版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
No.202206
數(shù)據(jù)中心白皮書
(2022年)
中國(guó)信息通信研究院
2022年4月
前言
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,算力正在成為一種新的生產(chǎn)力,廣泛融合到
社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)方面,為千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供基礎(chǔ)動(dòng)力。
數(shù)據(jù)中心是算力的物理承載,是數(shù)字化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。近年
來,國(guó)家高度重視數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,“十四五”規(guī)劃和2035年
遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中明確提出要“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”。工業(yè)和信息化部(以下簡(jiǎn)稱
“工信部”)、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“國(guó)家發(fā)改委”)
等先后出臺(tái)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》、
《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》等重要
政策文件,有效規(guī)范了我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
當(dāng)前,我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)正由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展全面演進(jìn)。
布局方面,全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心、新型數(shù)據(jù)中心等政策文件的出
臺(tái)及“東數(shù)西算”工程的實(shí)施,為數(shù)據(jù)中心協(xié)同、一體化發(fā)展指明
了方向,推動(dòng)全國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)布局不斷優(yōu)化。市場(chǎng)方面,多樣化
的算力需求不斷涌現(xiàn),為通用、智算、超算及邊緣等不同類型和形
態(tài)的數(shù)據(jù)中心發(fā)展提供了有效的市場(chǎng)牽引,推動(dòng)我國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)
規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。技術(shù)方面,儲(chǔ)能、蓄冷、高密度、算力網(wǎng)絡(luò)、智能
運(yùn)維、超融合架構(gòu)等技術(shù)的創(chuàng)新,加速推動(dòng)數(shù)據(jù)中心向大型化、智
能化、綠色化方向發(fā)展。未來,我國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)仍將保持高速增
長(zhǎng),產(chǎn)業(yè)布局及生態(tài)也將不斷優(yōu)化,可為用戶提供泛在、智能、可
靠的算力資源。
本白皮書基于全球視角和我國(guó)現(xiàn)狀,對(duì)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)總體及熱
點(diǎn)情況進(jìn)行了梳理,從技術(shù)、政策等維度對(duì)我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展
進(jìn)行了重點(diǎn)分析,并對(duì)我國(guó)數(shù)據(jù)中心發(fā)展進(jìn)行了展望。
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
一、產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展
以數(shù)字技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)的第四次工業(yè)革命正在給人類生產(chǎn)生活
帶來深刻變革,數(shù)據(jù)中心作為承載各類數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的物理底座,
其產(chǎn)業(yè)賦能價(jià)值正在逐步凸顯。國(guó)際方面,世界主要國(guó)家均在積極
引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展,數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,投資并購活
躍,競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。國(guó)內(nèi)方面,“新基建”的發(fā)展及“十四五”規(guī)
劃中數(shù)字中國(guó)建設(shè)目標(biāo)的提出,為我國(guó)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了重
要指導(dǎo),我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入新階段,數(shù)據(jù)中心規(guī)模穩(wěn)步提
升,低碳高質(zhì)、協(xié)同發(fā)展的格局正在逐步形成。
(一)規(guī)模方面,全球新增相對(duì)穩(wěn)定,我國(guó)保持快速增
長(zhǎng)
全球數(shù)據(jù)中心新增相對(duì)穩(wěn)定。按照全球服務(wù)器年增加量統(tǒng)計(jì),
2015年-2021年全球年新增投入使用服務(wù)器規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定,凈增加
值也相對(duì)穩(wěn)定,預(yù)計(jì)未來幾年數(shù)據(jù)中心規(guī)模仍將保持平穩(wěn)增長(zhǎng),具
體見圖1。
1
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
2015201620172018201920202021
亞太北美南美東歐西歐中東&非洲
來源:Gartner、中國(guó)信息通信研究院
圖1全球服務(wù)器年增加量(兆瓦)
我國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng),大型以上數(shù)據(jù)中心規(guī)模
增長(zhǎng)迅速。近年來,我國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng),按照標(biāo)準(zhǔn)機(jī)
架2.5kW統(tǒng)計(jì),截止到2021年年底,我國(guó)在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模達(dá)
到520萬架,近五年年均復(fù)合增速超過30%。其中,大型以上數(shù)據(jù)
中心機(jī)架規(guī)模增長(zhǎng)更為迅速,按照標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架2.5kW統(tǒng)計(jì),機(jī)架規(guī)模
420萬架,占比達(dá)到80%。
2
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
來源:工信部信息通信發(fā)展司
圖2我國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模
(二)收入方面,全球市場(chǎng)平穩(wěn)增長(zhǎng),我國(guó)維持較高增
速
數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)收入方面,2021年全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模超過
679億美元1,較2020年增長(zhǎng)9.8%。預(yù)計(jì)2022年市場(chǎng)收入將達(dá)到
746億美元,增速總體保持平穩(wěn),具體見圖3。
1全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)收入來自于數(shù)據(jù)中心服務(wù)商的收入統(tǒng)計(jì),僅包括數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)收入,不包括
云服務(wù)等收入,主要為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的收入,企業(yè)自用數(shù)據(jù)中心不產(chǎn)生相關(guān)收入。
3
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
800.0746.510.6%
10.4%679.310.4%
700.010.3%
618.7
10.2%
600.0566.6
513.310.0%
465.59.9%
500.09.8%9.8%
400.09.6%
300.09.4%
9.2%9.2%
200.0
9.0%
100.08.8%
0.08.6%
201720182019202020212022E
全球市場(chǎng)收入(億美元)增速
來源:中國(guó)信息通信研究院
圖3全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模
受新基建、數(shù)字化轉(zhuǎn)型及數(shù)字中國(guó)遠(yuǎn)景目標(biāo)等國(guó)家政策促進(jìn)及
企業(yè)降本增效需求的驅(qū)動(dòng),我國(guó)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入持續(xù)高速增長(zhǎng)。
2021年,我國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)市場(chǎng)收入達(dá)到1500億元左右2,近三年
年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到30.69%,隨著我國(guó)各地區(qū)、各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
的深入推進(jìn),我國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)收入將保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),具體見
圖4。
2我國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)收入指數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)業(yè)務(wù)收入,包括機(jī)柜租用、帶寬租用、服務(wù)器代理運(yùn)維
等服務(wù),不包含云計(jì)算業(yè)務(wù)收入,主要依據(jù)數(shù)據(jù)中心牌照企業(yè)的收入數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
4
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
20001900.735.0%
32.9%
180032.6%
30.0%
29.1%28.5%
16001500.2
26.7%
140025.0%
1167.5
1200
20.0%
1000878.3
15.0%
800680.1
512.8
60010.0%
400
5.0%
200
00.0%
201720182019202020212022E
