《新型數(shù)據(jù)基礎設施》

1、新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展二零二二年八月新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展二零二二年八月新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告【目錄】一、概述 3 HYPERLINK l _TOC_250015 （一）數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展成為全球大國競爭的新賽道 3 HYPERLINK l _TOC_250014 （二）數(shù)據(jù)基礎設施成為經(jīng)濟社會發(fā)展的新基座 3 HYPERLINK l _TOC_250013 （三）存力成為新型數(shù)據(jù)基礎設施建設的新標度 4二、發(fā)展現(xiàn)狀及問題 5 HYPERLINK l _TOC_250012 （一）國際新型數(shù)

2、據(jù)基礎設施建設趨向成熟 5 HYPERLINK l _TOC_250011 （二）我國新型數(shù)據(jù)基礎設施建設快速發(fā)展 7 HYPERLINK l _TOC_250010 （三）面臨的問題和挑戰(zhàn) 9三、發(fā)展思路和路徑 13 HYPERLINK l _TOC_250009 （一）發(fā)展思路 13 HYPERLINK l _TOC_250008 （二）發(fā)展路徑 14四、全閃存應用典型場景 17 HYPERLINK l _TOC_250007 （一）金融行業(yè)場景 17 HYPERLINK l _TOC_250006 （二）運營商行業(yè)場景 17 HYPERLINK l _TOC_250005 （三）醫(yī)療行業(yè)

3、場景 18 HYPERLINK l _TOC_250004 （四）制造行業(yè)場景 18五、政策建議 21 HYPERLINK l _TOC_250003 （一）優(yōu)化數(shù)據(jù)基礎設施布局 21 HYPERLINK l _TOC_250002 （二）強化核心技術產業(yè)能力 21 HYPERLINK l _TOC_250001 （三）加大政策引導支持力度 21 HYPERLINK l _TOC_250000 （四）強化數(shù)據(jù)安全保障能力 21推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展01 概述（一）數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展成為全球大國競爭的新賽道一是世界各國積極爭取數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展主動權。各國競相制定數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，如

4、美國發(fā)布聯(lián)邦數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、歐盟出臺歐盟數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、俄羅斯編制俄聯(lián)邦數(shù)字經(jīng)濟規(guī)劃。二是數(shù)據(jù)流通成為國際合作交流的重點內容。如區(qū)域全面經(jīng)濟伙伴關系協(xié)定（RCEP）將數(shù)字貿易作為亞洲合作重要領域。歐盟通過GDPR 數(shù)據(jù)保護“充分性”認定制度構建以其為核心的流通圈。三是我國高度重視數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。 2020 年以來，陸續(xù)發(fā)布關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃要素市場化配置綜合改革試點總體方案等文件，明確提出要加快培育數(shù)據(jù)要素市場，建立健全數(shù)據(jù)流通交易規(guī)則，促進數(shù)據(jù)要素流通交易。（二）數(shù)據(jù)基礎設施成為經(jīng)濟社會發(fā)展的新基座一是新型數(shù)據(jù)基礎設施建設迫在眉睫。隨著數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)

5、展，數(shù)據(jù)成為重要的生產要素，數(shù)據(jù)資源匯聚、共享、流通、應用的需求快速增加，對存儲、計算、網(wǎng)絡、安全等的要求也越來越高，傳統(tǒng)的基礎設施已無法滿足要求，新型數(shù)據(jù)基礎設施建設已成為經(jīng)濟社會發(fā)展的必然要求。二是新型數(shù)據(jù)基礎設施以支撐數(shù)字化發(fā)展為根本目標。從廣義上講，新型數(shù)據(jù)基礎設施是以支撐數(shù)字化發(fā)展為目標，以挖掘數(shù)據(jù)價值和保障數(shù)據(jù)安全為基本點，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)要素的采集、匯聚、傳輸、存儲、處理、開發(fā)、應用等為主要內容的制度體系和系統(tǒng)設施（圖 1 所示）。從狹義上講，新型數(shù)據(jù)基礎設施是指支撐數(shù)據(jù)要素流通的各類硬件設施和軟件平臺。三是新型數(shù)據(jù)基礎設施應具備“五高”特征。為充分發(fā)揮數(shù)據(jù)生產力的作用，新型數(shù)據(jù)基礎設

6、施應具備“高存力、高算力、高運力、高安全、高能效”的特征。（見圖 1）新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告數(shù)字政府數(shù)字經(jīng)濟數(shù)字社會數(shù)字生態(tài)流通層共享交換開發(fā)利用交易流通資源層數(shù)據(jù)治理公共數(shù)據(jù)資源庫社會數(shù)據(jù)資源庫設施層共享交換平臺計算設施存儲設施開發(fā)利用平臺網(wǎng)絡設施圖 1：新型數(shù)據(jù)基礎設施示意圖（三）存力成為新型數(shù)據(jù)基礎設施建設的新標度一是存力代表了以數(shù)據(jù)存儲為核心的綜合表現(xiàn)。存力是指數(shù)據(jù)的存儲能力，是以存儲容量為核心，包含性能表現(xiàn)、可靠程度、綠色低碳在內的綜合能力。以存力為支撐，協(xié)同算力“算得快”、網(wǎng)絡“傳得穩(wěn)”，數(shù)據(jù)基礎設施才能充分發(fā)揮數(shù)據(jù)要素紅利，賦能數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展。二是全閃存數(shù)據(jù)中心成為“高

