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绿色数据中心“东数西算”全面启动

近日,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局再次联合发布通知,同意启动京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏国家计算枢纽节点建设,规划10个国家数据中心集群,这标志着国家一体化大数据中心体系完成总体布局设计完成,“东数西算”工程正式启动。\” />

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导语

1.“东数西算”工程正式启动,高性能计算、绿色数据中心、数据集群发展乘上高速快车迅速发展。

2.“东数西算”项目是在“双碳”战略背景下建立,发改委要求集群数据中心平均上架率至少要达到65%以上 (PUE=数据中心总能耗/IT设备能耗,越接近1越节能),张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群PUE要求为1.20以下。液体冷却是降低PUE重要途径。

3.贵州枢纽、甘肃枢纽、宁夏枢纽、内蒙古枢纽利用西边有利资源,为东部数据发展提供有力保障。

1 水冷散热于“东数西算”

近日,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局再次联合发布通知,同意启动京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏国家计算枢纽节点建设,规划10个国家数据中心集群,这标志着国家一体化大数据中心体系完成总体布局设计完成,“东数西算”工程正式启动。

“东数西算”项目是在“双碳”战略背景下,针对数据中心产业,促进数字经济健康发展的供给侧改革。截至目前,中国数据中心规模已达500万标准机架,计算能力130EFLOPS。随着数字技术向经济社会各领域的全面持续渗透,全社会对计算能力的需求仍然十分迫切,预计每年将继续以20%以上的速度增长。

目前,我国大部分数据中心分布在东部地区,但土地和能源的短缺使其难以继续大规模发展,而西部地区资源丰富,有潜力发展数据中心,满足东部地区的计算需求。国家枢纽节点布局将引导数据中心以适当的距离向西部资源富集区和一线城市周边聚集,实现数据中心产业有序发展,扩大数据中心绿色能源供给,提高数据中心建设能效标准,推动数据中心绿色高质量发展。

根据发改委表态,“东数西算”工程总体思路有三方面:

一、推动国家数据中心适度集聚和集约发展

二、推动数据中心由东向西的梯次布局和统筹发展

三、实现“东数西算”分步快速迭代

目前,处于起步阶段,计划在8个计算中枢设立10个数据中心集群,划定物理边界,明确绿色节能、上架率等发展目标。如集群内数据中心平均上架率至少要达到65%以上 (PUE=数据中心总能耗/IT设备能耗,越接近1越节能),张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群PUE要求为1.20以下。

液体冷却是降低PUE的重要途径。随着相关标准的发布和正式实施,产业化进程有望顺利推进。

目前,数据中心集群规划对PUE提出严格要求。大多数中小型IDC服务商在绿色数据中心设计、建设和运维方面都比较一般,很难满足1.25以下的能耗要求。

降低PUE的主要方法是提高温度控制系统工作效率。由此可见未来液冷技术有望逐步普及。

温控系统是降低IDC能耗的关键,液冷散热标准将推动温控行业的发展。

据行业测算,到2022年底,全国规划新增机柜总数约254万架,单个机柜设备投资10万元,温控设备投资占比15%,因此单位制冷量初期设备投资3000元/kw,预计2020-2022年国内数据中心温控市场年均规模分别为120亿元。

随着《数据中心液冷行业标准》于4月1日正式实施,官方表示数据中心对高密度计算的需求正在快速增长。为了满足未来数据中心高密度计算设备的散热需求,缓解日益紧张的电力资源对业务发展的压力,同时为了落实我国“碳达峰”和“碳中和”的战略规划,业界掀起了液冷的研究和应用热潮。

绿色低碳是蓝海大脑的发展方向。以数据中心的核心产品服务器为例,蓝海大脑提供的绿色开放标准服务器、整机柜服务器,更高效节能,某大型数据中心使用蓝海大脑整机柜,电力节约了30%。蓝海大脑还积极推进了数据中心液冷技术研发,实现制冷系统30%-50%的综合能效提升,支撑绿色数据中心构建。

2 什么是“东数西算”

据国家发改委介绍,“东数西算”中“数”指数据,“算”指算力,即处理数据的能力。国家发改委高技术司副司长孙伟表示,要像“南水北调”、“西电东送”一样,充分发挥我国体制机制优势,从国家角度整合布局,优化资源配置,提高资源使用效率。

据介绍,“东数西算”是集数据中心、云计算、大数据于一体的新型算力网络体系,能够有序促进东部地区算力需求向西部转移,优化数据中心建设布局,促进东西部协同发展。简单来说,就是让西部的算力资源更充分地支撑东部数据的运营,更好为数字化发展赋能。

