本上保持稳定。数据中心安全可靠要向更高层次扩展,要更加注重网络信息化方面的治理。无论是数据库服务器遭到数据远程删除,还是因大火而被摧毁,后果严重程度几乎是同样的。
(6)参与主动性。现代治理体系需要各方面的参与,数据中心及行业协会组织是数据中心治理的重要组成部分。数据中心行业协会要发挥桥梁纽带作用,忠实代表会员根本利益;数据中心要积极参与治理,维护大局,服从管理,守法合规,以卓有成效的运营,推动数据中心行业健康发展。
数据中心是信息基础设施中的算力基础设施,计算力标志着数据中心的本质属性,是体现服务器对数据处理并实现结果输出能力的综合指标。从数据中心行业角度考虑,计算力应当具备完善的算力综合供给体系,需要做的工作包括优化算力设施建设布局,推动算力结构多元配置,促进边缘算力协同部署。从单体数据中心考虑,计算力主要是充分考量投入(机会成本)产出的前提下,使其具备算力弹性,以满足不同阶段、不同时段的算力需求。
存储力是数据存储容量、性能表现、安全可靠、绿色低碳四方面能力的综合指标,存储容量是智算中心能力的重要体现。总体看,今后存储力需求呈快速发展的趋势,尤其是智算类数据中心,对存储容量有起码的要求。通用数据中心在数字化转型、大数据时代,数据量的增加是必然的,但是一般来讲,矛盾并不突出,通用服务器无论性能如何提高,也会有足够的空间安装存储硬盘。存储力对备份中心或兼作备份中心的数据中心形成巨大压力。提高数据灾备比例是网络与信息化安全的重要体现。
运载力反映的是数据中心网络架构、网络带宽、传输时延、管理调度的综合能力,将其作为算力基础设施基本能力之一,越来越多地得到业界的认同。运载力对“东数西算”框架下数据远程传输、调用场景具有瓶颈效应。因此,国家要求国家枢纽节点数据中心集群间基本实现不高于理论时延1.5倍的直连网络传输,目前十个数据中心集群到全国各地的时延不高于20 ms,能够支持大多数业务应用。运载力是衡量、考核数据中心对外提供服务重要能力条件之一,中国光传送网覆盖率已经很高,大多数数据中心的运载力不成问题,重点在于国务院部委的行业管理系统、中央企业的全国性应用业务,需要考虑网络带宽和数据传输能力。承担外省市数据存、算业务的数据中心也要关注数据运载力。
计算力、运载力、存储力并非越大越好、越强越好。数据中心规划、设计、改造的依据应当是需求与投资合理性的平衡。单体数据中心对计算力、运载力、存储力要综合把控,用有限的资源,兼顾三者的合理搭配。
绿色电力(绿电)是数据中心行业议论较多的话题。在众多场合,提及节能降碳总是要谈及数据中心使用的绿电,一些地方政府甚至规定了数据中心使用绿电的下限比例。但是从绿电所具有的天然禀赋和供电的实际情况看,数据中心使用绿电的实践仍存在一定的模糊性。一是作为终端用户的一员,无法选择使用绿电,也无法分清自己使用的是不是绿电。二是中国的绿电来源以风能和太阳能为主,风力发电和太阳能发电有一个共同的缺点是以连续性衡量的可靠性差。核电、火力发电可以保证在一个检修期内连续运行并稳定出力,不间断供电。风电刮风则有电,无风则停电;光伏电晴天则有电,阴天则无电,晚上晴天也没有电。这种忽有忽无的特质,从根本上决定了风电、光伏发电没有独立为数据中心供电的资格。
2024年3月,国家发展和改革委员会以第15号令修订发布的《全额保障性收购可再生能源电量监管办法》,是绿电发展的一个标志性事件。从此之后,风电、光伏电上网,不再由电网企业统购统销,风电、光伏电上网分为保障性收购电量和市场交易电量,其中市场交易电量由发电企业自谋出路。数据中心可以作为市场交易的一方,通过在电力市场上的电力交易机构,与风力发电和太阳能发电企业签订购买合同,由电网企业供电。第15号令得到广泛实施后,数据中心使用绿电才有了实际可能。
数据中心使用绿电的另一个渠道是购买“绿电票”,即数据中心投入相应的资金,就可以宣称自己使用的是绿电。此方法目前还不成熟,国家没有统一的规定,以此牟利者众多,诟病也很多。无论在哪个地域对数据中心用电以绿色的名义加价,实际作用都是两个:一是以提高数据中心运营成本的方式,削弱数据中心的竞争力,阻滞数据中心在本地区的发展,或将数据中心逐出本地区;二是通过对数据中心的集中“绿电加价”,取得一笔收入,然后由数据中心通过“数据加价”的方式转嫁给社会。是否将数据中心纳入碳交易范畴,一定是由当地政府慎重研究后决策的,数据中心只需秉持“节能提效是绿色低碳的第一能源”的理念,无须多虑,随遇而安即可。
