近年來，我國數字經濟蓬勃發展，數字化轉型升級逐步深入各行各業，人工智能、區塊鏈、物聯網等各類數字技術得到廣泛應用，全社會數據總量爆發式增長，對數據存儲、計算、傳輸和應用的需求大幅提升，因此在數字經濟時代，算力成為新的生產力，而數據中心逐步成為支撐各行業“上云用數賦智”的重要新型基礎設施。
我國高度重視數據中心布局建設，以及算力這一新興生產力的快速發展，在“十四五”規劃中明確提出要“加快構建全國一體化大數據中心體系，強化算力統籌智能調度，建設若干國家樞紐節點和大數據中心集群，建設 E 級和 10E 級超級計算中心”。近年來國家密集出臺《新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023年）》《關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見》《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》等一系列重要政策，系統布局構建我國一體化大數據中心協同創新體系和一體化大數據中心算力樞紐體系，“東數西算”工程隨之啟動。
《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》政策中，明確提出要：“國家樞紐節點之間進一步打通網絡傳輸通道，加快實施‘東數西算’工程，提升跨區域算力調度水平；支持開展‘東數西算’示范工程，深化東西部算力協同?！贬槍Α皷|數西算”工程的具體含義，中國信通院提出：
“東數西算”工程是指通過構建數據中心和網絡協同、融合的新型算力網絡，將東部算力需求有序引導到西部地區，優化數據中心布局，促進東西聯動，實現算力的高效調度和使用，全面賦能經濟發展。
“東數西算”工程是全國一體化大數據中心建設目標在算力領域的進一步延伸，“東數西算”工程的實施需依托于八大樞紐節點，同時還需結合算力網絡相關技術。[1] “東數西算”工程類似“南水北調”、“西電東送”等工程，是從全國視角下進行的一體化布局。同樣，類似我國水資源和電力資源的不均衡，我國算力的布局，尤其是數據中心近幾年的爆發式發展，存在一定程度的區域供需失衡、發展失序等的問題：一些東部地區對算力的需求逐步擴大和多樣化，但新建數據中心少，電力成本和土地成本升高，大規模發展數據中心難度和局限性逐步加大；一些西部地區可再生能源豐富，氣候條件適宜，但存在通信網絡基礎設施發展不夠、運營管理人才不足等瓶頸，無法有效承接東部需求。 宏觀上，通過國家樞紐節點布局，引導數據中心向西部資源豐富地區或一線城市群的周邊地區集聚，最終實現數據中心集群有序發展，推動算力供需匹配平衡。
《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》明確提出：在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝，以及貴州、內蒙古、甘肅、寧夏等地布局建設全國一體化算力網絡國家樞紐節點（以下簡稱“國家算力樞紐節點”）。規劃布局的八大算力網絡國家樞紐節點，整體上分為兩類，一類為京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝等用戶規模較大、應用需求強烈的節點，一類為貴州、內蒙古、甘肅、寧夏等可再生能源豐富、氣候適宜、數據中心綠色發展潛力較大的節點。國家發改委表示，國家算力樞紐節點是我國算力網絡的骨干節點，也是國家“東數西算”工程的戰略支點，推動算力資源有序向西轉移，促進解決東西部算力供需失衡問題。
《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》將我國數據中心布局分為兩類，即數據中心集群和城市內部數據中心。數據中心集群，要求推進大規模數據的“云端”分析處理，重點支持對海量規模數據的集中處理，支撐抵近一線、高頻實時交互型的業務需求，數據中心端到端單向網絡時延原則上在 20 毫秒范圍內。貴州、內蒙古、甘肅、寧夏節點內的數據中心集群，優先承接后臺加工、離線分析、存儲備份等非實時算力需求。城市內部數據中心則是針對現有數據中心的改造升級，提升效能，鼓勵城區內的數據中心成為算力“邊緣”端。
2022 年 2 月份，國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等 8 地啟動建設國家算力樞紐節點，并規劃了 10 個國家數據中心集群。國家發展改革委高技術司表示，8 個國家算力樞紐節點和 10 個國家數據中心集群完成批復，全國一體化大數據中心體系完成總體布局設計，“東數西算”工程正式全面啟動。表 1 是根據國家發展改革委官方網站相關復函文件相關信息整理制作。