从全国布局来看,“东数西算”工程有8个枢纽,10个集群。在每个算力枢纽内,计划一个至两个数据中心集群。算力枢纽和集群的关系,类似于交通枢纽和客运车站。

8个国家算力枢纽节点分别为:内蒙古枢纽、宁夏枢纽、甘肃枢纽、成渝枢纽、贵州枢纽、京津冀枢纽、长三角枢纽和粤港澳枢纽。

围绕这8个国家算力枢纽,10个国家数据中心集群分别为:张家口集群、长三角生态绿色一体化发展示范区集群、芜湖集群、韶关集群、天府集群、重庆集群、贵安集群、和林格尔集群、庆阳集群、中卫集群。

建设数字中心,首先需要的是IT基础设施。蓝海大脑作为中国领先的IT基础设施提供商,可以为“东数西算”提供服务器、存储、网络、5G云网融合产品等IT基础设施。

3 为什么要“东数西算”

目前,我国大部分数据中心分布在东部地区。在土地、能源等资源紧缺,数据中心能耗高的情况下,东部地区很难大规模发展数据中心。而西部地区资源充裕,尤其是可再生能源,有潜力发展数据中心,承接东部算力需求。

孙伟表示,“东数西算”工程的实施将促进数据中心的合理布局、优化供需、绿色集约化和互联互通,有助于提升国家整体算力水平,实现算力的规模化和集约化。有利于推动绿色发展,就近消纳西部绿色能源,持续优化数据中心能效。

数据显示,从供给来看现在我国数据中心大概是500万标准机架,80%在东部,西部大概只有20%,而数据中心的耗电量约占全国总耗电量的2%。

随着数字技术向经济社会各领域的全面持续渗透,全社会对算力的需求十分迫切,预计每年将以20%以上速度快速增长。算力已经成为国民经济发展的重要基础设施。加快推动算力建设,将有效激发数据要素创新活力,加快数字产业化和产业数字化进程,催生新技术、新产业、新业态、新模式支撑经济高质量发展。

4 哪些数据要“东数西算”

中国工程院院士邬贺铨说,“一些对网络要求不高的业务,如后台处理、离线分析、存储备份等,可以率先向西部转移”。

由于长距离网络传输造成的时延,以及相关配套设施等因素影响。一些对网络要求较高的业务,如工业互联网、灾害预警、远程医疗、人工智能推理等,可在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等东部枢纽布局。在枢纽内部,重点是推动数据中心从一线城市向周边地区转移。

国家发改委强调,要坚决避免数据中心盲目发展,在起步阶段,要明确绿色节能、上架率等发展目标尤为重要。比如集群内部数据中心的平均上架率至少要达到65%以上。未来,将结合发展情况,不断优化和完善布局,适时扩大集群边界或增加集群,论证建立新设算力枢纽,实现统筹有序、健康发展。

5 “西算”利用自然条件,更加平衡发展

贵州枢纽

在得天独厚的自然优势和政策优势的引导下,贵州不仅建设我国大数据中心(灾备),众多科技企业大数据项目也纷纷落户贵州,包括苹果、英特尔、微软等世界知名企业和华为、阿里巴巴、百度、腾讯等我国大数据互联网企业。

贵州的自然条件,无论发展农业还是工业,都形成了天然屏障。如今,贵州早已不是“穷山恶水出刁民”,而是紧跟国家科技创新的步伐,打造国家“大数据中心”,成为时代弄潮儿。

所谓数据中心,就是在网络基础设施建设中,用于传递、加速、展示、计算、存储数据,科技企业的数据中心建设面临3大挑战:冷却、电力和安全。

贵州得天独厚的水文气候和地质山体,发展数字经济简直可遇不可求,对于贵州来说,这3大挑战立即变成了3大优势。

一、气候环境适宜建造服务器网络,能够一年四季帮助服务器散发热量,降低服务器散热成本。

二、空气洁净无污染,有利于风扇散热和电路板保持洁净,简单来说,其关机清灰可以几年才做一次。

三、河流众多,地形落差,大型水电工程集中,保证贵州电力资源供应,电价便宜,为大数据中心提供有力的能源支持。

据华为公司统计,在贵州建造大数据中心,比在全国其他地区平均每年要节省6亿多元电费。在全国各省GDP排名中,尤其是进入21世纪以来,贵州从2000年的第27位,上升至去年的22位,而在2020年更是挤进第20位,这个进步的发生与其数字经济带动息息相关。

蓝海大脑大数据一体机(融合计算、网络、存储、 GPU、虚拟化的一体机;支持主流虚拟化平台如Vmware、Redhat、Microsoft Hyper-V 等;支持在线压缩、重复数据自动删除 、数据保护、容灾备份及双活等)为贵州数据中心发展提供保障。