市場(chǎng)收入(億元)增長(zhǎng)率
來源:中國(guó)信息通信研究院
圖4我國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模
(三)需求方面,新興市場(chǎng)需求強(qiáng)勁,我國(guó)應(yīng)用場(chǎng)景多
樣
從全球范圍來看,受全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展促進(jìn),印度、南非
等新興市場(chǎng)逐步加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的政策支持和產(chǎn)業(yè)投入,成為拉動(dòng)
全球數(shù)據(jù)中心需求增長(zhǎng)的重要增長(zhǎng)極。2015年啟動(dòng)的“數(shù)字印度”
計(jì)劃為印度的數(shù)字化發(fā)展提供持續(xù)助力,大數(shù)據(jù)中心建設(shè)是該計(jì)劃
的重要內(nèi)容之一。2021年南非通訊和數(shù)字科技部發(fā)布了《國(guó)家數(shù)據(jù)
和云政策草案》,該草案對(duì)國(guó)家高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)
作出了指引,高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)處理中心主要由現(xiàn)有的Sentech和
BroadbandInfraco兩個(gè)數(shù)據(jù)中心合并而成,上述數(shù)據(jù)中心將為各級(jí)
政府、企業(yè)及高校提供云服務(wù)。以政府力量為主導(dǎo)的數(shù)據(jù)中心建設(shè),
將為南非數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在市場(chǎng)方面,印度智能終端設(shè)備及數(shù)字化消費(fèi)場(chǎng)景日漸豐富,
5
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
數(shù)據(jù)算存需求激增,同時(shí)新冠疫情的加劇,使得更多線下業(yè)務(wù)活動(dòng)
轉(zhuǎn)向線上,旺盛的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用及消費(fèi)需求為印度數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)
展提供了有利的外部環(huán)境。跨國(guó)企業(yè)對(duì)印度數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展保持樂觀
態(tài)度,并通過數(shù)據(jù)中心建設(shè)強(qiáng)化數(shù)字服務(wù)能力,2020年亞馬遜向印
度特倫甘納邦投入28億美元用于在該邦建立新的服務(wù)區(qū),這將是亞
馬遜在印度的第二個(gè)云計(jì)算區(qū)域,亞馬遜對(duì)印度數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)投入
的持續(xù)增加,將使其更好地滿足印度數(shù)據(jù)本地化政策。同時(shí),2019
年字節(jié)跳動(dòng)宣布未來三年對(duì)印度市場(chǎng)投資10億美元,其中數(shù)據(jù)中心
的投資占比較大。與投資活躍的印度市場(chǎng)相比,跨國(guó)公司對(duì)南非市
場(chǎng)的投入則尚處于起步階段,2019年微軟率先宣布啟用位于南非的
數(shù)據(jù)中心,成為全球主要云服務(wù)商中率先入駐非洲的企業(yè)之一;
2020年亞馬遜在南非的首個(gè)云數(shù)據(jù)中心正式啟用,該數(shù)據(jù)中心為數(shù)
百萬客戶提供便捷的云計(jì)算服務(wù),隨著南非數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不
斷加快,預(yù)期將會(huì)有更多的數(shù)據(jù)中心及云服務(wù)商進(jìn)軍南非市場(chǎng)。
從我國(guó)范圍看,高新技術(shù)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型及終端消費(fèi)等多樣化算
力需求場(chǎng)景不斷涌現(xiàn),算力賦能效應(yīng)凸顯。在高新技術(shù)方面,高度
復(fù)雜的計(jì)算場(chǎng)景需要更多高性能算力支持,而超算可通過高性能算
力為醫(yī)療、航天及勘探領(lǐng)域提供支撐。當(dāng)前,E級(jí)超算已經(jīng)成為世
界各國(guó)在超算領(lǐng)域開展競(jìng)賽的重要方向,我國(guó)超算在算力、算效等
方面仍有較大的提升空間。在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面,互聯(lián)網(wǎng)、通信
及金融等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)需面向大量終端客戶提供服務(wù),企業(yè)數(shù)字技術(shù)
應(yīng)用較為成熟,數(shù)字化程度高。隨著十四五規(guī)劃等政策的出臺(tái),以
6
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
及技術(shù)研發(fā)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的持續(xù)演進(jìn),我國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè),如國(guó)家電
網(wǎng)、南方電網(wǎng)、中石油、中石化等也開始積極推動(dòng)算力基礎(chǔ)設(shè)施建
設(shè),為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支撐。在移動(dòng)消費(fèi)及智能終端方面,近
年來我國(guó)移動(dòng)終端用戶及智能終端設(shè)備數(shù)量快速增長(zhǎng),終端設(shè)備應(yīng)
用場(chǎng)景不斷豐富,對(duì)實(shí)時(shí)算力的需求不斷提升。
來源:中國(guó)信息通信研究院
圖5不同場(chǎng)景下的異構(gòu)算力需求
在算力形態(tài)方面,我國(guó)數(shù)據(jù)中心形態(tài)多樣化發(fā)展趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn),
智算中心、邊緣數(shù)據(jù)中心將保持高速增長(zhǎng)。長(zhǎng)期以來,我國(guó)數(shù)據(jù)中
心主要以通用算力為主,超算、智算及邊緣數(shù)據(jù)中心應(yīng)用和數(shù)量還
待增長(zhǎng)。隨著我國(guó)高性能計(jì)算、AI計(jì)算及邊緣計(jì)算需求的提升,超
算、智算及邊緣數(shù)據(jù)中心將得到進(jìn)一步發(fā)展,算力呈現(xiàn)多樣化的發(fā)
展趨勢(shì)。當(dāng)前,通用算力的數(shù)據(jù)中心仍是市場(chǎng)主力,按機(jī)架規(guī)模統(tǒng)
計(jì),占比超過90%;超算中心主要應(yīng)用于國(guó)家重大科研領(lǐng)域,商業(yè)
應(yīng)用場(chǎng)景較少;智算中心從早期實(shí)驗(yàn)探索逐步走向商業(yè)試點(diǎn),盡管
現(xiàn)有規(guī)模占比不高,但隨著我國(guó)各類人工智能應(yīng)用場(chǎng)景的豐富,智
7
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
算需求將快速增長(zhǎng),預(yù)期規(guī)模增速將達(dá)到70%;邊緣數(shù)據(jù)中心能夠
為智能終端、物聯(lián)設(shè)備提供實(shí)時(shí)算力,隨著我國(guó)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加快,
包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,邊緣計(jì)算需求將進(jìn)一步提升,邊緣數(shù)據(jù)中
心的規(guī)模增速有望達(dá)到30%。
應(yīng)用場(chǎng)景的多元化對(duì)數(shù)據(jù)中心功能定位提出了新要求,數(shù)據(jù)中
心已經(jīng)不僅是承載云計(jì)算、大數(shù)據(jù)及人工智能等數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的物
理底座,也正在成為一種提供泛在普惠算力服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施,廣泛
參與到社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域并實(shí)現(xiàn)全面賦能。
(四)競(jìng)爭(zhēng)方面,競(jìng)技舞臺(tái)范圍擴(kuò)大,并購?fù)苿?dòng)強(qiáng)者愈
強(qiáng)
為豐富業(yè)務(wù)來源,頭部數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商積極拓展本土外市場(chǎng),
擴(kuò)張產(chǎn)業(yè)版圖。中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、CenturyLink和NTT
Communications等為代表的基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商,及Equinix、Digital
RealityTrust、萬國(guó)數(shù)據(jù)等為代表的第三方數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商,依靠建
設(shè)起步早的先發(fā)優(yōu)勢(shì)已在本土持有大規(guī)模數(shù)據(jù)中心資源。在不斷發(fā)
展歷程中,基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商和第三方數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商依靠資源、資
金及技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì),通過培育自主品牌、拓寬國(guó)際營(yíng)銷渠道和提供
全方位配套的數(shù)據(jù)中心服務(wù)在全球范圍內(nèi)加速數(shù)據(jù)中心布局。如全
球領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商Equinix在新加坡、香港、東京、悉尼、雅
加達(dá)等地均有數(shù)據(jù)中心布局;萬國(guó)數(shù)據(jù)2021年初步形成東南亞市場(chǎng)
布局,將在馬來西亞、印度尼西亞投建超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心園區(qū);中
國(guó)移動(dòng)國(guó)際有限公司(CMI)在2021年投入使用位于德國(guó)法蘭克福
8
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
的數(shù)據(jù)中心。隨著越來越多的巨頭企業(yè)不局限于本土市場(chǎng),積極擴(kuò)
張數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)版圖,全球數(shù)據(jù)中心競(jìng)技舞臺(tái)將進(jìn)一步擴(kuò)大,“出
?!逼髽I(yè)需加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和資源獲取,以保障更大的競(jìng)爭(zhēng)突圍優(yōu)勢(shì)。
數(shù)據(jù)中心行業(yè)迎來并購潮,大額交易頻現(xiàn),市場(chǎng)格局或?qū)⒊尸F(xiàn)
強(qiáng)者愈強(qiáng)態(tài)勢(shì)。在全球推行低碳節(jié)能戰(zhàn)略背景下,發(fā)達(dá)城市及周邊
