新基建背景下的数据中心产业发展浅析

作者:兰洋科技    浏览量:3349    时间:2023年11月13日    标签: 东数西算 新基建 新型数据中心

摘要:大数据时代,数据中心作为“新基建”的核心基础设施,在“东数西算”战略的全面推进下,其数量和产业规模快速增长。基于我国数据中心产业发展现状,总结了在新基建背景下数据中心产业发展面临的问题,并结合我国发展实际情况,分别从推进数据中心集约建设、绿色转型、运营管理、算网协同、产业赋能等角度提出优化数据中心产业发展的对策建议。

0 引言

在大数据时代,数据资源已成为关键生产要素,5G网络、大数据中心、工业互联网等新型基础设施将成为数字经济发展的“新动能”。2020年3月,中共中央政治局常务委员会召开会议,首次提及数据中心,提出要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。随后,国家相关部委陆续出台《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》等政策文件,为我国数据中心发展提供了重要的政策遵循。数据中心是新基建的核心基础设施,能为数据存储与分析计算提供有力支撑,为各行业基础服务提供底层保障,是数字经济发展的重要基石。“新基建”大潮下,5G、云计算AI等数字技术加速发展,相关业务都需要数据中心提供强大支撑,数据中心须具备网络高吞吐量、数据传输无损低延时能力,智慧运维能力,开放共享能力等。“新基建”对数据中心的建设规模、安全运行、节能环保、云网协同、开放架构等方面均提出了新的更高要求。因此,数据中心建设及产业发展既要提速,更要提质。笔者重点对国内数据中心建设及其产业发展现状、存在问题、优化发展策略等方面进行分析和研究,以期为数据中心产业发展提供一些借鉴。

1 我国数据中心产业发展现状

1.1 数据中心建设规模不断扩大

数据是数字经济发展的关键要素,在数据转化为数字经济发展动能的过程中,需要数据中心作为承载枢纽和应用载体,进行数据资源集中存储管理、治理、传输、分析计算等。在“新基建”“东数西算”等战略的推进下,数据中心建设需求不断扩大。国家网信办发布的《数字中国发展报告(2022年)》显示,截至2022年底,我国数据中心在用机架总数量超过650万,年均增速超过30%,算力规模位列全球第二。自2023年以来,我国“东数西算”工程的8个国家算力枢纽节点建设已全部开工,从系统布局进入到全面建设阶段,国家算力网络体系架构初步形成,数字基础设施建设不断取得新突破。

1.2 多样性算力发展趋势逐步显现

随着我国高性能算力、人工智能算力需求不断提升,智算、超算、边缘等各类数据中心规模将进一步扩大,呈现多样性算力发展趋势。中国信息通信研究院发布的《数据中心白皮书(2022年)》显示,我国数据中心大部分是通用算力中心,机架数量占比高于90%。智算中心随着人工智能应用的深入而不断商业化;超算中心应用场景较少,主要应用于重大工程、科研等领域;边缘数据中心可以提供更加贴近用户的存储、计算、网络等服务。随着5G、人工智能、物联网等技术发展,各类数据中心应用和数量将快速增长。

1.3 算力赋能效应日渐凸显

算力是数字经济发展的新生产力,能够激发数据要素创新活力、推动各行业领域数字化转型。随着我国数字化转型持续深入,算力需求场景不断涌现,对数据中心定位提出了更高要求,数据中心不仅要承载大数据、物联网、云计算、人工智能及区块链等技术应用,还要向社会提供泛在算力服务,全面赋能经济社会发展各个领域。清华大学全球产业研究院、浪潮信息和国际数据公司联合推出的《2021-2022全球计算力指数评估报告》指出,算力指数与GDP走势呈现出显著的正相关。数据中心承载的算力投入越大,GDP增长幅度就越高,对交通、能源、农业、健康医疗等行业领域经济效益的拉动效应更为显著。

1.4 数据中心全产业链快速发展

随着云计算、大数据、物联网、人工智能等技术的持续推进,数字政府、智慧城市、工业互联网、5G场景化等应用的迅速发展,数据中心行业正在从过去的专业化行业发展为高度发达的多元化行业,数据中心产业链全面快速发展。数据中心产业链上游是网络、电力、制冷、IT等设备,以及软件系统、机房等基础设施的提供者。中游主要是整合上游资源,建设数据中心,并提供服务,包括电信运营商和第三方服务商。

