自今年2月“东数西算”工程正式全面启动以来,半年时间里,数据中心产业秩序加速重构。大批数据中心项目开工建设或投入运营,更多产业链上下游企业进入赛道。

近日,在济南举行的2022中国算力大会上,秦淮数据集团CTO张炳华接受21世纪经济报道记者专访时表示,“东数西算”将给行业布局带来五大变革,包括产业向西转移,布局由分散转向区域集中,产业链的升级,能效水平的提高等。数据中心产业“西迁”,对于企业而言最大的挑战仍然是互联带宽的问题,这是数据传输的“路”,八大算力枢纽之间需要打通数据高速传输网络,建立直达链路。

此次算力大会,秦淮数据联合维谛技术还首发“玄冰”无水冷却技术产品,使数据中心首次实现零水资源利用率。对于数据中心的节能减碳之路,张炳华指出,从PUE(用电效率)到CUE(环保效率)需分步走,数据中心应在整体降低PUE后,进一步考虑将所用电替换成为绿电,实现低碳计算和零碳计算。WUE亦是同理,“东数西算”中,西部大部分枢纽缺水,亟需通过技术创新,首先应用节水冷却方案,先把用水总量降下来;然后进一步通过无水冷却技术、或热回收等技术,真正做到WUE(用水效率)为0。

“东数西算”将为行业带来五大变革

《21世纪》:今年2月“东数西算”工程启动,数据中心掀起新一轮建设热潮,这给行业格局带来了哪些变革?

张炳华:“东数西算”旨在把东部的数据和西部的算力打通,在保证满足业务时延要求的同时,把能量流变成数据流,实现东部和西部资源高效对接,确保需求和供给的动态平衡,从而打通数据中心计算力、存储力及网络承载力。由此将带来五大变革。

变革一是数据中心产业逐渐由东向西转移,由布局分散逐步转向区域集中。东部地区尤其是一线核心城市数据中心建设相对较早,缺乏统筹规划,对需求估计不足,数据中心园区规模相对较小,分布也比较分散;超大规模的数据中心受土地、电力等资源的限制,获批的难度越来越大。西部地区自然环境、资源条件相对较好,布局较晚,所以能够着眼长远规划,容易形成规模效应,因此,在“东数西算”的政策指引下,数据中心集群规模会越来越大,区域集中优势更加明显。

变革二是“东数西算”驱动业务架构升级,云边协同效果逐渐体现。从企业的角度看,一般需要考虑业务本身的属性,如在线搜索、信息推荐、工业互联网等对网络时延敏感、实时性要求较高的业务仍分布在客户集中的东部如北上广深及周边地区;而后台离线计算、存储备份等则更多布局在距离较远的西部地区。但这也非绝对。随着技术的创新发展,业务架构的升级,通过小前端(边缘)解决用户体验问题、大后端(云端)解决计算和推理问题,网络时延敏感的业务同样能够转移到西部地区,而不会给用户感知带来太大差异。好比在北京市内坐公交,和从廊坊出发坐半小时高铁,到达北京某地,也许后者的体验更好。

变革三是场景多元带动需求多元,技术驱动产业链不断升级。随着人工智能技术的快速发展,业务多元对通用计算、异构计算的算力需求迅猛增加。GPU、FPGA等异构计算芯片层出不穷,数据中心单机柜功率密度大幅增加,导致全社会用电量大幅增加。这对算力集群的技术指标及能效指标提出了更高的要求,高效供电、液体冷却、储能技术、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、模块化、智能化、绿色化方向发展,数据中心产业链得到了快速升级。

变革四是政策指引确定大政方针,市场调节使资源配置更加高效。“东数西算”是否能够顺利进行,也牵涉到企业对成本的考量。西部地区数据中心的建设、折旧、运营、人工等成本虽比东部低,但数据从东到西传输的费用不菲。且新技术的研发也许意味着数据中心业务架构的重新设计,企业需要有改变其生态格局的动力。该动力来自于政策支持、光纤等基础设施完善、互联宽带成本降低等,最终形成整体收益和成本之间的平衡。