7、存力”的典型代表。全閃存數(shù)據(jù)中心是以先進閃存存儲介質、高性能以太存儲網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)災備等技術為基礎，匯聚高質量存力資源、結合綠色低碳技術、建設高速網(wǎng)絡傳輸、融合多維數(shù)據(jù)保護，提供多元、高效、安全、綠色存力服務的新型數(shù)據(jù)基礎設施。全閃存數(shù)據(jù)中心具備介質閃存化、網(wǎng)絡 IP 化、數(shù)據(jù)保護立體化、存算解耦化、管理智能化等特征，可承載千行百業(yè)的高價值數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)要素市場的建設和發(fā)展提供關鍵動力。（見圖 2）圖 2 全閃存數(shù)據(jù)中心建設參考架構圖華為、羅蘭貝格：數(shù)據(jù)存力，高質量發(fā)展的數(shù)字基石（2022）/topic/data-storage-power-mega/cn/推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量

8、發(fā)展發(fā)展現(xiàn)狀及問題（一）國際新型數(shù)據(jù)基礎設施建設趨向成熟強化政策法規(guī)，促進數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展一是注重軟硬件基礎設施的協(xié)調發(fā)展。如歐盟制定的數(shù)字歐盟計劃將對超級計算機、人工智能、網(wǎng)絡安全與信任、應用軟件開發(fā)、數(shù)字技能培訓等領域數(shù)據(jù)基礎設施建設撥款 97 億歐元。二是建設大數(shù)據(jù)平臺，促進數(shù)據(jù)共享開放。如美國的數(shù)據(jù)共享開放平臺已形成較為完善的“1+N”體系，歐盟在開放數(shù)據(jù)領域，開發(fā)和建設了歐盟開放數(shù)據(jù)門戶和歐洲數(shù)據(jù)門戶。主導技術產業(yè)，引領核心設施技術路線一是高度重視先進半導體技術。以美國為首的發(fā)達國家將半導體產業(yè)定位為戰(zhàn)略性、基礎性、先導性產業(yè)，并憑借其在技術和產業(yè)方面的先發(fā)優(yōu)勢，構建了全球最完善的半

9、導體產業(yè)鏈。二是搶占數(shù)字技術領導權。近年來，歐美國家紛紛加速戰(zhàn)略新興技術的推廣和應用，搶抓人工智能等數(shù)字技術主導權。三是強化網(wǎng)絡互聯(lián)技術應用。歐美等發(fā)達國家加快布局，以 6G 下一代移動通信、星鏈等為主的網(wǎng)絡互聯(lián)互通技術，為相關信息基礎設施建設提供技術路線圖。提升建設質量，確保數(shù)據(jù)流通可靠供給一是超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量持續(xù)增加，規(guī)模效應明顯。據(jù)統(tǒng)計，截至 2021 年第二季度，全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量達到 659 個，比 2015 年增加了 1.5 倍之多（如圖 3 所示）。二是算力水平不斷提升，滿足高計算量計算任務。研究顯示，2021 年美國算力同比增長 5.0%，在全球居首位。同時，通用計算

10、、智能計算、高性能計算等加速發(fā)展，能夠較好地執(zhí)行高計算量計算任務。三是 5G、物聯(lián)網(wǎng)等信息通信基礎設施加速發(fā)展，推動網(wǎng)絡運力大幅提升。如韓國、美國、德國等發(fā)達國家統(tǒng)籌布局 5G 基站建設，總規(guī)模分別達到 12.1 萬個、10 萬個、4.5 萬個，推動高效、協(xié)同、可持續(xù)的網(wǎng)絡運力體系的構建。（見圖 3）國際數(shù)據(jù)公司 IDC、浪潮信息、清華大學全球產業(yè)研究院：2021-2022 全球計算力指數(shù)評估報 HYPERLINK / 告. cn/info/1019/1223.htm新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告2015-2021Q2全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量（個）2021年Q22020年2019年2018年20

11、17年2016年2015年659597504448386338259圖 3:2015 年 -2021Q2 全球大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量（個）數(shù)據(jù)來源：Synergy Research，中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院整理存力水平領先，有力支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展一是領先國家和地區(qū)數(shù)據(jù)存力充足性比較高，約為 20%。據(jù)測算，美國數(shù)據(jù)存力充足性領先全球，高達 19.4%，新加坡、德國存力充足性為 18.8%、18.4%，位列第二和第三。二是全閃存儲對數(shù)字經(jīng)濟的支撐作用凸顯，成為新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展的主力軍。全閃存儲投資額每增加 1 元，可撬動數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模增加 3452.2 元。且從市場規(guī)模上看，截止 2021 年第四

12、季度，全閃存儲在全球存儲市場占比達到 50.3%，同比增長 13.9%。全閃存儲對數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮著重要的推動作用。（見圖 4、5）圖 4：閃存投資額與數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模關系圖數(shù)據(jù)來源：華為，中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院整理計算數(shù)據(jù)存力 高質量發(fā)展基石指出存力充足性衡量的是數(shù)據(jù)量需求和存儲容量供給之間的匹配關系，用數(shù)據(jù)存儲設備容量與當年該區(qū)域產生的數(shù)據(jù)總量的比值表示。 Gartner：2021 年第四季度全球存儲市場報告/s?id=1729326492529411068&wfr=spider&for=pc52.00%50.00%48.00%46.00%44.00%42.00%40.00%38.00%