區(qū)域的資源越來越難獲取,同時(shí)由于新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目往往需要1-
2年建設(shè)周期,融資便捷、資金充足、組織靈活的數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)主
體多采取并購方式“購買”數(shù)據(jù)中心資源或項(xiàng)目,以此擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)
模。以我國(guó)情況為例,目前行業(yè)內(nèi)以兩類并購方式為主。第一類是
資源類收購,該類收購對(duì)象多為獲批的能耗額度、土地使用權(quán)、廠
房建筑等,目的是填補(bǔ)企業(yè)自身在某些區(qū)域的數(shù)據(jù)中心供給不足,
以及儲(chǔ)備優(yōu)質(zhì)地段的稀缺資源。第二類是直接收購成熟的數(shù)據(jù)中心
項(xiàng)目,該類收購?fù)ǔJ敲闇?zhǔn)被收購數(shù)據(jù)中心的盈利能力,或是跨界
新進(jìn)入數(shù)據(jù)中心行業(yè)的企業(yè)意圖加快布局、減少建設(shè)周期、降低轉(zhuǎn)
型難度。2021年,Equinix花費(fèi)3.2億美元收購尼日利亞數(shù)據(jù)中心和
連接服務(wù)提供商MainOne填補(bǔ)非洲市場(chǎng)空白;寶能創(chuàng)展以16.5億元
收購鵬博士旗下5個(gè)數(shù)據(jù)中心共計(jì)9個(gè)機(jī)樓,加速進(jìn)軍數(shù)據(jù)中心市
場(chǎng)。并購方式下,企業(yè)可迅速獲得稀缺資源、提高市場(chǎng)占有率和行
業(yè)地位,甚至加快進(jìn)軍原本未涉及的空白市場(chǎng),基礎(chǔ)資源的擴(kuò)展將
有效促進(jìn)企業(yè)營(yíng)收增長(zhǎng),在積累資金后繼續(xù)加快并購獲取更多資源,
以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)者愈強(qiáng)。
9
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
(五)低碳方面,技術(shù)機(jī)制不斷完善,節(jié)能實(shí)踐快速推
進(jìn)
數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新技術(shù)加速涌現(xiàn),管理與金融體系持續(xù)完善,為數(shù)
據(jù)中心綠色低碳發(fā)展提供了有效助力。在技術(shù)創(chuàng)新方面,液冷、蓄
冷、高壓直流、余熱利用、蓄能電站等技術(shù)的應(yīng)用,以及太陽能、
風(fēng)能等可再生能源利用,能夠進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)中心能耗及碳排放。
在管理與金融方面,業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心通過建立綠色數(shù)據(jù)中心管
理制度及內(nèi)部碳定價(jià)制度促進(jìn)數(shù)據(jù)中心綠色轉(zhuǎn)型;綠電證書及綠電
交易市場(chǎng)機(jī)制的建立和完善,可以有效激發(fā)數(shù)據(jù)中心使用綠色能源,
降低碳排放的積極性。
來源:中國(guó)信息通信研究院
圖6技術(shù)、管理及金融創(chuàng)新助力數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展
國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)巨頭積極推動(dòng)綠色能源使用,促進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減
排。谷歌、蘋果和臉書積極公布可再生能源使用進(jìn)展,并分別于
2017年、2018年及2020年實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)體系100%可再生能源使用。微
軟和亞馬遜計(jì)劃于2025年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源使用目標(biāo)。為了更
10
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
好地推進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排,谷歌在2020年9月提出,到2030年
在全球范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)以小時(shí)為單位的實(shí)時(shí)可再生能源供
電,也即24/7零碳運(yùn)營(yíng)管理計(jì)劃。微軟通過優(yōu)化數(shù)據(jù)中心備用電力
系統(tǒng),包括儲(chǔ)能電池及低碳燃料(氫燃料)等形式促進(jìn)數(shù)據(jù)中心降
碳,2020年微軟已經(jīng)成功完成了對(duì)氫燃料電池的測(cè)試,這將為消除
對(duì)柴油發(fā)電機(jī)備用電源的依賴及實(shí)現(xiàn)碳減排奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
來源:Google.247-carbon-free-energy.2020
圖7谷歌數(shù)據(jù)中心以小時(shí)單位無碳能源全年使用情況示意圖
我國(guó)頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及第三方服務(wù)商也在積極開展節(jié)能減排技
術(shù)實(shí)踐,建設(shè)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心的綠色低碳水平達(dá)到全球領(lǐng)先。百度云
計(jì)算(陽泉)中心應(yīng)用市電直供+HVDC、自研“零功耗”臵頂冷卻
單元及AI調(diào)優(yōu)技術(shù),年均PUE達(dá)到1.08;秦淮數(shù)據(jù)環(huán)首都數(shù)據(jù)中
心利用模塊化、綠電交易及資源回收等技術(shù),年均PUE達(dá)到1.15,
可再生能源利用率達(dá)到了100%;中金數(shù)據(jù)昆山一號(hào)數(shù)據(jù)中心采用節(jié)
能技術(shù)、清潔能源采購等方式,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),數(shù)據(jù)中心碳使用
率(CUE)為0.49。
11
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖8綠色低碳數(shù)據(jù)中心優(yōu)秀案例
(左:百度云計(jì)算(陽泉)中心、中:秦淮數(shù)據(jù)環(huán)首都數(shù)據(jù)中心、右:中金數(shù)
據(jù)昆山一號(hào)數(shù)據(jù)中心)
(六)政策方面,我國(guó)央地協(xié)同聯(lián)動(dòng),推動(dòng)低碳高質(zhì)發(fā)
展
1.新型數(shù)據(jù)中心推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展
新型數(shù)據(jù)中心是產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,“四高三協(xié)同”內(nèi)涵不斷豐富。
2021年7月,工信部發(fā)布《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-
2023年)》,明確提出了新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展方向及路徑。行動(dòng)計(jì)劃
聚焦高技術(shù)、高算力、高能效和高安全的四高特征,以及數(shù)云協(xié)同、
云邊協(xié)同、數(shù)網(wǎng)協(xié)同的協(xié)同要求,引導(dǎo)我國(guó)數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展。
同時(shí),行動(dòng)計(jì)劃也在布局、網(wǎng)絡(luò)、算力、產(chǎn)業(yè)鏈、綠色低碳及安全
等方面,對(duì)新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)作出全面指引。
在布局方面,形成國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)、省數(shù)據(jù)中心及邊緣數(shù)據(jù)中心
的梯次布局;在網(wǎng)絡(luò)方面,聚焦國(guó)家、區(qū)域、邊緣各級(jí)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)
點(diǎn),推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升,促進(jìn)數(shù)網(wǎng)協(xié)同發(fā)展;在算力方面,引入算
力指標(biāo)FLOPS對(duì)數(shù)據(jù)中心算力進(jìn)行評(píng)價(jià),引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心從粗放的機(jī)
架規(guī)模增長(zhǎng)向高質(zhì)量的算力算效提升方向演進(jìn);在產(chǎn)業(yè)鏈方面,鼓
12
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
勵(lì)核心技術(shù)研發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)研制,強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈體系建設(shè);在綠色低碳方
面,加快綠色技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,提升新能源利用水平,優(yōu)化綠色管理
能力建設(shè);在安全方面,提升網(wǎng)絡(luò)安全保障能力、數(shù)據(jù)資源管理能
力建設(shè),提升新型數(shù)據(jù)中心的可靠性。
為了更好地落實(shí)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023
年)》對(duì)新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)及發(fā)展要求,2021年11月工信部辦公廳
發(fā)布關(guān)于國(guó)家新型數(shù)據(jù)中心(2021年)案例推薦工作的通知,明確
了國(guó)家新型數(shù)據(jù)中心推薦方向。該通知對(duì)大型數(shù)據(jù)中心及邊緣數(shù)據(jù)
中心分別提出針對(duì)性的要求,大型數(shù)據(jù)中心重點(diǎn)關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)
營(yíng)管理、數(shù)字技術(shù)及生態(tài)能力方面的內(nèi)容,并具備支撐行業(yè)數(shù)字化
轉(zhuǎn)型、賦能千行百業(yè)的應(yīng)用效果;邊緣數(shù)據(jù)中心重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)行效率、
算力算效、監(jiān)控安全、網(wǎng)絡(luò)能力方面的內(nèi)容,并具備創(chuàng)新突出、易
于推廣的應(yīng)用特色。根據(jù)地方推薦和專家評(píng)選,2022年3月工信部
發(fā)布“國(guó)家新型數(shù)據(jù)中心典型案例名單(2021年)”,其中大型數(shù)
據(jù)中心32個(gè),邊緣數(shù)據(jù)中心12個(gè),具體名單見附錄。
2.一體化大數(shù)據(jù)中心推動(dòng)協(xié)同發(fā)展
一體化大數(shù)據(jù)中心政策推動(dòng)數(shù)據(jù)中心布局優(yōu)化,促進(jìn)全國(guó)數(shù)據(jù)