东部和西部存在长期形成的需求和供给之间、资源与消耗之间的矛盾,短期要靠“东数西算”政策牵引,长期需要靠市场手段调节。通过“东数西算”逐步缓解上述矛盾,进一步推动我国算力产业布局优化和重构。

变革五是清洁能源合理利用,能效水平不断提升,零碳计算目标将逐步达成。国家政策多次明确数据中心PUE的发展目标,对CUE也提出了更高的要求。“东数西算”西部的四个算力枢纽都是“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,数据中心可以使用大量的清洁能源,也使得源网荷储实现绿能就近消纳成为可能,这为算力基础设施的绿色发展提供了资源支撑。

《21世纪》:数据中心“西迁”,对于企业而言最大的挑战在哪里?

张炳华:我认为仍然是互联带宽的问题,这是数据传输的“路”。八大算力枢纽之间需要打通数据高速传输网络,建立直达链路:一是要带宽容量要大,即路要足够“宽”;二是网络时延低,枢纽之间链路直连,路径足够“短”;三是要互联成本要低,尽可能降低数据运输成本,确保TCO方面要有优势。

此外,业务迁移带来的成本也是挑战之一。例如,若数据中心的服务器折旧未完,尚未到达报废年限,企业在西迁的过程中必须先建立一套与该服务器一模一样的系统,在搬迁期间相当于产生了双份的折旧和机房租金。

从PUE到CUE需要分步走

《21世纪》:您认为数据中心企业的竞争力体现在哪些方面?

张炳华:有五个关键要素:一是资源获取能力,包括土地、人才、供电、供水及能耗指标等;二是资金储备,有能力获取到充足的资金支持;三是技术创新能力,通过技术创新不断降低成本和提升运营效率,保持企业持续的竞争力;四是工程建设能力,需要有强大的工程能力和快速的交付能力;五是销售和运营能力,数据中心建成后,还能够找到客户,让企业良性运转起来。

《21世纪》:节约耗能一直是数据中心发展的重点,对此目前业内有何解决方案?

张炳华:数据中心运营中需要散发出大量的热量,需要消耗大量的水资源把热量带走,保障服务器和网络设备安全、稳定、可靠的运行。在我国,数据中心选址和布局常常受到当地电力资源与水资源供给能力的双重限制。

例如,秦淮数据近期推出的“玄冰”无水冷却技术,就是通过控制技术和感应技术的高度协同,将制冷系统的输出与环境温度联系起来,从而充分利用自然冷能降低数据中心能耗。

《21世纪》:未来数据中心绿色发展的衡量标准,从单纯的PUE拓展到CUE、WUE等,对此您如何看待?

张炳华:PUE是数据中心总能耗与IT系统能耗之比,反映的是数据中心基础设施供电及冷却能效水平,但并非衡量IT系统的能效,极端情况下,服务器不跑业务,就是空载运行,这个时候PUE甚至可以很低,但是这个数据中心并没有产生任何价值。CUE和WUE分别是数据中心的碳使用量和水利用效率评价指标。

从PUE到CUE等,我认为需分步走:第一步仍需降低数据中心的PUE,同样的算力下,数据中心的PUE越低,那么数据中心的总能耗就越低。在整体减少电能的情况下,再考虑进一步将所用电替换成为绿电,解决减碳问题,实现低碳计算和零碳计算。一上来就谈论CUE对企业而言意义不大,因为若无节电的过程,而直接进行碳中和,企业花费的代价将会很大。WUE也是同样的道理,在水资源丰富地区,用水蒸发带走热量减少用电量从成本上来看是合适的;但是在西算的四个枢纽节点中,有三个枢纽都十分缺水,所以,我们要通过技术创新,首先应用节水冷却方案,先把用水总量降下来;然后进一步通过无水冷却技术、或热回收等技术,真正做到WUE为0。

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