13、42.80%2020Q343.30%2020Q444.30%2021Q145.10%2021Q247.60%2021Q350.30%2021Q4全閃存陣列收入占比（%）推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展圖 5：全閃存陣列收入占比（）數(shù)據(jù)來源：Gartner，中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院整理（二）我國新型數(shù)據(jù)基礎設施建設快速發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃布局，引導數(shù)據(jù)基礎設施建設2020 年 3 月，中共中央政治局常務委員會明確提出“加快 5G 網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心等新型基礎設施建設進度”?！笆奈濉贝髷?shù)據(jù)產業(yè)發(fā)展規(guī)劃全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-20

14、23 年）等明確提出要加快構建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，建設若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據(jù)中心集群，并加快新型數(shù)據(jù)中心建設。（見表 1）表 1：國家層面新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展相關政策發(fā)布時間發(fā)布部門政策名稱重點內容2016 年國務院“十三五”國家信息化規(guī)劃充分利用現(xiàn)有設施，統(tǒng)籌規(guī)劃大型、超大型數(shù)據(jù)中心在全國適宜地區(qū)布局，有序推動綠色數(shù)據(jù)中心建設。2019 年中共中央、國務院長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要協(xié)同建設新一代信息基礎設施。加快推進 5G 網(wǎng)絡建 設，支持電信運營、制造、IT 等行業(yè)龍頭企業(yè)協(xié)同開展技術、設備、產品研發(fā)、服務創(chuàng)新及綜合應用示范。2019 年工業(yè)和信息化部等關于加強綠色數(shù)據(jù)中心建

15、設的指導意見打造一批綠色數(shù)據(jù)中心先進典型，形成一批具有創(chuàng)新性的綠色技術產品、解決方案，培育一批專業(yè)第三方綠色服務機構。新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告2021 年國家發(fā)展改革委等全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案加大服務器芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、分布式計算與存儲、數(shù)據(jù)流通模型等軟硬件產品的規(guī)?；瘧?。促進數(shù)據(jù)有序流通。建設數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)開放、政企數(shù)據(jù)融合應用等數(shù)據(jù)流通共性設施平臺，建立健全數(shù)據(jù)流通管理體制機制。2021 年工業(yè)和信息化部新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）開展新型數(shù)據(jù)中心預制化、液冷等設施層，專用服務器、存儲陣列等 IT 層，總線級超融合網(wǎng)絡等

16、網(wǎng)絡層的技術研發(fā)。在國家戰(zhàn)略指引下，地方政府紛紛出臺一系列相關政策措施推進數(shù)據(jù)基礎設施的統(tǒng)籌規(guī)劃工作。如上海出臺新型數(shù)據(jù)中心“算力浦江”行動計劃（2022-2024 年）、北京市發(fā)布北京市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實施方（2021-2023 年）、四川省頒發(fā)四川省“十四五”存儲產業(yè)發(fā)展規(guī)劃。（見表 2）表 2：地方層面新型數(shù)據(jù)基礎設施相關政策省市政策名稱重點內容上海新型數(shù)據(jù)中心“算力浦江”行動計劃（2022-2024 年）鼓勵企業(yè)加強光互聯(lián)、可重構網(wǎng)絡、下一代數(shù)據(jù)存儲等關鍵技術研究，推動數(shù)據(jù)中心性能突破性發(fā)展。鼓勵新型數(shù)據(jù)中心普及全閃存及數(shù)據(jù)高密存儲技術，進一步降低數(shù)據(jù)存儲耗能。北京北京市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)

17、展實施方案（2021-2023 年）新建云數(shù)據(jù)中心 PUE 不應高于 1.3，單機架功率不應低于 6千瓦，用于數(shù)據(jù)存儲功能的機柜功率比例不高于機柜總功率的 20%。四川省四川省“十四五”存儲產業(yè)發(fā)展規(guī)劃以 SSD 固態(tài)硬盤研發(fā)制造為核心，以深化產業(yè)賦能、推動融合發(fā)展為手段，加快發(fā)展存儲產業(yè)。著力夯實存儲數(shù)據(jù)、存儲網(wǎng)絡、存儲算力三大基礎設施，推動數(shù)據(jù)存儲介質全場景閃存化和數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能。廣東省廣東省 5G 基站和數(shù)據(jù)中心總體布局規(guī)劃（2021-2025 年）面向社會各行各業(yè)提供網(wǎng)絡設施、存儲設備、應用軟件、研發(fā)平臺等服務，為廣州都市圈、粵港澳大灣區(qū)先進制造業(yè)、戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展和智慧城市發(fā)展提

18、供強有力支撐。山東省關于加快構建山東省一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的實施意見推動數(shù)據(jù)中心計算、存儲、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、軟件、應用等算力資源標準化，推廣具備快速部署能力的模塊化數(shù)據(jù)中心，加快新建數(shù)據(jù)中心算力成型。福建省關于印發(fā)福建省貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數(shù)據(jù)中心和 5G 等新型基礎設施綠色高質量發(fā)展實施方案的通知加快閃存等技術應用，提高計算存儲綜合能力。以綠色算力為切入點，建設算力交易平臺。推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展加強自主創(chuàng)新，確保核心技術供應鏈安全一是基礎軟件自主研發(fā)能力大幅提升。如華為歐拉（Open Euler）操作系統(tǒng)、鴻蒙操作系統(tǒng)，阿里云數(shù)據(jù)庫RDS 等國產基礎