中心協(xié)同發(fā)展。2020年12月,國(guó)家發(fā)改委、工信部等四部委發(fā)布
《關(guān)于加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》。
在數(shù)據(jù)中心方面,提出形成布局合理、綠色集約的基礎(chǔ)設(shè)施一體化
格局。2021年5月,《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)布,其標(biāo)志著全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系
13
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
從早期籌劃走向初步啟動(dòng),我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)布局從區(qū)域內(nèi)協(xié)同進(jìn)
一步過渡到全國(guó)一體化發(fā)展。《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》明確提出要圍繞京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大
灣區(qū)、成渝、貴州、內(nèi)蒙古、甘肅及寧夏這8個(gè)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)開展
全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心建設(shè)。八大樞紐節(jié)點(diǎn)在市場(chǎng)、資源等方面各
有優(yōu)勢(shì),其中京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等節(jié)點(diǎn)具備較
強(qiáng)的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較好,用戶規(guī)模較大,在后續(xù)發(fā)
展過程中,應(yīng)重點(diǎn)提升算力服務(wù)質(zhì)量。貴州、內(nèi)蒙古、甘肅及寧夏
等節(jié)點(diǎn)資源充沛,氣候適宜,在發(fā)展綠色數(shù)據(jù)中心方面具有較大潛
力。后續(xù)發(fā)展過程中應(yīng)持續(xù)發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì),面向全國(guó)提供算力保障。
受到一體化大數(shù)據(jù)中心政策影響,我國(guó)地方政府也在加強(qiáng)區(qū)域
布局引導(dǎo),全面促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同。當(dāng)前,北京、上海、江蘇、山東、
云南、甘肅等省市均出臺(tái)了數(shù)據(jù)中心政策,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局。北京市
2021年4月發(fā)布《北京市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實(shí)施方案(2021-2023
年)》,提出建立優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的京津冀數(shù)據(jù)中心聚集區(qū),并基于此將
北京及周邊地區(qū)劃分為數(shù)據(jù)中心功能保障區(qū)、改造升級(jí)區(qū)、適度發(fā)
展區(qū)、協(xié)同發(fā)展區(qū),不同功能區(qū)域數(shù)據(jù)中心根據(jù)資源及發(fā)展目標(biāo)實(shí)
行不同的“建改退合”政策。上海市2021年4月發(fā)布《上海市數(shù)據(jù)
中心建設(shè)導(dǎo)則(2021版)》,在空間上分為數(shù)據(jù)中心適建區(qū)、禁止
區(qū)和限制區(qū),其中適建區(qū)為外環(huán)以外區(qū)域,既有工業(yè)區(qū)、發(fā)電廠區(qū)
優(yōu)先;禁止區(qū)為中環(huán)以內(nèi)區(qū)域,不得新建數(shù)據(jù)中心;限制區(qū)為適建
區(qū)和禁止區(qū)之外的區(qū)域。山東省2021年10月發(fā)布《關(guān)于加快構(gòu)建
14
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
山東省一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的實(shí)施意見》,提出要逐漸
形成“2+5+N”的省級(jí)一體化大數(shù)據(jù)中心空間格局:構(gòu)建2個(gè)低時(shí)
延數(shù)據(jù)中心核心區(qū),形成3-5個(gè)左右的省級(jí)數(shù)據(jù)中心集聚區(qū),“十
四五”期間,建成10個(gè)左右的行業(yè)大數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn),布局30個(gè)以
上的超低時(shí)延邊緣數(shù)據(jù)中心。云南省2021年12月發(fā)布《云南省
“十四五”大數(shù)據(jù)中心發(fā)展規(guī)劃》,提出實(shí)現(xiàn)“滇中聚集、滇西突
破、全域協(xié)同”的總體布局。甘肅省2021年12月發(fā)布《甘肅省數(shù)
據(jù)中心建設(shè)指引》,提出以“一核兩翼六中心”的架構(gòu)總體布局?jǐn)?shù)
據(jù)中心,形成以蘭州為核心,慶陽、酒泉為兩翼,金昌、張掖、武
威、天水、白銀、隴南為六中心的數(shù)據(jù)中心集聚區(qū)。江蘇省2021年
12月發(fā)布《江蘇省新型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實(shí)施意見》,提出要推動(dòng)
打造全省數(shù)據(jù)中心“雙核三區(qū)四基地”發(fā)展布局體系,即2個(gè)算力
資源調(diào)度核心、3個(gè)算力支撐區(qū)、3個(gè)布局引導(dǎo)區(qū)、4個(gè)省級(jí)數(shù)據(jù)中
心產(chǎn)業(yè)示范基地。
樞紐節(jié)點(diǎn)集群及起步邊界確定,加速“東數(shù)西算”工程實(shí)施。
“東數(shù)西算”工程是指通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、融合的新型
算力網(wǎng)絡(luò),將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部地區(qū),優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布
局,促進(jìn)東西聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)算力的高效調(diào)度和使用,全面賦能經(jīng)濟(jì)發(fā)
展?!皷|數(shù)西算”工程是全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo)在算力領(lǐng)
域的進(jìn)一步延伸,“東數(shù)西算”工程的實(shí)施需依托于八大樞紐節(jié)點(diǎn),
同時(shí)還需結(jié)合算力網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)。
3.雙碳政策驅(qū)動(dòng)行業(yè)綠色低碳發(fā)展
15
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
政策引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心綠色低碳加速發(fā)展。隨著我國(guó)碳達(dá)峰碳中和
戰(zhàn)略的深入推進(jìn),國(guó)家層面出臺(tái)多項(xiàng)政策促進(jìn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)
展。2021年10月,國(guó)家發(fā)改委、工信部等五部門出臺(tái)《關(guān)于嚴(yán)格能
效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見》,提出“到2025年,數(shù)
據(jù)中心電能利用效率普遍不超過1.5”,進(jìn)一步明確了數(shù)據(jù)中心總體
能效優(yōu)化的要求。2021年11月國(guó)家發(fā)改委、國(guó)務(wù)院機(jī)關(guān)事務(wù)管理局
等部門發(fā)布《深入開展公共機(jī)構(gòu)綠色低碳引領(lǐng)行動(dòng)促進(jìn)碳達(dá)峰實(shí)施
方案》,數(shù)據(jù)中心方面明確提出“新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心全部
達(dá)到綠色數(shù)據(jù)中心要求,綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A級(jí)以上,電能利用
效率(PUE)達(dá)到1.3以下”。2021年12月國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源
局發(fā)布《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新
型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》,在數(shù)據(jù)中心方面明確提出,
到2025年,數(shù)據(jù)中心運(yùn)行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提
升,全國(guó)新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均電能利用效率降到1.3以
下,國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步降到1.25以下,綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A級(jí)
以上,旨在有序推動(dòng)以數(shù)據(jù)中心為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量
發(fā)展,發(fā)揮其“一業(yè)帶百業(yè)”作用,助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖9數(shù)據(jù)中心綠色等級(jí)評(píng)估和數(shù)據(jù)中心低碳等級(jí)評(píng)估
16
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
北上廣深等一線城市及周邊地區(qū)的土地、水電資源相對(duì)緊張,
對(duì)數(shù)據(jù)中心能效及碳排要求更為嚴(yán)格。當(dāng)前,上述區(qū)域正在持續(xù)加
強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的政策引導(dǎo),推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展。北京
市2021年4月發(fā)布《北京市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實(shí)施方案(2021-
2023年)》,指出逐步關(guān)閉年均PUE高于2.0或平均單機(jī)架功率低
于2.5千瓦或平均上架率低于30%的功能落后的備份存儲(chǔ)類數(shù)據(jù)中
心;對(duì)年均PUE高于1.8或平均單機(jī)架功率低于3千瓦的數(shù)據(jù)中心
進(jìn)行改造,改造后的計(jì)算型云數(shù)據(jù)中心PUE不應(yīng)高于1.3,改造后
的邊緣計(jì)算中心PUE不應(yīng)高于1.6,未按規(guī)定完成改造的數(shù)據(jù)中心
要逐步騰退。上海市2021年4月發(fā)布《上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)導(dǎo)則