老旧机房并不区分数据中心类型。无论是超大型数据中心、超级计算数据中心、通用数据中心还是边缘数据中心,只要建设的时间足够久,都有老旧机房,都有可能存在按照新的低碳环保和机房等级要求翻建、改建、扩建的需求。国家发展和改革委员会在多个文件中都有加快推进低效数据中心节能降碳改造,老旧基站、“老旧小散”数据中心整合改造的要求;很多地方出台政策,将老旧机房改造列入大规模设备更新行动范围,给予特别奖补。数据中心要抓住这些机会,推进老旧机房的升级。各地已经有了一些可供借鉴的做法,如江苏省采用微模块、堵塞冷热逃逸、气流组织优化、水温智能化调节等方式对老旧机房进行更新。
近几年,各部门、各单位在用的小型数据中心、机房,甚至只有若干个服务器的一两个机柜,被视为云计算冲击下的淘汰对象,从实际情况看,这种判断过于唐突。正是这些在用的数据中心,从20世纪80年代开始,支持了中国的信息化应用,推动了中国经济社会融入由第三次工业革命带来的信息控制技术时代。数据中心行业要清醒认识,尽管在有关单位统计的总机架数量中,超大型、大型数据中心的机柜数量占比可以达到70%或更多,其他中、小、微数据中心拥有的机柜、安装的设备,依然承载各地区、各部门、中小企业、事业单位的信息系统,支撑着电子政务、电子商务,以及工厂、医院、学校管理信息系统的运行,它们贴近使用者,能及时响应业务需求,数字中国战略的建设还需要它们继续发挥作用。众多存量中、小、微数据中心的改造、升级和日常设备更新、维护,为数据中心相关产品供应商,特别是中小微企业提供了生计来源,也在一定程度上有助于就业、产出GDP,这是非数据中心集群驻在地区需要直面的现实问题。
边缘数据中心原来泛指部署在网络边缘侧、提供多应用接入网络所需计算能力的计算环境。在数据呈指数级暴涨的大数据时代,需要有小型化、分布式、靠近数据源的边缘数据中心,对大量的原始数据进行预处理,原来意义上的边缘数据中心,有适应相关场景的需求,曾作为数据中心的一个分支取得一些发展。在全国一体化算力网的架构中,边缘数据中心是支撑低时延业务应用的数据中心,满足工业互联网、教育、交通、医疗、金融、能源等行业应用需求,支撑传统行业数字化转型。相对原来对边缘数据中心的定位,全国一体化算力网中的边缘数据中心使用范围有所扩大。
数据中心应对边缘数据中心在全国一体化算力网中的功能和作用进行进一步的梳理,按照新场景,对其规划、设计、管理进行研究,提供分层次的解决方案,如在哪些场景可以通过微模块的方式建设边缘数据中心。如果说建设全国一体化算力网之前的边缘数据中心是一个小众事物,仅被若干对筛选海量数据资源、减少无效网络传输需求强烈的行业所关注,那么依现在的情势,相当多的中、小、微数据中心要以边缘数据中心的称谓新建、存续,这是相当大的一个数量。
5G技术已融入74个国民经济大类,应用案例超9.4万个。低时延、高可靠、广覆盖的工业互联网网络基本建成。截至2023年年底,5G+工业互联网在全国已创建示范应用项目超8000个,建成5G工厂达340个,比2020年的70个有大幅度增长。用5G网络代替综合布线,在理论上,建筑面积较大的数据中心特别是数据中心园区具有可行性。对于具有一定综合布线规模的数据中心可以结合新建、翻建、改建等方式提出需求。5G技术在数据中心应用的重点在于传感器接口。生态问题确实是瓶颈,但是有需求就会有供给。
储能技术早已被数据中心广泛采用,支持不间断电源(UPS)供电的电池组就是典型的储能设备。当前要加以研究的有两点。一是储能设备的升级。作为数据中心具体应用场景,选择哪一种储能技术路线制造的设备更具安全性、经济性,是一个值得研究的问题。以锂离子电池为例,我国在该领域发展速度最快且产能领先,电动汽车行业的发展造就了磷酸铁锂和三元锂(镍钴锰酸锂)两大技术分支,它们各有优势,产品种类繁多,性价比突出。那么,数据中心是否可以考虑引入汽车用锂电池?如果向产业链企业提出规格型号需求,可否得到满足,锂离子电池用作供电电池时,该如何选择?可以肯定的是,即使引进和使用过程顺利,由于数据中心不同、所处环境不同、场景不同、投资强度不同,可以有不同的选择。这类决策不应当由数据中心个体通过试错的办法去探索,行业协会应当提供可落地的意见。二是确定参与“源网荷储”的地位和作用。数据中心参与“源网荷储”是为构建新型电力系统助力,并以此得到电网的支持。数据中心以用户的身份,以储能作为手段参与,需要提供大量的储能设备。目前,动员数据中心参与“源网荷储”的一方,看重的是数据中心长期备用的大功率蓄电池,但是这些蓄电池的电量不能轻易挪作他用。极少数的数据中心运营初期由于上架率不高,蓄电池冗余过大,可以参与“源网荷储”,而对于大多数的数据中心来说,参与一体化“源网荷储”的路径还需要进一步研究。
