2022年,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。中兴通讯积极响应“东数西算”战略,打造算力网络生态。本文由中兴通讯商业领导力资深架构师戴南撰稿,聚焦业界关注的“东数西算”热点话题,就“东数西算”的政策要点、决策考量、投资机遇、进展与展望进行解读。

进入二十一世纪,面对长期低迷且复杂化的经济形势、日益加剧的地缘政治矛盾、特别是新冠疫情冲击,各主要国家全面加快发展模式的转型。强调以新兴科技、特别是数字技术重构基础设施、产业链与经济运行,由此掀开数字经济发展的新纪元。

数字经济已成为后疫情时代,国家竞争力强弱的决定性指标之一。五年来各国数字经济排名几乎等于国家GDP排名:2020年美国数字经济规模超13万亿美元,且GDP占比全球最高;发达国家数字经济规模超24万亿美元,占全球总量的75%。数字经济优势正在为发达国家经济注入更多的抗风险韧性。

应对挑战,我国数字经济正在奋起直追:国家已将数字经济定义为战略性产业;数字经济成为抵御经济下行,修补第一、二产业动力的重要手段;2020年数字经济增速高达9.7%,位居全球第一;预期2022年数字经济GDP占比将超43%。然而,如何保障数字经济持续发展和超越,关键在于数字基础设施,特别是算力与连接两要素的强化和更新。

2022年1月12日,国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》,明确了“十四五”期间推动数字经济健康发展的指导思想、基本原则、发展目标、任务及保障措施。2月17日,作为《规划》发布之后的首个国家重大战略落地措施,国家发改委等部门联合印发通知,“东数西算”工程正式全面启动,以“算力”和“连接”两要素为核心的新型数字化基础设施即将出现。

作为国家战略级重点工程,“东数西算”引起全社会广泛关注。本文旨在重点解释业界关注的几个核心问题

如何理解“东数西算”工程的意义?

“东数”为何要“西算”?背后的决策考虑如何理解?

“东数西算”投资机遇在哪里?

运营商如何参与“东数西算”战略机遇?

迎接“东数西算”机遇的挑战与准备?

东数西算”政策要点

简单来说,“东数西算”工程的要点,可以形容为:一套网络、打通两端、收益三方

即通过构建一条”信息高速公路”(全国一体化算力网络,包括八大算力枢纽、十大数据中心集群),把东部的海量数据(非即时响应类)“输送”到西部进行存储和处理(解决东西部对数据处理需求和供给不平衡的主要矛盾)。

该工程的实施可使三方社会群体收益:

提供算力的企业:加快云网协同、降低运营成本、提升资源效率

使用算力的企业:便捷易用,降低上云用数成本

消费者:更多应用、更好体验、更低成本

正因如此,“东数西算”被比喻为数字经济时代的“南水北调”。但是更准确的说法,应该是数字经济下的生产力优化配置。因为“东数西算”聚焦的并非是简单的数据搬送,而是算力作为数字生产力的东西平衡。

为什么“东数要“西算”?“东数西算”背后的决策考量

“东数西算”政策的出发点,可以总结为:数字经济预期下,东部数字化发展预期高、现有算力负荷重且能耗压力巨大;而西部具备更多新能源优势及算力发展空间。通过向西部让渡部分数据处理需求,来实现东部数据处理能力解放和东西部协同发展两大主题。

数据处理能力的市场化配置

数据处理能力 vs 数据量及运算需求增长的矛盾

正如前文所述,数字经济实力已成为决定国家竞争力的战略能力之一。以大数据为生产资料的数据获取、分析和变现能力,及与之配合的生产关系(数字产业化、产业数字化)重塑,构成数字经济的核心主题。所以数字经济的发展,高度依赖于以连接和算力为两大要素的新型基础设施能力。截至2022年2月,中国数据中心规模已达500万标准机架,算力达到130EFOPS(每秒1万三千亿亿次浮点运算),预计未来将保持20%以上年增速。然而该增速难以满足未来3年中国大数据分析需求。据作者分析,至2025年中国大数据整体规模增速将保持在31%/年以上,还未包括人工智能、数据交易等复用场景的运算需求。数据处理能力扩容和优化已迫在眉睫。而为了实现数据收集、处理和应用的高效便捷,建设一张整合算力的高速骨干网络也是应有之义。

双碳压力巨大与减排可行性:

如前所述,数据经济的生产力核心来自算力。预计未来五年中国算力供给将保持在年增20%,但是依旧难以满足更快增长的数据分析需求。但即使在这样的前提下,数据中心的巨大能耗已经使东部地区不堪重负:

2018年全国数据中心耗电量>当年三峡+葛洲坝发电量;

2022年全国数据中心耗电量约占全社会能耗2%,等于当年上海市一年的用电量;

2020-2025年全国数据中心新增耗电量等于两个三峡发电量(2000亿度-3800亿度)

但是透过一些关键数据分析,仍可以发现相当大的减排可行性:

密集计算任务、存储任务等“非即时响应”需求约占整个云计算比例的50%;

未来兴起的AI模型训练、数据交易等新商业模式也属于“非即时响应”场景;

当前IDC70%用电来自煤电,总耗电中冷却成本约占50%;

西部绿色能源充足,且年平均气温低于东部,空调用电量显著低于东部;