(2021版)》,要求新建數(shù)據(jù)中心綜合PUE不高于1.3,WUE不高
于1.4。江蘇省2021年12月發(fā)布《江蘇省新型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實(shí)
施意見》,要求“全省新建(擴(kuò)建)大型及以上數(shù)據(jù)中心應(yīng)達(dá)到綠
色數(shù)據(jù)中心要求,PUE低于1.3,綠色低碳等級(jí)達(dá)到4A級(jí)以上。中
小型數(shù)據(jù)中心PUE應(yīng)不高于1.5”。
二、創(chuàng)新主導(dǎo)變革趨勢(shì)
數(shù)據(jù)中心由建筑、供配電、制冷、安防和機(jī)架等基礎(chǔ)設(shè)施,以
及服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等IT設(shè)備共同構(gòu)成,其技術(shù)涉及面廣,復(fù)雜
度高,數(shù)據(jù)中心或?qū)⒊蔀橄乱徊夹g(shù)創(chuàng)新的高地。本章結(jié)合國(guó)內(nèi)外
數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),從新能源、智能運(yùn)維、預(yù)制模塊化、液冷
等基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)和高密服務(wù)器、備份一體機(jī)、存儲(chǔ)訪問協(xié)議、算力
網(wǎng)絡(luò)等IT設(shè)備技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)技術(shù)熱點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析。
17
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
(一)新能源技術(shù)應(yīng)用更加深入,助力綠色低碳發(fā)展
儲(chǔ)能技術(shù)通過“削峰填谷”,成為降低數(shù)據(jù)中心電力成本的重
要方式。數(shù)據(jù)中心耗能較高,電力成本占運(yùn)營(yíng)總成本的60%-70%。
盡管當(dāng)前不少數(shù)據(jù)中心通過節(jié)能優(yōu)化提升了數(shù)據(jù)中心電能利用率,
但電力成本占數(shù)據(jù)中心總體成本依然較大。為了平衡電網(wǎng)用電時(shí)段,
供電公司通常會(huì)提供波峰及波谷電價(jià),數(shù)據(jù)中心可利用儲(chǔ)能系統(tǒng)在
波谷時(shí)存儲(chǔ)電力,并在高峰期進(jìn)行利用,以降低數(shù)據(jù)中心用電成本。
蓄冷、儲(chǔ)能等均是重要的解決方案,蓄冷在夜間電力負(fù)荷低谷期制
備冷量,并在日間電力負(fù)荷高峰期將制備的冷量應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng);
儲(chǔ)能通過儲(chǔ)能設(shè)備實(shí)現(xiàn)電力存儲(chǔ),鋰電由于其高能量密度、高輸出
電壓等特點(diǎn)成為下一代數(shù)據(jù)中心后備儲(chǔ)能方案之一。
新能源與儲(chǔ)能技術(shù)融合加深,有效轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)中心能源結(jié)構(gòu),提
升綠色低碳水平。隨著數(shù)據(jù)中心能耗政策的收緊及碳中和目標(biāo)的確
立,新能源供電逐漸成為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心零碳排放的重要方式,風(fēng)、
光、水、氫等清潔能源的使用占比將不斷提升,數(shù)據(jù)中心可直接采
用新能源發(fā)電實(shí)現(xiàn)能源供給或通過碳排放權(quán)交易間接促進(jìn)新能源的
使用。盡管新能源發(fā)電具有清潔環(huán)保優(yōu)勢(shì),但是新能源供給容易受
到自然條件影響,進(jìn)而導(dǎo)致其連續(xù)性難以保障。新能源與儲(chǔ)能技術(shù)
融合能夠有效提升新能源供電的穩(wěn)定性,解決可再生能源系統(tǒng)應(yīng)用
過程中的供電不平衡、穩(wěn)定性差等問題。
國(guó)內(nèi)外已有部分?jǐn)?shù)據(jù)中心開始嘗試新能源+儲(chǔ)能的規(guī)模化供電方
案,為數(shù)據(jù)中心新能源和儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用與推廣提供了重要參考。
18
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
2020年8月,美國(guó)能源開發(fā)商CapitalDynamics與數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商
Switch簽署了一份太陽能和儲(chǔ)能項(xiàng)目電力采購協(xié)議?;诖藚f(xié)議,
Switch將獲得全天候綠色電力支撐,該項(xiàng)目包含一個(gè)127MW的太
陽能發(fā)電場(chǎng),以及一個(gè)240MWh的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi),2021年
7月,世紀(jì)互聯(lián)新一代荷儲(chǔ)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目在佛山智慧城市數(shù)據(jù)中心
合閘,其是實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘍?chǔ)能技術(shù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目,項(xiàng)目以數(shù)據(jù)
中心為主要負(fù)荷對(duì)象,配備2MWh儲(chǔ)能容量,輸出功率1MW,整
個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)由儲(chǔ)能集裝箱、PCS倉、環(huán)網(wǎng)柜組成,并與光伏發(fā)電系
統(tǒng)在交流側(cè)耦合,在數(shù)據(jù)中心10kV高壓側(cè)實(shí)現(xiàn)最終并網(wǎng),使數(shù)據(jù)
中心形成一個(gè)負(fù)荷可變、可調(diào)的復(fù)合體,并能根據(jù)電網(wǎng)需求、新能
源發(fā)電需求,調(diào)整充放電策略。
來源:互聯(lián)網(wǎng)資料整理
圖10某數(shù)據(jù)中心樓頂光伏板
(二)運(yùn)維智能化程度不斷提升,實(shí)現(xiàn)運(yùn)維效率提升
應(yīng)用智能運(yùn)維,有效提高數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的流程化和標(biāo)準(zhǔn)化,提
升運(yùn)維管理效率。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷提升以及數(shù)據(jù)中心承載
業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng),數(shù)據(jù)中心運(yùn)維方式也在快速演進(jìn),智能
19
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
運(yùn)維工具的應(yīng)用使數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理變得更加高效。在手工運(yùn)維時(shí)
期,數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理人員缺乏有效的運(yùn)維工具,運(yùn)維管理活動(dòng)更
加依賴于運(yùn)維管理人員的個(gè)人知識(shí)及技術(shù)水平。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模
的快速增長(zhǎng),數(shù)據(jù)中心運(yùn)維服務(wù)范圍和難度明顯提升,單純依靠個(gè)
人經(jīng)驗(yàn)難以保障運(yùn)維服務(wù)質(zhì)量。
在上述情況下,流程化和標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)維開始出現(xiàn)。流程化和標(biāo)
準(zhǔn)化運(yùn)維旨在通過明確流程及標(biāo)準(zhǔn)文檔等形式促進(jìn)運(yùn)維管理活動(dòng)更
加規(guī)范,降低對(duì)運(yùn)維人員個(gè)人知識(shí)技能的依賴性。自動(dòng)化平臺(tái)運(yùn)維
是流程化和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維的進(jìn)一步發(fā)展,自動(dòng)化運(yùn)維工具通過平臺(tái)化
建設(shè)將大量重復(fù)的運(yùn)維活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化操作,提高了運(yùn)維效率,
使運(yùn)維過程可視化程度提升。智能運(yùn)維以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以算法為支
撐、以場(chǎng)景為導(dǎo)向,為數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理提供了智能化解決方案,
實(shí)現(xiàn)了問題的實(shí)時(shí)分析和處理,降低了報(bào)警噪音,并能夠?qū)收霞?/p>
問題原因進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。
來源:中國(guó)信息通信研究院
圖11數(shù)據(jù)中心運(yùn)維發(fā)展歷程
2021年7月,工信部《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-
2023年)》明確提出“聚焦新型數(shù)據(jù)中心供配電、制冷、IT和網(wǎng)絡(luò)
20
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
設(shè)備、智能化系統(tǒng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),鍛強(qiáng)補(bǔ)弱”。政策引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心運(yùn)
維管理向智能化發(fā)展,產(chǎn)業(yè)界關(guān)于智能運(yùn)維的關(guān)注也越來越高。
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖12數(shù)據(jù)中心智能化運(yùn)營(yíng)等級(jí)評(píng)估
我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、第三方服務(wù)商積極開展智能化運(yùn)營(yíng)相關(guān)實(shí)踐。
萬國(guó)數(shù)據(jù)北京四號(hào)數(shù)據(jù)中心通過在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面大量應(yīng)用融入
專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的自動(dòng)化裝臵代替人工操作,提高故障報(bào)警及響應(yīng)速度,
并結(jié)合自行開發(fā)的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)及應(yīng)用軟件,以實(shí)現(xiàn)從本地到區(qū)域,
再到全國(guó)的高效高質(zhì)量運(yùn)維;騰訊懷來瑞北云數(shù)據(jù)中心基于騰訊自
研的數(shù)據(jù)中心自動(dòng)化管理平臺(tái)——騰訊智維,構(gòu)建了鏈接園區(qū)、區(qū)
域、總部的三級(jí)閉環(huán)管理體系,并通過重構(gòu)告警鏈路實(shí)現(xiàn)了秒級(jí)敏
