【TO B科普】再看“东数西算”

    “东数西算”工程首次提出于2021年5月24日的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，此后，在国务院发布的《“十四五”数字经济发展规划》中，也再次将其作为一个重要章节进行部署。
    文｜大娃出品｜极新
    随着我国数字经济蓬勃发展，全社会数据总量呈爆发式增长，数据存储、计算、传输和应用的需求大幅增长，数据中心已成为支撑各行业“上云用数赋智”的重要新型基础设施。但与此同时，数据中心供需失衡、失序发展等问题不断显现：东部算力资源紧张与西部算力需求不足并存，区域数字基础设施和应用空间亟待优化。一方面，一些东部地区对算力的应用需求大，但能耗指标紧张、电力成本高，大规模发展数据中心存在局限性；另一方面，一些西部地区可再生能源丰富、气候适宜，但存在网络带宽小、跨省数据传输费用高等瓶颈，无法有效承接东部需求。
    “东数西算”工程首次提出于2021年5月24日的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，此后，在国务院发布的《“十四五”数字经济发展规划》中，也再次将其作为一个重要章节进行部署。因此，“东数西算”工程是数字经济产业的重要基础设施和落地抓手，有望带动数字经济相关产业实现更加广泛的算力应用。同时，“东数西算”是数字经济政策落地的起点，未来或将有更多相关的建设工程陆续出台。
    今年2月份，国家发改委联合多个部门印发通知，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8个地区启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。这标志着“东数西算”工程的正式启动。
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    什么是东数细算？
    “东数西算”，就是把东部的算力需求，调到西部来计算。它和著名的南水北调、西电东送、西气东输是同一个系列的工程，分别解决水、电、气和算力的全国统一调配问题。
    数据中心的能耗高，对电力和水资源的需求很大，而且还占用不少土地资源。可以把东部地区不需要快速响应的需求，比如后台加工、离线分析、存储备份等，放在土地和能源充足的西部地区来计算，而东部的数据中心只保留那些必须快速响应的需求，比如工业互联网、金融交易、灾害预警等等。这就是“东数西算”的思路。
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    我国算力面临什么问题？
    在整体看，“东数西算”工程属于数字基础设施建设，也就是新基建。今年政策稳增长的基调下，新基建也是着重发力点之一。通过算力枢纽和数据中心集群建设，将扩大上下游产业链的有效投资，助力经济实现稳增长。数据中心产业链既包括传统的土建工程，还涉及IT设备制造、信息通信、基础软件、绿色能源供给等，后续对相关产业链可能有一定提振。
    中长期而言，新一轮科技革命和产业变革下，算力作为数字经济的核心生产力，成为全球战略竞争新焦点。数据显示，截至目前，我国数据中心规模已达500万标准机架，算力达到130EFLOPS。随着数字技术向经济社会各领域全面持续渗透，全社会对算力需求仍十分迫切，预计每年仍将以20％以上的速度快速增长。
    目前，数据中心在全国遍地开花，但是缺乏总体布局，各个数据中心呈信息孤岛的状态。“东数西算”工程，其实不只是在东西部之间调配算力，更是对全国的算力布局进行统筹规划，在八大算力枢纽节点上形成数据中心的规模化和集群化。
    这样做的好处有很多。第一，持续优化数据中心的能源使用效率；第二，提高算力基础设施的有效利用率；第三，通过架构创新来大幅提高芯片性能，等等。最终，让全国用户以更低的价格获得更强大的算力，实现“算力普惠”。
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    实施规划与布局
    一是加快建设“4＋4”国家枢纽节点。推动京津冀等8个国家枢纽节点建设进度，满足全国不同类型算力需求。其中，对于京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等用户规模较大、应用需求强烈的节点，重点统筹好城市内部和周边区域的数据中心布局，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，扩展算力增长空间，满足重大区域发展战略实施需要；对于贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等可再生能源丰富、气候适宜、数据中心绿色发展潜力较大的节点，应重点提升算力服务品质和利用效率，充分发挥资源优势，夯实网络等基础保障，打造面向全国的非实时性算力保障基地。