目前,我国数据中心市场主要以电信运营商数据中心为主。下游主要是需要使用数据中心提供服务的互联网企业、云服务商、金融机构、政府机关等。“东数西算”工程的推进将进一步拉动数据中心产业链上下游的投资,逐渐呈现计算智算化、绿电要素化、设备国产化、液冷产业化、产业垂直一体化发展趋势。

2 我国数据中心产业发展面临的问题

2.1 区域发展不平衡,供需矛盾较为突出

当前,我国数据中心规模数量大致供需平衡,但“东热西凉”问题依然存在,主要表现为西部供给过剩和东部供给不足的结构性矛盾。东部发达地区对数据中心的业务需求比较旺盛,但是能耗、土地指标紧张,用电成本较高,难以支撑大型数据中心落地。中西部地区可再生资源、土地资源丰富,气候环境适宜,但市场需求不足,算力利用效率亟需提高。国网能源研究院发布的《能源数字化转型白皮书(2021)》显示,我国31个省(区、市)均建设有各类数据中心,主要集中在东部发达地区,机架数量占比约为65%,中部、西部及东北地区分布较少,机架数量占比约为35%。

2.2 数据中心高能耗,绿色转型有待提速

数据中心作为数字经济的“底座”,绿色低碳已经成为其发展的重要趋势,然而数据中心支撑起强大算力,需要24小时不间断运转,承载较大的能耗压力。目前,我国主要使用电能利用效率(PUE)指标评价数据中心能源利用效率,是数据中心整体总耗能与IT设备耗能的比值,其值越接近于1,表示该数据中心能源利用水平越高。近年来,我国数据中心绿色发展进程日益加快,能效水平不断提升。中国数据中心工作组CDCC发布的《2021年中国数据中心市场报告》显示,2021年全国数据中心平均PUE为1.49。根据国家有关要求,到2023年底,新建大型及以上数据中心PUE指标要降到1.3以下。在此背景下,亟待加快推进数据中心节能降耗,实现绿色低碳高质量发展的目标。

2.3 算力利用效能不高,产业发展拉动效应不足

随着数字产业迅猛发展,算力市场需求日趋旺盛,三大电信运营商、IT头部企业、地方政府等纷纷投入建设数据中心,导致数据中心建设出现投资过热过快、重建轻用的问题。上架率是衡量数据中心利用率高低的指标。科智咨询发布的《2022-2023年中国IDC行业发展研究报告》显示,目前,我国数据中心整体上架率仅在58%左右。究其原因,一方面,数据中心建设定位不够明确,一些地方数据中心是“数字房地产”运营模式,以出租为主,数据增值服务较少,数据要素潜能未得到充分释放,产业链应用未能充分融合,部分数据中心难以承载AIGC、大模型等新型算力的需要,算力利用效能不高。另一方面,数据中心产业生态不够完善,有的数据中心配套产业和设施未能同步匹配,靠数据中心“单打独斗”只能承接低层次存储和管理业务。数据中心算力供给定位不清晰,算力类型与当地经济产业匹配不精准,不能满足市场需求,难以促进和带动数据中心上下游产业链的发展。

2.4 规模优势不明显,运维管理能力滞后

当前,数据中心呈蓬勃发展态势,很多企业自己建有数据中心,大多独立运营,没有统一的标准规范,规划设计与技术应用自成一派。特别是在运营和资源共享方面兼容性较差,很难实现协同,规模优势不明显。数据中心联动不足带来算力资源的低效配置,出现算力碎片化和资源浪费,各算力平台的软件系统、硬件配置的差异也会给用户使用带来不便。同时,随着数据中心规模和数量的快速增长,数据中心的运维管理能力滞后问题凸显,信息资源配置滞后、运维管理技术落后、建设运营经验缺乏、专业运维人才匮乏是主要原因,这都导致数据中心运营效率和服务质量参差不齐。

3 优化我国数据中心产业发展的对策建议

3.1 合理规划布局,推进数据中心集约建设

加强全国数据中心统筹协调一体化发展,加快推进“东数西算”工程,优化数据中心建设布局、算力资源配置,协同推进产业链上中下游,着力提升数据中心的算力服务质量和利用效率,推动我国东西部协同联动发展。数据中心建设要以需求为导向,结合当地实际,合理规划、有序发展,避免重复建设。东部地区可以定位承接对网络时延要求高的实时算力需求;中西部地区可以定位提供存储备份、离线分析等非实时算力。同时,积极引导通用数据中心、超算中心、智算中心、边缘数据中心等算力基础设施合理梯次布局。超算中心,可以部署高性能计算资源,为科研等领域提供强大算力支持;智算中心可提供智能算力、数据服务,支撑制造、教育、医疗等行业的数字化转型;边缘数据中心可在网络边缘部署计算资源,缩短数据传输距离,提高响应速度,满足实时算力和低延迟需求。