態(tài)感知,應(yīng)用圖計(jì)算、物模型等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了告警極速收斂,故障自
動(dòng)定位的準(zhǔn)確率高達(dá)99.9%。
21
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖13智能化運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心優(yōu)秀案例
(左:騰訊懷來瑞北云數(shù)據(jù)中心、右:萬國(guó)數(shù)據(jù)北京四號(hào)數(shù)據(jù)中心)
網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維是數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維最重要的應(yīng)用場(chǎng)景之一,網(wǎng)
絡(luò)智能運(yùn)維技術(shù)可持續(xù)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可視、可管、可控能力的提升。隨
著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)展,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度也在不斷提升。
與此同時(shí),用戶對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量、可靠性及安全性提出了更
高的要求。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)維過程中存在信號(hào)干擾、應(yīng)用保
障等問題,人工運(yùn)維效率較差,在應(yīng)對(duì)突發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)難以作出及
時(shí)的網(wǎng)絡(luò)故障處理和運(yùn)營(yíng)維護(hù)。
當(dāng)前,業(yè)界提出了以“自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)”等為代表的網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)
維及優(yōu)化技術(shù),其通過融合AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的管控、自
動(dòng)運(yùn)維及優(yōu)化,對(duì)各類網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行恢復(fù)自愈,對(duì)阻塞進(jìn)行管理,
同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)調(diào)優(yōu)和自我演進(jìn),為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服
務(wù)。2021開放數(shù)據(jù)中心峰會(huì)上,中國(guó)信通院、華為、中國(guó)移動(dòng)研究
院等單位共同發(fā)布了《超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)無損以太場(chǎng)景等級(jí)測(cè)評(píng)
規(guī)范》,該測(cè)評(píng)規(guī)范針對(duì)分布式存儲(chǔ)、集中式存儲(chǔ)及高性能計(jì)算等
場(chǎng)景,從功能、性能、可靠性、兼容性及運(yùn)維等維度進(jìn)行了評(píng)價(jià),
并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果將無損網(wǎng)絡(luò)分為五個(gè)等級(jí),分別為無損能力尚不成
22
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
熟、具備基本無損能力、無損能力成熟、無損能力良好、無損能力
卓越,運(yùn)維是其重要的等級(jí)評(píng)定維度。同時(shí),華為在《華為數(shù)據(jù)中
心自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)白皮書》中將自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)定義為五個(gè)等級(jí),指出
全自治網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的終極目標(biāo),在全自治網(wǎng)絡(luò)下,網(wǎng)
絡(luò)系統(tǒng)自身將形成面向任意場(chǎng)景,具備執(zhí)行、監(jiān)視、分析和決策能
力,完全實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理的自動(dòng)化能力,真正實(shí)現(xiàn)“無人駕駛”。
(三)預(yù)制模塊化技術(shù)深度融合,項(xiàng)目建設(shè)周期縮短
預(yù)制模塊化建筑技術(shù)與模塊化數(shù)據(jù)中心深度融合,新一代預(yù)制
模塊化數(shù)據(jù)中心可靠性及使用體驗(yàn)大幅提升。信息技術(shù)的快速迭代
及用戶對(duì)數(shù)據(jù)中心交付工期要求的縮短,使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)模
式越來越難以滿足現(xiàn)實(shí)需求,數(shù)據(jù)中心預(yù)制化成為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心快
速建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)之一。數(shù)據(jù)中心預(yù)制化技術(shù)已有多年發(fā)展歷史,早
期預(yù)制化數(shù)據(jù)中心采用All-in-One形式設(shè)計(jì),單箱體集成數(shù)據(jù)中心
各子系統(tǒng),可滿足小規(guī)模數(shù)據(jù)中心快速部署及應(yīng)急建設(shè)要求。
在All-in-One基礎(chǔ)上,業(yè)界逐漸實(shí)現(xiàn)了設(shè)備區(qū)和配電區(qū)等核心
區(qū)域的模塊化,出現(xiàn)了傳統(tǒng)的預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心。受到可靠性、
空間及標(biāo)準(zhǔn)化程度等因素制約,傳統(tǒng)預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心仍為小規(guī)
模及特定場(chǎng)景應(yīng)用為主。隨著預(yù)制模塊化理念的成熟及模塊化數(shù)據(jù)
中心的發(fā)展,預(yù)制模塊化建筑技術(shù)與模塊化數(shù)據(jù)中心融合程度加深,
新一代預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心開始出現(xiàn)。
23
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖14模塊化數(shù)據(jù)中心發(fā)展歷程
(四)液冷技術(shù)商用條件漸成熟,實(shí)踐案例不斷增多
液冷技術(shù)快速演進(jìn),系統(tǒng)可靠性逐步提升。液冷技術(shù)利用液體
作為換熱媒介在靠近熱源處進(jìn)行換熱制冷,不需要像風(fēng)冷一樣通過
空氣間接制冷,由于液體具有相對(duì)較高的比熱容,其制冷效果和能
效遠(yuǎn)高于風(fēng)冷制冷,在高密度、大規(guī)模及散熱需求較高的數(shù)據(jù)中心
中優(yōu)勢(shì)明顯。
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖15IT設(shè)備浸沒在冷卻液中的示意圖
24
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
按液冷室內(nèi)末端與服務(wù)器等發(fā)熱源接觸方式不同可將液冷分為
間接液冷技術(shù)和直接液冷技術(shù),間接液冷中熱源與冷卻液沒有直接
接觸換熱,直接液冷技術(shù)中冷卻液則與發(fā)熱電子元件直接接觸換熱
制冷。間接液冷以冷板式為主,其中單相冷板式液冷解決方案較為
常見。直接液冷主要是浸沒式,散熱效率高,噪音低。
當(dāng)前我國(guó)液冷技術(shù)正在快速發(fā)展并已經(jīng)擁有規(guī)?;纳逃冒咐?,
這與我國(guó)數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴(kuò)大,單機(jī)柜功率密度不斷提升有關(guān)。
阿里巴巴、百度、騰訊、華為、中科曙光等IT企業(yè)已有成熟的液冷
技術(shù)應(yīng)用案例,阿里巴巴仁和云計(jì)算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器采用全浸沒式
液冷服務(wù)器,該數(shù)據(jù)中心也成為我國(guó)首座綠色等級(jí)達(dá)到5A級(jí)的液
冷數(shù)據(jù)中心。
與液冷技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐同步,近年來,產(chǎn)業(yè)界對(duì)于液冷技術(shù)的研
究也在逐步深化。2019年,中國(guó)信通院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所(以
下簡(jiǎn)稱“中國(guó)信通院云大所”)聯(lián)合業(yè)界先后出版《冷板式液冷》、
《液冷革命》兩部書籍,對(duì)液冷技術(shù)發(fā)展內(nèi)外因及不同液冷技術(shù)方
案進(jìn)行對(duì)比剖析;2020年,ODCC與阿里巴巴舉辦浸沒式液冷數(shù)據(jù)
中心開源發(fā)布會(huì),阿里巴巴正式開源《浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)規(guī)
范》;2021年初,ODCC聯(lián)合UDP(聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署-丹麥科技
大學(xué)合作伙伴)哥本哈根能源效率中心、ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟)在
全球聯(lián)合發(fā)布題為《InnovativeData-CentreCoolingTechnologiesin
China-LiquidCoolingSolution》的液冷研究報(bào)告,對(duì)我國(guó)液冷技術(shù)應(yīng)
用進(jìn)展進(jìn)行總結(jié);2021年,ODCC發(fā)布《浸沒式液冷服務(wù)器可靠性
25
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
白皮書》,研究?jī)?nèi)容為液冷服務(wù)器長(zhǎng)期運(yùn)行后的可靠性評(píng)估方法;
2022年4月,中國(guó)信通院云大所牽頭編制的5項(xiàng)液冷系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
正式實(shí)施,為數(shù)據(jù)中心液冷產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有效指導(dǎo)。
隨著邊緣算力需求的不斷提升,液冷技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景將從云端擴(kuò)
展到邊緣。終端算力需求的提升使得傳統(tǒng)云算力逐漸下沉到邊緣,
邊緣計(jì)算服務(wù)器功率密度及散熱需求也在同步提升。為了降低數(shù)據(jù)
中心制冷能耗,提升數(shù)據(jù)中心整體能效,部分邊緣數(shù)據(jù)中心也開始
引入液冷邊緣服務(wù)器,通過液冷技術(shù)應(yīng)用提升邊緣數(shù)據(jù)中心的能效
水平。
(五)高密服務(wù)器研發(fā)部署加快,單位面積算力提升
