透视东数西算 | “东数西算”推动算力产业五大变革

近日，国家发展改革委等部门近日联合印发文件，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。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”工程正式全面启动。“东数西算”将如何开启算力网络新篇章？通信世界聚焦这一话题，广邀业界专家发表观点看法，我们一起透视“东数西算”。

“东数西算”工程是国家重要的战略工程之一，支撑“东数西算”的算力网络将成为国家重要的算力基础设施。开放数据中心委员会（ODCC）数据显示，目前我国已有500万左右标准机架的数据中心，但是东西部的使用情况差距巨大。

如何通过以算力为中心的网络将全国的各类异构算力融合协同，为国家的数字化发展提供源动力，成为新的课题。“东数西算”工程的实施将为我国数据中心的产业布局、算力结构、技术创新、绿色低碳和算力赋能等带来深刻变革。

中国信息通信研究院

云计算与大数据研究所副总工程师 郭亮

“东数西算”为数据中心带来新机遇

在“东数西算”的概念中，“数”是指东西走向的数据资源，“算”是指快速增长的算力规模，“东”是指东部地区，即京津冀枢纽、长三角枢纽、粤港澳大湾区枢纽、成渝枢纽，“西”是指西部地区，即贵州枢纽、内蒙古枢纽、甘肃枢纽、宁夏枢纽。“东数西算”是指通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络，在枢纽外部，利用西部地区算力资源承接东部地区算力外溢需求；在枢纽内部，推动数据中心从一线城市迁往资源充裕的周边地区，在满足网络时延要求的同时保证算力与资源的可持续协调发展。

“东数西算”的本质是因地制宜、扬长避短，充分发挥西部地区自然资源丰富、建设条件适宜、运营成本较低的优势，规避基础薄弱、需求不高、供给过剩的劣势；同时，发挥东部地区建设需求旺盛、发展模式成熟、算力增长快速的优势，规避东部地区需求外溢、资源紧张、供给不足的劣势。从而实现东部和西部有效对接、算力和资源高效调度、供给和需求动态均衡的良性发展，激发数据中心全生命周期、全产业链条的发展活力。

因此，新型数据中心建设迎来新机遇，获得新动能。“东数西算”工程为新型数据中心集群奠定坚实发展根基，将提升算力供给能力、服务品质和利用效率，加快实现新型数据中心布局优化、网络提质、算力赋能、稳链强链、绿色高效、安全可靠的建设目标。

“东数西算”带来五大变革

变革一：产业布局渐趋均衡，算网协同优化发展

算力产业的大发展始于2010年左右，此后进入了“白热化”发展时期。为了引导全国数据中心的优化配置，2013年工信部就发布了《关于数据中心布局的指导意见》，取得了不错的成效。但是由于数据中心的最终用户集中在东部发达地区，该地区算力需求旺盛，吸引大量数据中心聚集发展，因此数据中心总体呈现“东多西少、东密西疏”的特征。

在这个过程中，东部地区尤其是一线城市受土地、电力等资源的限制，各类政策规范对数据中心建设要求越来越高；西部地区自然环境、资源条件相对较好，但需求较少。这是一个长期形成的需求和供给之间、消耗与资源之间的矛盾，单靠市场手段很难在短期内有所改善。相信“东数西算”工程的实施，能够逐步缓解上述矛盾并进一步推动我国算力产业的优化布局。

变革二：异构算力需求渐增，算力算效愈发重要

工信部于2021年7月发布的《新型数据中心发展三年行动计划（2021—2023年）》提出，到2023年底，全国总算力将超过200EFLOPS，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%。随着各类人工智能应用的发展，各行业对智能算力和超算算力的需求与日俱增，算力和算效成为业界重点关注的问题。

同时，xPU、ASIC、FPGA等异构AI算力芯片层出不穷，算力基础设施面临异构化挑战。如何搭建智能异构算力平台，突破异构算力适配、异构算力网络调度等关键技术，支撑业界多样化异构算力应用等问题日益突出。“东数西算”工程的推进，不仅将有效推动东西部算力资源的调度和优化配置，也将对东西部各类算力资源的配比进行优化，实现异构算力的高效供给，保障各类人工智能高性能应用的发展。

变革三：创新成果应用加速，技术创新更加活跃

数据中心一直是技术创新的活跃点，“东数西算”工程对算力集群提出了较高技术指标及能效指标的要求，需要更多新技术成果的应用，以支撑产业的高质量发展。在“东数西算”工程的引导下，储能技术、液冷技术、算力调度、智能运维等技术将加速应用于数据中心，推动数据中心向大型化、智能化、绿色化方向发展，数据中心服务能力、可靠性、安全性等均将同步提升。

同时，随着“东数西算”工程的实施，预期各个地区政策要求将不断提升，市场规模也将持续增长，更为严格的技术要求、不断扩大的市场规模、愈加精细化的管理要求，将共同推动技术创新，以解决发展过程中面临的问题和挑战。数据中心作为一个庞大而复杂的系统，其技术创新也将呈现全方位、体系化的特征，数据中心也将成为技术创新的制高点。

变革四：能效水平不断提升，绿色低碳4A目标

“双碳”战略的持续深化，对数据中心产业绿色低碳水平提出了更高的要求，PUE、CUE（Carbon Use Efficiency）等能效指标限制更为严格。2021年11月，国家发改委、工信部等四部门联合印发的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》，明确提出“全国新建大型、超大型数据中心平均PUE降到1.3以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上”的发展目标。这对数据中心碳利用效率CUE也提出了更高的要求。

“东数西算”涉及的西部4个算力枢纽都是“十四五”规划的清洁能源基地，具备得天独厚的自然条件优势，为算力基础设施的绿色发展提供了资源支撑。中国信息通信研究院联合开放数据中心委员会（ODCC）以及算力产业界头部企业开展数据中心绿色等级评估已近十年，将继续为国家的绿色低碳发展目标助力。

变革五：算力赋能不断深化，全面助力数字经济发展

中国信息通信研究院报告显示，我国2020年数字经济规模为39.2万亿元人民币，数字经济占GDP的比重为38.60%。数字经济产业链上游主要为基础设施等底层架构，包括数据中心、5G等；数字经济中游围绕数字产业化展开，包括电信业、互联网行业、电子信息制造业等；数字经济下游围绕产业数字化展开，如数字政府、智慧城市、数字化治理、智能制造等。基于上游的基础设施，通过中游的各类应用，为下游的各类场景提供全面的数字化服务。

2020年，数据中心成为与5G同等重要的新型基础设施。但是长期以来，社会对数据中心的认知就是耗电大户。殊不知，如果离开数据中心对数据的计算、存储和转发，各类APP的使用以及更多上层的智慧城市、智慧民生应用也就无从谈起。

“东数西算”的实施将助力新型数据中心步入发展“快车道”，加快实现高技术、高算力、高能效、高安全建设目标。为把握好“东数西算”带来的市场机遇、政策利好和发展空间，产业界应以技术创新为核心，以绿色低碳、异构算力为两翼，推动新型数据中心的布局优化，实现“东数西算”战略高质量落地，赋能数字经济发展和数字社会建设。

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作者：中国信息通信研究院

云计算与大数据研究所副总工程师 郭亮

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