液冷技术是数据中心向智算发展过程中的必然选择。实施液冷技术,液冷产品投入更广泛应用,数据中心需要从三方面着手。一是数据中心新建时,即按照液冷布局需求做相关设计,这样既可以在当期进行建设和投入使用,又可以作为预留,避免当置换液冷服务器设备时,受到机房结构的掣肘。二是在机房装修或者改造时,有投资条件的数据中心,可以全部或者部分按照液冷数据中心的需求进行安排。三是因地制宜推广现有液冷技术产品,包括在传统空调中使用液冷技术推出的风液融合散热产品等。
我国在对8个国家算力枢纽节点的批复函中,提及西部地区节点的节水问题。国家发展和改革委员会在实施《关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见》(发改能源〔2024〕1537号)中提出,支持国家枢纽节点中具有冷水资源的地区建设大数据中心;在数据中心绿色低碳发展专项行动计划中提出了“严格新上项目能效水效要求”,开展新建及改扩建数据中心项目节水评价工作,提升数据中心水资源利用效率(Water Usage Effectiveness,WUE),保证合理用水需求,加强优质数据中心项目用水保障。
微软公司在相关标准中提出,WUE=用于加湿和冷却的年耗水量×L/IT设备的年耗电量(kW·h),对亚太地区给出的先进(设计)指标为0.99,而2021年的实际执行指标为1.65。2023年,北京市发布的数据中心用水定额相关地方标准中,规定数据中心的年取水量与信息设备耗电量(L/kW·h)之比,先进值为1.4,通用值为2.1。2024年,工业和信息化部征集工业废水循环利用典型案例,用水效率先进的数据中心被列入范围,申报条件是数据中心单位信息设备WUE不高于1.4 L/kW·h。在数据中心内部,水的主要用途是作为媒质,对空调压缩机进行冷却,对于不能使用自然风作为冷媒的数据中心,WUE可降低的弹性很小。除寄希望于更好的节水空调设备尽快出现外,数据中心行业要防止内卷。单体数据中心如果出台WUE指标相对较高的企业标准,数据中心相关行业协会参考这些企业标准的WUE指标,出台行业评判标准,在起草国家标准时,数据中心行业自己树立的WUE高指标就会干扰起草过程,最终形成看起来光鲜,而实际难以宣贯的标准,有违制定标准的初衷。
数据中心行业关注人工智能较早,有的数据中心已经引进人形机器人,用于部分取代人工巡检。从2022年年底至2023年3月,ChatGPT-3和ChatGPT-4相继推出,从大型语言模型发展到全新一代多模态大模型,在全世界引起强烈反响。在这场人工智能技术快速演进的过程中,中国也在加紧布局。国务院总理李强在2024年政府工作报告中提出要深化大数据、人工智能等研发应用,开展“人工智能+”行动;工业和信息化部表示,要研究出台推动人工智能赋能新型工业化行动方案。数据中心行业当今的要务,是研究人工智能技术在数据中心落地,已经出现的各类大模型如何应用于数据中心的运营,实现“人工智能+数据中心”。在ChatGPT成为热点之前,已经有若干个数据中心做了人工智能技术用于数据中心管理的尝试,有的还提出了数字孪生应用的想法,除了延续这些思路,还有哪些场景可以用到人工智能,需要数据中心的专业人士,特别是年轻技术人员多加关注并研究。
数据中心余热利用技术的提出,是社会关注数据中心用电量的衍生舆论产物。中国信息通信研究院2024年出版的《中国绿色算力发展研究报告(2024)》披露,截至2023年年底,在数据中心平均PUE从2022年的1.54降至1.48的背景下,我国数据中心810万在用标准机架,总耗电量仍然达到1500亿kW·h,占同期全社会用电量92241亿kW·h的1.6%,数据中心是耗能大户已经成为不少官员和专家的刻板印象。数据中心用电量中的很大一部分被转化为废热,用电多、散热量大,直接将废热排入大气会造成能源浪费,促使全球气候变暖,数据中心余热利用顺理成章成为行业热点之一。
但是,正如北京理工大学博士生导师王永真教授在相关报告中指出的,数据中心余热量大但品位低,具有闲置性资源冗余的特点。液体的比热容和导热性能远高于空气,液冷设备的使用,会使部分数据中心余热品位增高,但总体上看于事无补,可适配数据中心的余热利用技术仍然缺乏且不成熟。数据中心余热利用技术的另一个瓶颈是对产出的考量,只有能够用不高于其他同质热源的价格,提供数据中心的余热利用产品,投向市场,被社会接受,才能在造福社会的同时,实现数据中心的正向发展,成为余热利用技术落地应用的理想状态。
(作者单位:中国计算机用户协会数据中心分会)