數(shù)據(jù)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)及土地、電力資源集約化發(fā)展推動(dòng)高密度
數(shù)據(jù)中心發(fā)展。在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間,為了滿足不斷增長(zhǎng)的用戶數(shù)
據(jù)處理需求,數(shù)據(jù)中心主要是通過增加空間,擴(kuò)大機(jī)架和服務(wù)器規(guī)
模來提供更多算力,但是這也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本的增加和數(shù)
據(jù)中心場(chǎng)地空間的浪費(fèi)。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)日益緊張的土地資源使得以
擴(kuò)大服務(wù)器規(guī)模來提升算力規(guī)模的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式難以開展,建
設(shè)高密度數(shù)據(jù)中心成為提升數(shù)據(jù)中心算力水平的重要舉措,高密度
數(shù)據(jù)中心能夠進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)中心“每平方米”的計(jì)算能力,能夠
更好地滿足大數(shù)據(jù)場(chǎng)景下的計(jì)算與存儲(chǔ)需求。
高密度服務(wù)器部署顯著提升數(shù)據(jù)中心單位面積算力,降低數(shù)據(jù)
中心運(yùn)營(yíng)成本。建設(shè)高密度數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵是部署高密度服務(wù)器,
與傳統(tǒng)服務(wù)器不同,高密度服務(wù)器電源和風(fēng)扇多以共享方式進(jìn)行設(shè)
26
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
計(jì),位于同一機(jī)箱內(nèi)的多臺(tái)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)可以共享電源和風(fēng)扇。上述
方式,一方面降低了機(jī)體的重量和空間占用,提升數(shù)據(jù)中心單位面
積算力,另一方面能夠提升電源和散熱系統(tǒng)的使用效率,降低數(shù)據(jù)
中心運(yùn)營(yíng)成本。隨著數(shù)據(jù)中心功率密度的提升,數(shù)據(jù)中心平均機(jī)架
功率也在不斷提升,有研究機(jī)構(gòu)發(fā)布數(shù)據(jù)3顯示當(dāng)前全球5-9
kW/rack的機(jī)架占比最多,功率超過10kW/rack的機(jī)架占比達(dá)到近
30%,單機(jī)架功率的提升與高密度服務(wù)器規(guī)模部署和應(yīng)用密切相關(guān)。
當(dāng)前,Intel、IBM、華為、浪潮、曙光等廠商紛紛加速推進(jìn)高密度
服務(wù)器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與市場(chǎng)布局。
Other
16%1-4kW/rack
25%
10-19
kW/rack
13%
5-9kW/rack
46%
來源:UptimeInstituteIntelligence
圖162020年全球數(shù)據(jù)中心平均單機(jī)架功率情況
(六)備份一體機(jī)市場(chǎng)快速增長(zhǎng),容災(zāi)備份能力增強(qiáng)
數(shù)據(jù)重要性不斷凸顯,容災(zāi)備份需求驅(qū)動(dòng)備份一體機(jī)市場(chǎng)高速
增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)中心中存放的企業(yè)最重要的資產(chǎn),在我國(guó)企業(yè)數(shù)
字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快的背景下,數(shù)據(jù)中心及企業(yè)機(jī)房容災(zāi)備份能力逐
3UptimeInstituteglobaldatacentersurvey2020[R],2020.
27
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
漸受到業(yè)界關(guān)注。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)保護(hù)方式大多只能針對(duì)物理設(shè)備的數(shù)據(jù)
進(jìn)行保護(hù),難以對(duì)云計(jì)算等環(huán)境提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)備份服務(wù),隨
著數(shù)據(jù)中心分布式計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景的增長(zhǎng),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)保護(hù)備份方式越
來越難以滿足需求,高效、全面、融合、統(tǒng)一靈活的數(shù)據(jù)備份和恢
復(fù)方案成為下一代數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)保護(hù)方案的方向。備份一體機(jī)是面
向下一代數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)保護(hù)場(chǎng)景的重要方案,備份一體機(jī)可利用軟
件、磁盤陣列、服務(wù)器引擎或節(jié)點(diǎn)備份數(shù)據(jù),與備份軟件緊密集合,
形成目錄、索引、計(jì)劃,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。
當(dāng)前,全球備份一體機(jī)市場(chǎng)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),市場(chǎng)需求旺盛。
為迎合產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2021年9月,ODCC發(fā)布《備份一體機(jī)技術(shù)規(guī)
范》,對(duì)備份一體機(jī)架構(gòu)、功能、非功能及接口要求進(jìn)行了全面規(guī)
范,有效的推動(dòng)了備份一體機(jī)的生產(chǎn)、測(cè)試和選型。
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖17含備份一體機(jī)的備份系統(tǒng)整體架構(gòu)
28
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
(七)新存儲(chǔ)訪問協(xié)議不斷演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)深度融合
NVMe-oF協(xié)議成為全閃存端到端重要解決方案,存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)融
合進(jìn)一步加深。NVMeoverFabrics(以下簡(jiǎn)稱NVMe-oF)成為降低
存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧處理開銷并實(shí)現(xiàn)高并發(fā)、低時(shí)延的重要技術(shù),其解
決了存儲(chǔ)由于通信協(xié)議而造成性能損失的問題,進(jìn)一步釋放SSD的
性能,加速了閃存的發(fā)展。NVMe-oF使得主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備可以通過
網(wǎng)絡(luò)使用NVMe協(xié)議,有效地提高了主機(jī)通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪問存儲(chǔ)的
性能,引起了業(yè)界廣泛關(guān)注。當(dāng)前,包括FC網(wǎng)絡(luò)、IB網(wǎng)絡(luò)、無損
網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)等均支持NVMe-oF。其中,無損網(wǎng)絡(luò)作為業(yè)界關(guān)
注的焦點(diǎn)之一,近年來取得了長(zhǎng)足發(fā)展。其在性能上大幅優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)
以太網(wǎng),在建設(shè)成本方面低于FC網(wǎng)絡(luò)和IB網(wǎng)絡(luò)。因此,在NVMe
與網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展的過程中,無損網(wǎng)絡(luò)或?qū)⒊蔀橹匾陌l(fā)展方向。
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖18NVMe-oF存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)
29
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
來源:開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)ODCC
圖19NVMe-oF支持多種傳輸層協(xié)議
(八)泛在算力互聯(lián)需求將增多,算力網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新加速
算力網(wǎng)絡(luò)連接泛在算力基礎(chǔ)設(shè)施,運(yùn)營(yíng)商積極開展落地實(shí)踐。
金融、交通、教育、工業(yè)等行業(yè)對(duì)泛在算力場(chǎng)景的需求不斷增長(zhǎng),
用戶需要隨時(shí)隨地可接入的更優(yōu)惠、更高質(zhì)的算力服務(wù),基于算力
泛在使用和交易需求衍生的算力網(wǎng)絡(luò)成為下一代算力基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展
的重點(diǎn)。近年來,運(yùn)營(yíng)商加速推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)落地實(shí)踐。算網(wǎng)一體是
中國(guó)聯(lián)通CUBE-Net3.0重點(diǎn)方向之一,中國(guó)聯(lián)通在全國(guó)多地開展算
力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)試點(diǎn),通過算力網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)鏈、網(wǎng)絡(luò)切片、資源感知實(shí)現(xiàn)
算力資源調(diào)度和感知,形成云網(wǎng)安一體服務(wù)。中國(guó)電信在算力網(wǎng)絡(luò)
建設(shè)過程中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“云”為核心,側(cè)重網(wǎng)絡(luò)、算力和存儲(chǔ)三大資
源相互融合,推進(jìn)天翼云持續(xù)升級(jí),實(shí)現(xiàn)天翼云節(jié)點(diǎn)和天翼邊緣節(jié)
點(diǎn)統(tǒng)一管理調(diào)度,云網(wǎng)融合、云邊協(xié)同是電信云的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)移動(dòng)
重點(diǎn)改造底層算力基礎(chǔ)設(shè)施,基于X86和ARM架構(gòu)打造通用算力
網(wǎng)絡(luò),同時(shí)基于GPU、ASIC不斷豐富智能算力。
30
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
來源:中國(guó)信息通信研究院
圖20數(shù)據(jù)中心算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)