19、軟件陸續(xù)推出，自主研發(fā)能力持續(xù)增強。二是核心芯片自主供應能力不斷強化。如芯片設計、制造、封裝、測試等全流程技術供給能力不斷提升，據(jù)統(tǒng)計，我國計算芯片、存儲芯片等核心芯片自給率已經(jīng)接近 5%。加快建設布局，提升數(shù)據(jù)資源供給能力一是數(shù)據(jù)中心建設規(guī)?；⒓s化趨勢明顯。如大型數(shù)據(jù)中心呈現(xiàn)快速增長趨勢，占數(shù)據(jù)中心比重超過 80%。二是政府數(shù)據(jù)開放平臺數(shù)量激增，數(shù)據(jù)供給量快速增加。據(jù)統(tǒng)計，政府數(shù)據(jù)開放平臺數(shù)量從 2012 年的 3 個增加至 2021 年的 193 個，增長了 63 倍。三是通信技術不斷創(chuàng)新，數(shù)據(jù)傳輸能力全球領先。以 5G、6G 為代表的通信技術迅猛發(fā)展，全光網(wǎng)絡、IPv6 等的建設和部

20、署加速推進，光纖和移動寬帶網(wǎng)絡全球領先。存力快速提升，發(fā)展和應用前景廣闊一是存力投資快速增加，并保持高速增長態(tài)勢。據(jù)測算，2017 年 -2019 年間我國存力投資增長率高達 45.4%，遠超英國、美國等發(fā)達國家存力投資增長率的 18.5% 和 3%。二是我國存力充足性逐步提升，達到 8.9% ，說明我國被創(chuàng)建、采集或者復制的數(shù)據(jù)集合中能夠被存儲的數(shù)據(jù)比重達到了 8.9%，能夠較好地支持數(shù)字經(jīng)濟的高質量發(fā)展。三是全閃存儲快速發(fā)展。從市場規(guī)模看，IDC 數(shù)據(jù)顯示，2021年中國全閃存儲市場份額占比為 19%，且維持在 26的高速增長水平。（三）面臨的問題和挑戰(zhàn)供需不足，建設布局有待優(yōu)化提升一是“

21、重計算輕存儲”。近年來，國家和地方層面不斷的出臺一系列戰(zhàn)略規(guī)劃大多聚焦在 5G、云計算等網(wǎng)絡資源、計算資源的發(fā)展，忽視了新型數(shù)據(jù)基礎設施的存儲能力建設。二是“重硬件輕軟件”。我國新型數(shù)據(jù)基礎設施在建設發(fā)展過程中出現(xiàn)重視算力基礎設施硬件，軟件能力建設關注度低的情況。三是“重體量輕質量”。我國數(shù)據(jù)中心建設規(guī)模迅速擴大的同時忽視了建設質量的問題，尤其在數(shù)據(jù)存儲和處理能力等方面還存在效能不高、安全風險高、能耗高等較大缺陷，導致數(shù)據(jù)中心有效利用率不高。四是“重建設輕保護”。我國數(shù)據(jù)基礎設施的災備覆蓋率和災備投資僅為 34% 和 2%，遠低于美國的87% 和6%。這使得數(shù)據(jù)基礎設施數(shù)據(jù)保護能力比較低，數(shù)據(jù)

22、安全災備體系建設不健全。（見圖 6、7）能力有限，存力水平仍有提升空間一是我國存力水平不高，滿足不了極速增長的存儲需求。與發(fā)達國家相比，我國存力水平還比較低，單位 GDP 存儲容量為 23.52，僅為新加坡的 50% 左右。存力水平的不足造成大量數(shù)據(jù)未被處理和利用即被丟棄，難以形成有效的數(shù)據(jù)資源池。二是全閃存儲設施與發(fā)達國家存在較大差距。全閃存儲作為未來新型數(shù)據(jù)基礎設施的引領者，其占比還比較低，為 20.3% ，而全球平均水平為 41.3%，美國閃存占比為 56.4%。從行業(yè)應用層面看，全閃存儲在醫(yī)療、電信、金融、教育等數(shù)字業(yè)務需求比較高的行業(yè)占比不足 12%，政府領域應用占比僅為 8.73%

23、。三是存儲網(wǎng)絡不暢，影響網(wǎng)絡質量提升。由美國主導的光纖通道協(xié)議（FC）最大支持 64G 帶寬，技術演進緩慢，無法滿足業(yè)務快速發(fā)展需求。而 TCP/ IP 網(wǎng)絡協(xié)議則由于穩(wěn)定性不足對存儲性能影響大，無法匹配高性能業(yè)務對存儲的需求。 （見圖 8、9）華為、羅蘭貝格：數(shù)據(jù)存力，高質量發(fā)展的數(shù)字基石（2022）/topic/data-storage-power-mega/cn/ Gartner/IDC,/s?id=1726960339627958354&wfr=spider&for=pc新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告5%2%2020年歐洲、美國、中國災備投資比例情況7%6%6%5%4%3%2%1%0%歐

24、洲美國中國災備投資占總體IT投資的比例（%）圖 6：歐洲、美國、中國災備投資占總體 IT 投資的比例數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院整理歐洲美國中國34%美國中國87%83%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2020年歐洲、美國、中國災備覆蓋率歐洲圖 7：歐洲、美國、中國災備覆蓋率（）數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院整理推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展美國全球平均中國20.00%10.00%0.00%20.30%40.00%30.00%41.30%50.00%56.40%60.00%中國及美國全閃存普及率（%）圖 8