    二是按需建设各省新型数据中心。着力整合并充分利用现有数据中心资源，加快提高存量数据中心利用率。面向本地区业务需求，结合能源供给、网络条件等实际情况，按需适度建设新型数据中心，打造具有地方特色、服务本地、规模适度的算力服务。
    三是灵活部署边缘数据中心。积极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、极高性能的新型业务应用需求。引导城市边缘数据中心与变电站、基站、通信机房等城市基础设施协同部署，保障其所需的空间、电力等资源。
    四是加速改造升级“老旧小散”数据中心。分类分批推动存量“老旧小散”数据中心改造升级。“老旧”数据中心加快应用高密度、高效率的IT设备和基础设施系统，“小散”数据中心加速迁移、整合，提高“老旧小散”数据中心能源利用效率和算力供给能力，更好满足当地边缘计算应用需求。
    五是逐步布局海外新型数据中心。支持我国数据中心产业链上下游企业“走出去”，重点在“一带一路”沿线国家布局海外新型数据中心，加强与我国海陆缆等国际通信基础设施有效协同，逐步提升全球服务能力。
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    为什么“东数西算”可以比肩南水北调？
    第一次工业革命由蒸汽机推动，最重要的生产力是热力。第二次工业革命由电机推动，最大的生产力是电力。而第三次工业革命由计算机推动，最重要的生产力就是算力。正如全国人大代表、中国移动董事长杨杰说的：“算力是继热力、电力之后，新的关键生产力。”
    数字经济时代有三个最核心的要素：数据、算力、算法。其中，数据是新的生产资料，算力是新的生产力，而算法是新的生产关系。这三者相互促进：算法迭代需要海量数据的喂养，而处理爆炸式增长的数据需要算力的快速提升，算力的进步又能够促进更多的新应用、新算法。
    如果用国家投入产出比模型来计算的话，在算力产业上每投入1块钱，可以带动3～4元的经济产出；算力规模每增长1％，能撬动GDP增长0．2％。我国在2020年提出了“新基建”战略，而超大规模的算力建设，就是支撑整个“新基建”战略的“基建”。
    目前，全球算力处于加速增长的阶段，增速非常吓人。2016年～2020年，全球算力规模平均每年增长30％，而2020年～2025年，预计全球算力规模增速会再上一个台阶，达到每年增长50％。目前，美国、欧洲、日本都在投入巨资加快算力布局，可以说，算力已经成为大国战略竞争的新焦点。有人说，“未来谁掌握先进的算力，谁就掌握了发展的主动权”。
    目前，各国的算力规模和GDP水平强相关，算力规模排名前三的国家，和GDP排名前三的国家是一致的。其中，美国占全球总算力的36％，中国占31％，日本占6％，欧洲作为一个整体，占11％。这是从算力总量来说的。
    然而，算力并不是像电力那样是无差别的。一般需要进一步细分成三种不同的类型，它们各自解决的问题不一样。
    第一种叫基础算力，这是由基于CPU芯片的服务器提供的算力，主要用于基础通用计算。我们常提到的云计算、边缘计算等，都属于基础算力。
    第二种叫智能算力，这是由基于GPU、FPGA、ASIC等AI芯片的加速计算平台提供的算力，主要用于人工智能的训练和推理计算，比如语音、图像和视频的处理。
    第三种叫超算算力，这是由超级计算机提供的算力，主要用于尖端科学领域的计算，比如行星模拟、药物分子设计、基因分析等等。
    在全球总算力当中，基础算力占73％，智能算力占25％，超算算力占2％。具体到中国，我们在基础算力和超算算力上分别位于全球第二和第三，而在智能算力上保持绝对领先优势，独占全球52％的份额。仅仅去年一年，全国就有20多个城市在建智算中心。
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    “东数西算”对经济的影响
    “东数西算”利好范围较广，对投资者来说，覆盖难度也较高。从投资角度，一方面“东数西算”短期直接刺激了计算机、通信领域的硬件设备需求，长期有利于下游数字经济应用的发展；另一方面，数据中心具有高耗能属性，西部地区风、光、水电等新能源及配套设施的建设需求也将扩增。对通信行业来说，数据中心集群的建设，叠加算力需求的扩容将进一步驱动服务器、交换机、路由器、光模块等ICT基础设施设备采购需求增加；另一方面随着“东数西算”推进，数据流通环节和数据量也会更多，将大幅带动数据安全相关需求。
    对计算机行业来说，短期利好拥有数据中心建设能力的企业。中期来看，“东数西算”工程需要加大服务器芯片、操作系统等软硬件产品规模化应用。国产服务器、操作系统、数据库、中间件企业都具有规模化应用机会。长期看，数据中心会带动产业数字化应用，包括汽车智能网联化、人工智能、民生信息化、智能制造、央企和政务信息化等。
    本文来源：极新（jixintech）