算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新主要集中在架構(gòu)、調(diào)度技術(shù)及度量方式三個(gè)
方面。在算力架構(gòu)方面,傳統(tǒng)計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)分離模式逐漸向計(jì)算與網(wǎng)
絡(luò)融合方向演進(jìn),算力基礎(chǔ)設(shè)施融合架構(gòu)創(chuàng)新發(fā)展。在算力調(diào)度技
術(shù)方面,算力調(diào)度由之前僅支持對(duì)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度發(fā)展到算力與網(wǎng)絡(luò)匹
配的調(diào)度模式,算力調(diào)度技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。算力調(diào)度技術(shù)創(chuàng)新主
要包括算力跨區(qū)域調(diào)度、多層次調(diào)度、算力資源統(tǒng)一編排、網(wǎng)絡(luò)協(xié)
議、可視監(jiān)測(cè)及智能運(yùn)維等。在算力度量方式方面,算力與網(wǎng)絡(luò)度
量?jī)?nèi)涵不斷延伸,算力度量方式由單一節(jié)點(diǎn)度量轉(zhuǎn)變?yōu)橐惑w化協(xié)同
度量。隨著算力網(wǎng)絡(luò)的形成,用戶算力獲取來源變得更加多樣,在
這種情況下,用戶可獲取的算力就不能以單一或局部節(jié)點(diǎn)來衡量,
而是以算力網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)當(dāng)前可供給的且滿足用戶業(yè)務(wù)需求的算力來衡
量,這種新的一體化協(xié)同度量機(jī)制將對(duì)用戶可用算力進(jìn)行重新核定。
三、我國(guó)數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)前,我國(guó)正處于各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速期,以數(shù)據(jù)中心為
31
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
代表的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用場(chǎng)景仍將進(jìn)一步擴(kuò)大,數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)將迎
來更大機(jī)遇,發(fā)展前景將更為廣闊。
(一)布局逐步優(yōu)化,協(xié)同一體趨勢(shì)增強(qiáng)
受市場(chǎng)內(nèi)生算力需求驅(qū)動(dòng),及國(guó)家相關(guān)政策引導(dǎo),我國(guó)數(shù)據(jù)中
心總體布局持續(xù)優(yōu)化,協(xié)同一體趨勢(shì)將進(jìn)一步增強(qiáng)。在市場(chǎng)層面,
中西部地區(qū)自然環(huán)境優(yōu)越,土地、電力等資源充足,但本地?cái)?shù)據(jù)中
心市場(chǎng)需求相對(duì)較低;東部地區(qū)市場(chǎng)需求旺盛,但土地、電力、人
員等生產(chǎn)要素成本較高,東西部協(xié)同發(fā)展逐漸成為趨勢(shì)。而隨著網(wǎng)
絡(luò)質(zhì)量的優(yōu)化,中西部將不再僅是進(jìn)行冷存儲(chǔ)的災(zāi)備數(shù)據(jù)中心聚集
區(qū),也將承載更多的應(yīng)用。在政策層面,我國(guó)數(shù)據(jù)中心全國(guó)一體化
發(fā)展引導(dǎo)增強(qiáng)。同時(shí),內(nèi)蒙、貴州等地推出了電力、土地、稅收等
優(yōu)惠政策,有效幫助數(shù)據(jù)中心降低建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本,數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)
模不斷增長(zhǎng)。未來,“東數(shù)西算”工程將進(jìn)入到全面建設(shè)期,我國(guó)
數(shù)據(jù)中心布局或?qū)⒌玫竭M(jìn)一步優(yōu)化。
除地域布局上的東西部協(xié)同外,為應(yīng)對(duì)不斷涌現(xiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景需
求,不同類型數(shù)據(jù)中心也協(xié)同發(fā)展。我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)正在由通用
數(shù)據(jù)中心占主導(dǎo),演變?yōu)槎囝愋蛿?shù)據(jù)中心共同發(fā)展的新局面,數(shù)據(jù)
中心間協(xié)同,以及云邊協(xié)同的體系將不斷完善。以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng),多
種類型的數(shù)據(jù)中心協(xié)同一體,共同提供算力服務(wù)的模式,將成為我
國(guó)數(shù)據(jù)中心算力供給重要形態(tài),持續(xù)支撐我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
(二)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)持續(xù),技術(shù)水平不斷提升
作為算力服務(wù)中樞,數(shù)據(jù)中心既是數(shù)字經(jīng)濟(jì)底座,也是數(shù)字技
32
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
術(shù)創(chuàng)新的高地。隨著新一代信息技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)中心正逐漸
突破傳統(tǒng)機(jī)房運(yùn)營(yíng)模式的桎梏,產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸由資本驅(qū)動(dòng)邁向創(chuàng)新
驅(qū)動(dòng),技術(shù)創(chuàng)新將持續(xù)活躍。
從基礎(chǔ)設(shè)施角度看,數(shù)據(jù)中心是由“風(fēng)火水電”構(gòu)成的建筑,
早期數(shù)據(jù)中心建設(shè)主要參考建筑、電力、制冷、通信等行業(yè)的基建
經(jīng)驗(yàn),并未專門針對(duì)數(shù)據(jù)中心環(huán)境進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化。隨著數(shù)據(jù)中心節(jié)
能降碳、降本增效、智能運(yùn)營(yíng)等要求的不斷提升,液冷、蓄冷、儲(chǔ)
能、高壓直流、智能運(yùn)維等新技術(shù)開始應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的建設(shè)運(yùn)營(yíng)
中,以技術(shù)促進(jìn)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施變革的趨勢(shì)不斷增強(qiáng)。
從IT設(shè)備角度看,云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)中心虛擬化程度
不斷提高,數(shù)據(jù)中心與云平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)、安全及運(yùn)營(yíng)之間的技術(shù)聯(lián)接
日益緊密,智能芯片、定制化服務(wù)器、分布式存儲(chǔ)、SDN、智能運(yùn)
維等IT技術(shù)的應(yīng)用,有效地提升了數(shù)據(jù)中心服務(wù)能力。
可以預(yù)見,在未來發(fā)展過程中,基礎(chǔ)設(shè)施及IT技術(shù)的創(chuàng)新將不
斷涌現(xiàn),數(shù)據(jù)中心技術(shù)內(nèi)涵也將變得更加豐富。我國(guó)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)
將逐步增強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用,利用新技術(shù)加速實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,提升
算力服務(wù)水平,進(jìn)一步賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(三)算網(wǎng)協(xié)同加快,泛在算力高質(zhì)發(fā)展
算網(wǎng)協(xié)同是實(shí)現(xiàn)算力服務(wù)泛在可達(dá)、靈活取用的重要途徑,同
時(shí)也是算力基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施融合創(chuàng)新發(fā)展的重要形態(tài)。當(dāng)前,
我國(guó)算網(wǎng)協(xié)同發(fā)展尚處于起步階段,算網(wǎng)協(xié)同技術(shù)、運(yùn)營(yíng)機(jī)制及監(jiān)
管體制仍不完善,但算網(wǎng)協(xié)同是下一階段我國(guó)算網(wǎng)設(shè)施發(fā)展的重要
33
數(shù)據(jù)中心白皮書(2022年)
方向。在“東數(shù)西算”工程的背景下,以算網(wǎng)協(xié)同為基礎(chǔ),通過算
力調(diào)度構(gòu)建全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò),成為推動(dòng)全國(guó)算力資源優(yōu)化配臵
的關(guān)鍵。未來,以“東數(shù)西算”為牽引的全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)將逐
步建成,并實(shí)現(xiàn)泛在算力的靈活高效調(diào)度。
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二零二四年度園林綠化工程樹木養(yǎng)護(hù)合同3篇
- 2025年度智能儲(chǔ)藏室與車位投資合作合同樣本4篇
- 二零二四年度暫定總價(jià)合同范本:新能源汽車動(dòng)力電池回收利用合作協(xié)議3篇
- 二零二五年度電商行業(yè)品牌授權(quán)合作合同4篇
- 二零二五年度航空航天零部件采購合同范本及技術(shù)指標(biāo)3篇
- 2025年度教育信息化項(xiàng)目承包合同范本8篇
- 二零二四年牛奶制品包裝回收及環(huán)保處理合同3篇
- 2025年度專業(yè)打印機(jī)采購及環(huán)保認(rèn)證服務(wù)合同4篇
- 二零二五年度基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資擔(dān)保協(xié)議書
- 主干形庫爾勒香梨定量施肥應(yīng)用研究及氮素營(yíng)養(yǎng)近紅外光譜分析
- 道路瀝青工程施工方案
- 2025年度正規(guī)離婚協(xié)議書電子版下載服務(wù)
- 《田口方法的導(dǎo)入》課件
- 內(nèi)陸?zhàn)B殖與水產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷策略考核試卷
- 電力電纜工程施工組織設(shè)計(jì)
- 醫(yī)生給病人免責(zé)協(xié)議書(2篇)
- 票據(jù)業(yè)務(wù)居間合同模板
- 高中物理選擇性必修2教材習(xí)題答案
- 應(yīng)急預(yù)案評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表
- “網(wǎng)絡(luò)安全課件:高校教師網(wǎng)絡(luò)安全與信息化素養(yǎng)培訓(xùn)”
- 鋰離子電池健康評(píng)估及剩余使用壽命預(yù)測(cè)方法研究
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論