25、：中國和美國全閃存普及率（）數(shù)據(jù)來源：Gartner/IDC，中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院整理12.00%10.00%6.73%8.00%6.00%4.00%2.00%9.46%9.24%9.23%9.21%9.09%9.01%9.00%8.89%8.73%11.11%醫(yī)療教育通信 金融 制造 交通 能源 媒體 電力 政府 互聯(lián)網(wǎng)0.00%2021年中國各行業(yè)全閃占比圖 9：2021 年各行業(yè)全閃存占比情況（）數(shù)據(jù)來源：IDC，中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院整理新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告風險高企，數(shù)據(jù)安全仍存較大隱患一是數(shù)據(jù)交易流通風險高，數(shù)據(jù)交易流通過程中將產生更多的數(shù)字資產暴露面和更高的連接頻

26、次，進而使得數(shù)據(jù)資產遭受攻擊的概率也將大幅增加，數(shù)據(jù)加密保護面臨較大壓力。二是產業(yè)鏈集中度高，供應鏈斷供風險大。如占據(jù)中國市場占 80% 以上的傳統(tǒng)機械硬盤（HDD），產業(yè)鏈完全掌握在美國希捷、美國西部數(shù)據(jù)、日本東芝三家企業(yè)手中，且我國尚沒有發(fā)展機械硬盤的產業(yè)基礎。而作為未來發(fā)展主流的新一代半導體存儲的固態(tài)硬盤（SSD），90以上的全球市場份額也長期被美、日、韓企業(yè)壟斷，面臨比較高的供應鏈斷供風險。能耗過高，綠色發(fā)展面臨較大阻力一是能耗水平高。雖然我國數(shù)據(jù)中心 PUE 水平整體上呈現(xiàn)出下降的趨勢，平均值為 1.6-1.7，但與亞太地區(qū)較好 PUE 仍有差距，且 PUE 每降低 0.1 都要付出

27、很大的成本，綠色低碳轉型壓力巨大。二是耗電量高。2021 年，我國數(shù)據(jù)中心耗電量高達 2166 億千瓦時，約占全國總用電量 2.6%，且從能耗結構看，IT 設備中約 35% 的耗電來自存儲系統(tǒng)。 （見圖 10）比重（%）耗電量(億千瓦時)2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年1.50%1.50%01.70%1.80%5001.90%1.90%2.00%2.10%82910002.20%1108100012502.30%2.70%2.60%2.50%17632.42%150015002000216620452.71%2.90%25002014-2021年

28、數(shù)據(jù)中心耗電量及占社會總耗電量的比重圖 10：2014-2021 年數(shù)據(jù)中心耗電量及占全社會總耗電量的比重（億千瓦時，）數(shù)據(jù)來源：根據(jù)公開資料中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院整理張明 , 王旭東 , 翟爽 .“雙碳”背景下新型數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存儲綠色節(jié)能技術 J. 信息通信技術與政策 ,2022(03):69-73.推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展發(fā)展思路和路徑（一）發(fā)展思路貫徹落實國家“十四五”發(fā)展規(guī)劃綱要關于“加快數(shù)字化發(fā)展建設數(shù)字中國”的總體要求，以培育數(shù)據(jù)要素市場、驅動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展為牽引，以全國一體化大數(shù)據(jù)中心建設為契機，加大自主研發(fā)力度，培育存儲產業(yè)生態(tài)。一要以全閃存數(shù)據(jù)中心建設

29、為抓手，分步推進新型數(shù)據(jù)基礎設施建設；二要保障技術供給，加大對新型數(shù)據(jù)基礎設施關鍵核心技術的政策引導；三要面向數(shù)據(jù)要素流通過程中的安全和監(jiān)管需求，嚴守底線，確保數(shù)據(jù)安全；四要科學布局綠色智能的數(shù)據(jù)基礎設施，堅持低碳發(fā)展。以存促用，分步推進新型數(shù)據(jù)基礎設施建設按照“著力抓點，以點帶線，以線促面”的建設路徑，分三個階段推進各行業(yè)、各領域的數(shù)據(jù)基礎設施建設，整體上形成從單一節(jié)點的升級改造，逐漸推動“高存力、高算力、高運力、高安全、高效能”的全國一體化數(shù)據(jù)基礎設施建設布局，逐步形成互聯(lián)互通、相互支撐、可持續(xù)發(fā)展、全國一盤棋的良好格局，有效支撐數(shù)據(jù)高效流通，促進數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展。重點突破，保障技術供給

30、加大對新型數(shù)據(jù)基礎設施關鍵核心技術的政策引導，鼓勵企業(yè)聚焦先進存儲、半導體芯片、人工智能、高性能計算等關鍵核心技術，加大研發(fā)投入，提升技術創(chuàng)新能力和產品制造能力，加快核心技術創(chuàng)新步伐。加快相關操作系統(tǒng)、基礎軟件等新型數(shù)據(jù)基礎設施基礎系統(tǒng)平臺研發(fā)進度，加強數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)運營和交易流通相關技術標準、核心算法的研發(fā)力度，推進云網(wǎng)邊融合等關鍵技術新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告和產品的創(chuàng)新。嚴守底線，確保數(shù)據(jù)安全面向數(shù)據(jù)要素流通過程中的安全和監(jiān)管需求，利用多種技術手段，構建全國性數(shù)據(jù)基礎服務平臺和數(shù)據(jù)流通服務體系，搭建可信共享的數(shù)據(jù)基礎設施，在提供有效監(jiān)管和控制數(shù)據(jù)流通的同時，促進數(shù)據(jù)價值可信流通、分類治