因此在“东数西算”背景下,通过数据处理的有效规划、集约、定制化方案及新的能源技术,确有可能实现应对算力需求与达成双碳目标的平衡。

东西部协同发展

东西部发展不平衡问题,不仅在传统经济,在数字经济中也明显存在。中国大数据储量分布、及IDC分布也呈现清晰的东西分界:中国83.7%的数据,和绝大部分IDC集中在“胡焕庸线”以东。主要原因是IDC建设的地理因素(部署须考虑业务部署、备灾、网络时延等),及经济因素(贴近视频、游戏、电商、支付等高价值业务)等的影响。由此导致东部IDC的高负荷高能耗、及西部IDC的分布少、上架率低等不平衡问题。

在此背景下,“东数西算”通过强化西部数字基础设施,及将部分数据处理需求引导至西部,可以有力改善数字基建不平衡的布局,发挥数据资产的最优价值。对东部而言是格局优化、对西部而言是增加投资、收入与产业升级机遇。

“东数西算”投资机遇洞察

“东数西算”一方面实现东西部资源互补,另一方面可促进数据要素的流转和价值挖掘。从成本端看,至2025年可实现超3000亿元的IDC电费和约1000亿元的土地成本节省;从投资端看,十四五期间每年能带动投资4000亿元,催生数字产业化规模约25万亿。

“东数西算”的投资逻辑,将以“网-云-算-用”为主线次第展开:

 主干网络建设

运营商驱动,主要任务包括:建设连接算力枢纽的骨干网络、完善西部骨干网交换节点、并参与后续的云建设、产业数字化、数字产业化业务;

相关受益行业包括:土建企业、通信模块企业与主设备商(服务器、交换机、路由器、光通信及配套芯片产业);

 数据中心升级/建设

IDC运营商驱动,主要任务包括:建设绿色节能的IDC、特别是能源温控配套(低碳核心,温控能耗占比30%以上);

其他收益行业包括:土建、温控,供配电、光模块、IT设备、IDC供应商;

 算网业务

云厂商与运营商共同驱动,主要任务包括:云网算力业务发展和聚焦降耗的专业化运营;

 数字化业务

云网运营商/OTT/数字化服务商共同驱动:引爆A/VR、直播、云游戏、汽车、工业等高流量高算力场景。

运营商如何参与“东数西算”新机遇?

电信运营商会全程参与“东数西算”建设,体现为网、云、算、用全端优势:运营商具备跨区域网络接⼊的基础优势,也是打造未来算力网络的主力;运营商在东部IDC布局具备天然优势;以运营商为主力搭建算⼒⽹络,可更加有效地保障算网一体运营水平;同时也在产业链下游的安全保障与应用落地侧具备一定优势。

算网融合建设思路

作为运营商主导“东数西算”的核心方案,算网融合要求能感知应用及算力,实现对算力的灵活匹配,动态调度,最终将任务路由到合适的目标计算节点。需要更高品质连接,以满足算力对传送带宽、容量和时延要求。并在未来升级到“算力网络”的全场景、全体验理想状态。运营商算网融合建设,大致需要分三步完成:

优化IDC布局,聚焦算力枢纽建设、提升西部IDC上架率;

建设骨干传输网,通过顶层设计、带宽扩容和运营保障提升传输效率;

整合云、网、算、用资源与技术,打造一体算力网络和提供融合服务;

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表 2 算力网络基本框架

三大运营商算力网络思路

为把握“东数西算”战略契机,同时也为应对云厂商主导的“分布式云”概念,建设以网络为中心的算力网络,主导未来的多方异构算力感知,算网一体编排和调度场景,是目前国内运营商在算力网络概念上的阶段性共识。目前三大运营商已全部提出了在“东数西算”概念上的构想:

中国移动:提出“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”,推动算力如水电,可“一点接入,即取即用”的社会级服务;

中国电信:明确云网融合三阶段,指出算力网络改变了云服务模式,侧重算力的发现,交易,编排调度等;

中国联通:将算网一体化定位为“云网融合2.0”,聚焦IPV6+算力网络+全光底座,打造算网一体的新型基础设施。

迎接“东数西算”机遇的挑战与准备

“东数西算”作为国家级数字化转型战略的基础工程之一,机遇和规模空前,而落地挑战也不可忽视。需要在四大方向积极探索,充分准备:

技术难题:主要是算力的感知与度量、集中和分布式控制的协同、及数据安全保障和治理;

商业模式难题:如何有效设计算网业务商业模式、普惠算力用户和降低算力使用成本、及推动高算力需求业务场景的成熟等;

政策难题:算网相关行业扶持、数据治理政策立法、相关西部地区的投资驱动与优惠政策等;

人才难题:“东数西算”的本质,是国家级数字化转型的打底工程。而其中数字化人才培养,特别是西部地区的人才培养是重中之重。据业内分析,要保证企业数字化转型及运营成功开展,数字化人才数量(ICT人才)应至少占单位总员工数的20%。另据人社部数据,未来五年我国仅云计算人才缺口即达到150万人,在西部地区尤为紧缺。相关主要人才门类包括:

上游:通信、云、算力技术

中游:算力网络顶层设计、网络开发编排、新能源、虚拟网络运维、数据分析

下游:新业务开发与运营

“东数西算”最新进展与展望

截2022年4月,“东数西算”相关影响已经开始浮现:全国10个国家数据中心集群中,新开工项目已达25个;新增数据中心规模4万标准机架;带动社会投资超1900亿元,其中西部地区投资比去年同期增长6倍。

展望未来,“东数西算”是基础,算力网络是长期目标。“东数西算”工程将实现更加平衡的全国算力部署:打开东部数字化业务升级新空间、提升西部发展与产业升级、夯实向算网一体演进的新型数字化基础设施。未来算网服务将会走向一体化柔性供给,实现全网算力无处不在,像水电一样成为全场景接入、即取即用的社会级服务,保障中国未来十年数字化竞争力的持续强化与超越。

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