3.2 坚持创新驱动,实现数据中心安全绿色发展

着力推进核心关键技术攻关,加快供电、制冷、服务器、网络设备与技术的研发突破,在设计规划、选址、建设、运营等环节,采用新技术一体化部署,积极应用蓄冷、液冷、余热利用、高压直流、蓄能等技术,建立绿色运维管理体系,实现节能降耗。加快引入可再生能源,利用数据中心园区屋顶等空间资源,建设分布式可再生能源发电设施,并配置储能系统,采用拉专线、大用户直供等多种方式利用清洁能源电力,进一步提升数据中心可再生能源利用率。加强数据安全传输保障能力,健全“监、管、防、督、处”全流程数据安全监管体系,有效提升风险监测、预警、溯源及处置能力,实现数据中心高效、安全、绿色发展。

3.3 加强顶层设计,激发数据中心产业赋能效应

加强区域内的算力布局统筹规划,将数据中心的定位、目标与产业发展紧密结合,以建代用,以用促建,充分激发产业中数据等各类资源要素创新活力,引导算力向各行业领域延伸拓展,服务于企业数字化转型,全面赋能产业发展。加快培育数据行业的龙头企业,可采用“培育+引进”的方式,借助本地区政策、产业、区位等优势,吸引数据中心龙头企业落户,打造数据中心产业生态,加快全产业链发展,壮大数据中心产业规模。坚持技术与业务创新驱动,加快新一代数字技术研发应用,健全算力供给应用体系,提高算力高效供给能力,深化算力在交通出行、健康医疗、普惠金融等领域应用场景下的融合应用,推动算力成为泛在普惠的社会服务,促进数字经济高质量发展。

3.4 加快算网协同,夯实数字经济发展“算力底座”

随着算力向各行业领域的不断延伸,已经成为经济社会发展的基础资源。网络作为连接数据、用户、服务的主渠道,只有与算力深度融合,并配置管控调配算力能力,才能构建泛在普惠的算力网络。加快算网协同,推动网络设施和计算设施融合发展,统一编排管控计算、存储及网络资源,创新算力资源调度和数据资源开放流通模式,推动算力、业务和数据流通,满足灵活泛在、智能随机的网络和算力应用需求。健全数据中心建设运营标准规范体系,推动数据中心共建共享,互联互通,支持重点行业领域数据中心规模化建设发展。科学合理增设网络核心骨干节点,进一步优化数据中心整体网络架构,着力提高数据中心网络运力资源服务水平,夯实数字经济发展“算力底座”。

3.5 优化运营管理,推动数据中心高质量发展

创新技术一体化部署,提高智能运维水平,结合人工智能等技术对数据中心进行精准监控和控制,实现智慧高效运维管理,确保数据中心稳定高效运行。创新数据中心运营模式,探索将数据中心运营权和所有权分离,比如由地方政府或者多家企业共同成立公共法人出资建设数据中心,由专业化公司建设运营,充分发挥其技术、专业、产业生态优势,不仅提供更多优质增值服务,还能避免给投资建设主体带来重资产投资风险。打造专业人才团队,培养一支具有数据中心关键核心技术专业性人才队伍,满足数据中心运维人才需求,将运维工作做好、做细、做到位,确保数据中心长期稳定运行。

4 结束语

数据中心作为数字经济发展的基础设施,是“新基建”运行的核心支撑,能够提供数据存储计算、分析处理、场景应用等服务。近年来,我国数据中心建设需求日益旺盛,建设规模不断扩大,全产业链快速发展,逐步呈现多样性算力发展趋势,算力赋能效应日渐凸显。虽然我国数据中心产业已经具备良好的发展基础,具有强大的发展动力,当前在区域发展平衡、绿色转型、产业赋能、运营管理等方面仍然存在一定的挑战,未来仍需合理规划布局,坚持创新驱动,加强产业发展顶层设计,加快算网协同,优化运营管理,积极推动我国数据中心产业高质量发展。

本文标题:新基建背景下的数据中心产业发展浅析

本文链接:https://www.blueocean-china.net/faq3/993.html
[版权声明]除非特别标注,否则均为本站原创文章,转载时请以链接形式注明文章出处。

全国统一服务热线
15336679905
Copyright ©2019-2023 兰洋(宁波)科技有限公司 版权所有
ICP备案:浙ICP备2021021247号