31、理、安全共享。強化網(wǎng)絡安全設施規(guī)劃、建設和運維，提高數(shù)據(jù)基礎設施網(wǎng)絡安全防御能力。加強數(shù)據(jù)基礎設施安全風險評估評測和可靠性系統(tǒng)設計，綜合采用優(yōu)化網(wǎng)絡架構、路由組織、節(jié)點備份等措施，保證數(shù)據(jù)基礎設施平穩(wěn)運行。綠色節(jié)能，堅持低碳發(fā)展科學布局綠色智能的數(shù)據(jù)基礎設施，加快節(jié)能低碳技術研發(fā)和先進綠色技術產品應用，鼓勵應用高密度集成等高效 IT 設備，提升能源利用效率，引導各類數(shù)據(jù)基礎設施向新能源發(fā)電側建設。全面推進以全閃存數(shù)據(jù)中心為代表的低碳節(jié)能型數(shù)據(jù)基礎設施建設，推動做好超大型、大型數(shù)據(jù)中心新建和存量“老舊小散”數(shù)據(jù)中心改造升級，建立綠色低碳綜合評價體系，創(chuàng)新節(jié)能減碳管理機制，推動社會加速邁向“碳中和

32、”。（二）發(fā)展路徑按照“著力抓點，以點帶線，以線促面”的新型數(shù)據(jù)基礎設施建設思路，分階段推進各行業(yè)、各領域、各地區(qū)的數(shù)據(jù)基礎設施建設。第一階段：強存力，推動關鍵節(jié)點全閃存數(shù)據(jù)中心改造升級結合具體應用場景，從單個數(shù)據(jù)中心建設入手，按照全閃存數(shù)據(jù)中心的建設要求進行改造升級，提升新建數(shù)據(jù)基礎設施全閃存比例，切實提高我國數(shù)據(jù)基礎設備整體存力水平。一是對標全閃存數(shù)據(jù)中心五大特征，推進傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心升級改造。介質閃存化（又稱“硅進磁退”），利用閃存硬盤（SSD）逐步取代機械硬盤（HDD），“十四五”期間應實現(xiàn)閃存比超過 50%；網(wǎng)絡 IP 化，推廣全閃存數(shù)據(jù)中心高性能以太存儲網(wǎng)絡，逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡全 IP 化，

33、增大帶寬，提高協(xié)議轉換效率，提升綜合性能 35% 以上，節(jié)省運維成本；數(shù)據(jù)保護立體化，針對核心數(shù)據(jù)、重要數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)災備速度、恢復速度、副本使用頻度、災備數(shù)據(jù)范圍、災備等級、留存時間等方面提高數(shù)據(jù)災備能力；存算解耦化，即采用存算解耦架構，通過應用改造，實現(xiàn)多個算力設施數(shù)據(jù)資源共享和存力設施高效利用，避免大規(guī)模數(shù)據(jù)冗余占用存儲空間，提升數(shù)據(jù)綜合管理能力；管理智能化，利用 AI、自動化等技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心設備的自治化運維，降低運維成本。通過存力資源統(tǒng)一編排、高效發(fā)放和回收，減少數(shù)據(jù)中心能耗。按照上述五項標準，推動各級政務部門、金融行業(yè)、健康醫(yī)療、制造業(yè)、通信行業(yè)等重點行業(yè)率先實現(xiàn)全閃存儲技術的超前部署

34、，同時加快傳統(tǒng)機械硬盤閃存化進程，分類分批推動存量“散小、老舊”數(shù)據(jù)中心改造升級，打造全閃存數(shù)據(jù)中心樣板工程。二是以國家數(shù)據(jù)基礎設施樞紐節(jié)點建設為契機，提升全閃存數(shù)據(jù)中心的覆蓋率。優(yōu)化數(shù)據(jù)基礎設施建設布局，以全國一體化大數(shù)據(jù)中心、“東數(shù)西算”工程建設為契機，提高以全閃數(shù)據(jù)中心為節(jié)點的數(shù)據(jù)基礎設施建設比例，新建數(shù)據(jù)中心閃存比應超過 70%；提高存力水平，推動關鍵節(jié)點數(shù)據(jù)基礎設施存力水平達到單集群 PB 級，存儲性能達到 s 級時延；推動存儲網(wǎng)絡全 IP 化，積極推廣高性能以太存儲網(wǎng)推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展絡，精簡操作系統(tǒng)協(xié)議堆棧，實現(xiàn)更快的吞吐帶寬和更低時延、智能運維管理；

35、建立健全災備體系，擴大災備覆蓋率，提升數(shù)據(jù)災備等級，實現(xiàn)本地雙活 / 主備容災、異地 3DC、災備上云全方位數(shù)據(jù)保護；推進綠色“零碳”發(fā)展，利用閃存存儲介質、存算解耦數(shù)據(jù)共享和智能化管理等技術和手段，以存力資源的高質量和高利用率優(yōu)勢逐步促進數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能發(fā)展；建立健全數(shù)據(jù)基礎設施標準規(guī)范體系，加快數(shù)據(jù)基礎設施共性和關鍵技術標準的制定和推廣，完善數(shù)據(jù)基礎設施相關數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡安全、測試評價等標準。第二階段：助流通，促進重點行業(yè)、重點地區(qū)數(shù)據(jù)基礎設施線性互聯(lián)互通針對重點行業(yè)、重點地區(qū)公共數(shù)據(jù)開發(fā)利用、數(shù)據(jù)交易流通等新興業(yè)務需求，推進開發(fā)利用環(huán)境、數(shù)據(jù)交易流通平臺等數(shù)據(jù)基礎設施建設，不斷提升數(shù)據(jù)基