甘肃枢纽

甘肃枢纽设立庆阳数据中心集群,起步区边界为庆阳西峰数据信息产业聚集区。

国家发展改革委等部门明确指出,甘肃枢纽要充分发挥本区域在气候、能源、环境等方面的优势,发展高可靠、高能效、低碳数据中心集群,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。

庆阳数据中心集群要尊重市场规律、注重发展质量,打造以绿色、集约、安全为特色的数据中心集群,重点服务京津冀、长三角、粤港澳大湾区等区域的算力需求。

庆阳数据中心集群应符合新型数据中心发展要求,尽快启动起步建设,逐步落地重点建设项目。项目建设主体原则上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,建设内容涵盖绿色低碳数据中心建设、网络服务质量提高、算力高效调度、安全保障能力提升等,落实项目规划、选址、资金等条件。

庆阳数据中心集群应抓紧完成起步区建设目标:数据中心平均上架率不低于65%。数据中心电能利用效率控制在1.2以下,可再生能源使用率显著提升。网络实现动态监测和数网协同,服务质量明显提升,电力等配套设施建设完善,能高质量满足“东数西算”业务需要。形成一批“东数西算”典型示范场景和应用。安全技术、措施和手段同步规划、同步建设、同步使用。

据了解,国家数据中心集群(甘肃·庆阳)“东数西算”产业园区,规划占地17000亩,产业布局主要分为6大块:枢纽资源调度区、数字经济人才培养基地、数字产业科研示范区、绿色数据中心集聚区、综合配套区、装备制造产业集聚区。2022年,将先期启动建设占地1733亩的数字产业科研示范区。

宁夏枢纽

数据是国家基础战略资源和重要生产要素。列入国家枢纽节点,标志着宁夏进入国家数据中心重大生产力布局,迎来前所未有的发展机遇。根据《复函》,宁夏枢纽将充分发挥本区域在气候、能源、环境等方面的优势,发展高可靠、高能效、低碳数据中心集群,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。

国家一体化大数据中心枢纽节点重点推进绿色集约化数据中心集群建设,支持核心技术突破;支持数据中心集群配套可再生能源电站,加强能源供给保障,强化能耗监测管理;支持构建算力服务资源,打造跨行业、跨地区、跨层级的算力资源,提升算力服务水平。

宁夏作为国家级枢纽节点,主要任务是加快建设中卫数据中心集群,面向京津冀、长三角、粤港澳大湾区等地区提供后台加工、离线分析、存储备份等非实时算力需求,打造“东数西算”非实时性算力保障基地。宁夏数据集群的建设,将为建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区提供核心数据载体,为周边省份各行业数字化升级和产业数字化转型提供重要支撑,助力构建全国一体化大数据中心协同创新体系。

内蒙古枢纽

“东数西算”可以解决东部地区能耗指标紧张、电力成本高、大规模数据中心开发空间受限等问题。同时,有效利用西部清洁能源、可利用荒地、可再生资源等,实现节能减排。

内蒙古枢纽规划设立和林格尔数据中心集群成立,将发挥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,为长三角等区域非实时算力提供保障。

2020年8月,阿里云正式在内蒙古布局云计算服务。

在内蒙古,阿里云计算中心大量使用风电、光伏等清洁能源。同时,乌兰察布市年平均气温只有4.3摄氏度,这意味着,阿里云计算中心每年有近10个月可以利用环境实现自然冷却,减少热量排放。

搭上数字经济的列车,2021年内蒙古的GDP增速达18.2%,位居全国各省GDP增速排名第2,尽管它的整体水平仍不及全国平均。联想服务方案负责人刘淼认为,“东数西算”能够把西部地区丰富的可再生能源、可利用荒地进行充分利用,可以带动广大西部地区参与到智能化引导的数字经济浪潮中,更好地释放“后发优势”。利用西部荒置能源,缓解东部紧张资源,更好地实现节能减排,发展绿色经济。

6 总结

Intel HPC 销售总监张东升表示:从方案角度来看,全国一体化大数据中心分为“数网、数纽、数链、数脑、数盾”五大体系,围绕五大体系加快数据中心布局算力调度体系、数据流通、数据应用、安全能力建设。最终落实到方案和产品级:计算(大数据、HPC、AI),存储、网络、能源、数据、应用等。张东升指出重要的是参与国家顶层设计,结合市场需求,明确应用场景,落实到架构方面,用匹配的产品实现,更重要是服务、软件定制开发等方面。

蓝海大脑希望能与同仁一起借“东数西算”之风,圆“一体化大数据中心”之梦。彼此赋能,聚力前行。

审核编辑:汤梓红

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