36、礎設施整體存力水平，有力支撐數(shù)據(jù)要素市場發(fā)展。一是推動數(shù)據(jù)基礎設施由分散節(jié)點向集中整合有效匯聚。以數(shù)據(jù)要素市場建設需求為牽引，推動千行百業(yè)數(shù)據(jù)基礎設施建設由“單一節(jié)點”向重點行業(yè)、重點地區(qū)匯聚，打破數(shù)據(jù)基礎設施“各自為戰(zhàn)”的局面。一方面，可以在全國統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺建設基礎上，建立覆蓋各級政府部門的數(shù)據(jù)共享交換機制，暢通跨區(qū)域、跨部門數(shù)據(jù)交換通道；另一方面，可以充分利用數(shù)據(jù)要素交易流通市場建設契機，建立一體化、智能化公共數(shù)據(jù)空間。二是加快推動數(shù)據(jù)要素市場各類數(shù)據(jù)基礎設施產業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈融合。以“圍繞產業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍繞創(chuàng)新鏈布局產業(yè)鏈”為突破口，加快推進以“全閃存數(shù)據(jù)中心”為代表的新型數(shù)據(jù)基礎設施產

37、業(yè)布局，推動我國新型數(shù)據(jù)基礎設施產業(yè)邁上全球價值鏈中高端。三是強化關鍵數(shù)據(jù)基礎設施安全。建立和完善國家數(shù)據(jù)基礎設施樞紐節(jié)點、相關行業(yè)和領域公共數(shù)據(jù)空間等新型數(shù)據(jù)基礎設施監(jiān)督管理體制和機制；健全安全技術能力體系，組織落實行業(yè)關鍵數(shù)據(jù)基礎設施網(wǎng)絡安全防護、數(shù)據(jù)安全保護、監(jiān)測預警和應急處置等技術措施，提升數(shù)據(jù)基礎設施安全監(jiān)測和事件處置能力；強化數(shù)據(jù)基礎設施安全產業(yè)支撐。第三階段：大融合，構建“點線面”立體網(wǎng)格化數(shù)據(jù)基礎設施體系以深化數(shù)據(jù)要素市場化配置改革為核心，優(yōu)化數(shù)據(jù)基礎設施建設布局，推動數(shù)據(jù)基礎設施向全國范圍集約化、一體化發(fā)展，構建“點線面”立體網(wǎng)格化發(fā)展格局，對于深化政企協(xié)同、行業(yè)協(xié)同、區(qū)域協(xié)

38、同，全面支撐數(shù)據(jù)要素市場和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。一是打造面向全國統(tǒng)一數(shù)據(jù)要素大市場的國家數(shù)據(jù)要素流通數(shù)據(jù)基礎設施。全面部署新一代通信網(wǎng)絡基礎設施，夯實萬物互聯(lián)網(wǎng)絡基礎；統(tǒng)籌推進以全閃存數(shù)據(jù)中心、人工智能基礎設施等互聯(lián)互通為核心的一體化網(wǎng)格化數(shù)據(jù)基礎設施工程，夯實數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展基礎底座；積極發(fā)展以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、新型城市基礎設施等為重點，高效協(xié)同的融合數(shù)據(jù)基礎設施，打造經(jīng)濟社會數(shù)字化發(fā)展新引擎。二是要建立全國統(tǒng)一、高質量的數(shù)據(jù)基礎設施。深化節(jié)能減排和綠色發(fā)展，加快老舊設施退網(wǎng)，鼓勵開展低能耗高能效設備節(jié)能改造，助力落實“碳達峰、碳中和”遠景目標；強化核心技術研發(fā)和創(chuàng)新突破，努力解決核心元器

39、件和操作系統(tǒng)等領域仍存在“卡脖子”問題；加強跨地域跨行業(yè)統(tǒng)籌協(xié)調，健全區(qū)域戰(zhàn)略統(tǒng)籌、市場一體化發(fā)展和區(qū)域合作互助機制，促進全國一體化數(shù)據(jù)基礎設施共建共用。新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告三是要以需求為導向，提高數(shù)據(jù)基礎設施市場化利用。數(shù)據(jù)基礎設施在許多行業(yè)中發(fā)揮了重要作用，尤其在智能生產交易、智能數(shù)據(jù)湖、智能邊緣等應用場景，已被廣泛應用。未來，隨著全國一體化數(shù)據(jù)基礎設施的建設和發(fā)展，數(shù)據(jù)基礎設施的應用場景和范圍將繼續(xù)擴大，也會不斷滲透到我們的生產生活方方面面，真正成為數(shù)字經(jīng)濟時代虛擬網(wǎng)絡中的“高速公路”。推動全閃存數(shù)據(jù)中心建設，助力數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展全閃存應用典型場景（一）金融行業(yè)場景場景概述由于

40、現(xiàn)代金融行業(yè)高度依賴數(shù)字化輔助線上線下交易、金融產品銷售、智能獲客、風險控制以及企業(yè)內部流程優(yōu)化等，數(shù)據(jù)基礎設施對金融行業(yè)尤為重要。金融行業(yè)數(shù)據(jù)中心內系統(tǒng)架構總體可區(qū)分為前端渠道系統(tǒng)、核心產品系統(tǒng)和后端分析系統(tǒng)。前端渠道系統(tǒng)負責處理客戶交互工作，將客戶需求傳遞到核心系統(tǒng)；核心系統(tǒng)負責處理金融產品交易；后端分析系統(tǒng)則從多個系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)客戶畫像、交易風險分析等。需求分析數(shù)字化浪潮使得電子交易成為潮流，促使金融行業(yè)數(shù)據(jù)中心對于全閃存的需求日益迫切。金融行業(yè)基本面臨高強度線上交易和智能數(shù)據(jù)分析難題。從系統(tǒng)瓶頸上分析，雖然通過計算節(jié)點擴展可局部提升算力，但大規(guī)模數(shù)據(jù)的讀寫依賴于高性能的存儲

41、基礎設施，不可通過簡單擴展容量來實現(xiàn)。因此，全閃存數(shù)據(jù)中心引領的存儲介質升級是當前破解金融行業(yè)數(shù)字化系統(tǒng)性能瓶頸的解決方案。成效介紹通過建設全閃存數(shù)據(jù)中心，金融行業(yè)可大幅提升數(shù)字化系統(tǒng)運行效率，大幅提升金融服務能力。以銀行交易系統(tǒng)為例，全閃存數(shù)據(jù)中心可大幅提升核心數(shù)據(jù)庫讀寫性能，支撐每秒交易量（TPS）提升 7 倍，并為業(yè)務提供高達 99.99999% 的連續(xù)性保障，在保障日常穩(wěn)定運行的同時，有效應對由于購物狂歡節(jié)等帶來的業(yè)務浪涌。新型數(shù)據(jù)基礎設施發(fā)展研究報告（二）運營商行業(yè)場景場景概述運營商數(shù)據(jù)中心包括傳統(tǒng)的三大數(shù)據(jù)域；B 域（計費相關）、O 域（運營數(shù)據(jù)相關）、M 域（管理相關）。B 域包

42、含用戶數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)，主要是建設一些業(yè)務支撐系統(tǒng)，保障運營商正常開展業(yè)務。 O 域主要包含網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，如信令、告警、故障、網(wǎng)絡資源等，主要用于運營商優(yōu)化網(wǎng)絡運行和資源調配。M 域則包含了支撐企業(yè)運行的非核心業(yè)務流程，如財務、審計、人力、采購等系統(tǒng)。需求分析5G 帶來的數(shù)據(jù)量爆炸，和 AI 技術帶來數(shù)據(jù)匯聚后的價值再挖掘，使得運營商數(shù)據(jù)大集中成為必然。BOM 三域內非時延敏感型業(yè)務聚集，為運營商降低了數(shù)據(jù)管理成本，但帶來了數(shù)據(jù)中心處理能力的挑戰(zhàn)。隨著線上業(yè)務的開展，電信業(yè)務辦理平均時延需求已降低至 ms 級。但存儲性能的不足使實際業(yè)務處理時間超過 3s，業(yè)務拒絕率高，導致大量客戶投訴。為了應對數(shù)據(jù)

43、集中化帶來的數(shù)據(jù)訪問性能挑戰(zhàn)，運營商需要建設全閃存數(shù)據(jù)中心。成效介紹全閃存數(shù)據(jù)中心可以幫助運營商大幅提升運營效率，有效應對 5G 和集中化帶來的性能挑戰(zhàn)。尤其是對于運營商 B 域這類對時延和性能要求極高的場景，通過全閃存數(shù)據(jù)中心加速，計費系統(tǒng)出賬時間由 10 小時縮短至 3.7 小時以內，出賬效率提升 160%。全閃存數(shù)據(jù)中心還可以幫助運營商實現(xiàn)資源的有效整合，大幅節(jié)省機柜數(shù)量，降低整體能耗成本。（三）醫(yī)療行業(yè)場景場景概述醫(yī)療行業(yè)數(shù)字化主要包括三大系統(tǒng)，分別是HIS（醫(yī)院信息系統(tǒng)）、EMR（電子病歷系統(tǒng)）和PACS（醫(yī)療影像存儲與通訊系統(tǒng)），此外，還包括支撐醫(yī)生、護士日常工作的臨床信息系統(tǒng)，支

44、撐全院數(shù)據(jù)匯集的集成平臺，以及現(xiàn)代醫(yī)療中負責病種分析、診斷輔助以及疾病預測的大數(shù)據(jù)平臺。需求分析如今，醫(yī)院信息化建設正向智能化邁進，醫(yī)療科研大數(shù)據(jù)、AI 輔助治療、基因測序等高科技醫(yī)療能力將成為可能。這都對醫(yī)院信息化基礎設施提出嚴峻考驗。以 HIS 系統(tǒng)為例，電子掛號讓醫(yī)院 HIS 系統(tǒng)全天處于高頻訪問狀態(tài)，這不僅要求 HIS 系統(tǒng)性能表現(xiàn)穩(wěn)定，更需要 724 小時穩(wěn)定在線。 PACS 系統(tǒng)同樣面臨挑戰(zhàn)，如今一次核磁成像檢查需要實時加載上百張甚至上千張圖片，對存儲文件讀寫能力要求極高。成效介紹全閃存數(shù)據(jù)中心顯著提升了醫(yī)院數(shù)據(jù)中心應對高強度、全天候數(shù)據(jù)訪問的能力。通過將 HIS 和 PACS 等核心業(yè)務數(shù)據(jù)遷移到高端閃存存儲中，系統(tǒng)吞吐量提升 3 倍以上，響應時延縮短至 s 級，解決了線上線下業(yè)務的流暢體驗不佳問題。同時，全閃存數(shù)據(jù)中心有力保障了醫(yī)院