表 1 國家算力樞紐節點與數據中心集群相關信息整理
圖 1 國家算力樞紐節點與數據中心集群位置圖示
圖 1 清晰表示了我國當前的八大國家算力樞紐節點和數據中心集群位置。我國東部地區存在著較大的算力需求，其中實時性算力需求多被臨近數據中心集群覆蓋，而非實時性算力需求通過國家統一布局，引導到西部，充分發揮西部的地區氣候、能源等優勢，有利于緩解東部地區算力緊張問題，減少能源消耗，同時也為西部借力發展數字經濟提供了重要契機。
隨著“東數西算”工程的逐步推進，全國多地掀起了新建數據中心的熱潮。中國信通院《數據中心白皮書（2022）》中提出：我國數據中心機架規模持續穩步增長，大型以上數據中心規模增長迅速，截至到 2021 年底，我國在用數據中心機架規模達 520 萬架（按照標準機架 2.5kW 統計），近五年年均復合增速超過 30%。[2] 但高速增長的同時，我國數據中心也面臨著上架率不高的困境?！?021年中國數據中心市場報告》提出目前全國數據中心整體上架率為 50.1%，華東、華北、華南約在 60%-70%，其他地區約在 30%-40%，還存在數據中心的供需不對等、需求不匹配、信息不通暢的矛盾。[3] 在表 1 中，國家對 10 個數據中心集群的數據中心平均上架率均做了不低于 65% 的要求，這是對數據中心行業發展做了硬性要求。目前，在部分新數據中心落地協議中，類似的上架率嚴格要求已經有所體現。這一要求是對地方政府和數據中心運營方的雙向要求，一方面，地方政府需要嚴格掌握已有數據中心的利用情況，在審批新數據中心的過程中不能追求一味大干快上，避免一窩蜂式發展；另一方面，對數據中心運營方來說，需要更深入思考數據中心的定位和業務方向，敏銳捕捉市場信息，滿足多樣化算力需求，提升上架率。
多樣化的算力的需求，對算力服務提出了諸如計算速度、計算規模、時延等的多樣化要求。數字經濟的發展催生了云邊端協同的強大且多樣化的計算需求和網絡連接，“云網一體”、“算網一體”、“云邊端一體化”等算力服務解決方案先后出現，各大運營商和華為等企業先后提出“算力網絡”技術概念，為未來算力服務提出方向。例如：中國移動提出算力網絡是以算為中心、網為根基，網、云、數、智、安、邊、端、鏈等深度融合、提供一體化服務的新型基礎設施。算力網絡未來將實現“算力泛在、算網共生、智能編排、一體服務”，逐步推動算力成為與水電一樣，可以“一點接入、即取即用”的社會及服務，達成“網絡無所不達、算力無所不在、智能無所不及”的愿景。[4]
宏觀上看，“東數西算”工程就是算力在全國網絡的統籌和調度過程。微觀上，算力網絡需要確認各個用戶的算力需求，靈活整合云+邊+端等各處算力資源，實現全網算力實時調度匹配。如何實現高效調度、按需匹配，最終達到算力泛在的終極目的，目前仍然是一個重要技術難題。
國家發改委在發布會中提及，我國數據中心年用電量已占全社會用電的 2% 左右。因此，數據中心建設應用領域的節能減排成為數據中心發展不可避免的問題。國家鼓勵通過建設運維模式、技術升級、可再生能源利用等方面進一步提升節能減排能力。在表 1 中，國家相關政策針對數據中心集群的數據中心電能利用效率指標進行了分別規定，在加強數據中心能源保障的過程中，鼓勵推動數據中心充分利用可再生能源，推動數據中心綠色發展。
在我國提出了“雙碳”目標的大背景下，數據中心也可以考慮加入碳交易中。我國政策支持數據中心集群配套可再生能源電站，鼓勵數據中心企業參與可再生能源市場交易，支持數據中心采用大用戶直供、拉專線、建設分布式光伏等方式提升可再生能源電力消費。政策也提出，加強數據中心能耗指標統籌，從省區市層面對數據中心集群進行統一能耗指標調配，鼓勵通過用能權交易配置能耗指標。未來碳市場和碳交易體系成熟后，碳排放指標的統籌、調配和交易也將成為數據中心的重要抓手。從根源上說，使用數據中心的組織、人員，比如互聯網企業，才是真正的算力使用者和電力消耗者，盡管互聯網企業在能源消耗方面堪稱“節能典范”，但在背后，是數據中心在承擔巨大的碳排放負擔。因此引入碳交易，提升互聯網企業的綠色發展意識，規范行業綠色化發展，將成為未來數據中心建設運營的重點。建議國家在 “東數西算”發展過程中引入碳資產和碳循環管理系統，建設配套數據中心各方發展的碳資產和碳交易管理機制，出臺算力基礎設施及產業的“碳達峰、碳中和”路線圖。
參考文獻：
[1] 數據中心白皮書（2022）.中國信息通信研究院
[2] 數據中心白皮書（2022）.中國信息通信研究院
[3] 《2021年中國數據中心市場報告》發布，164張圖表映射現狀和未來.https://tech.ifeng.com/c/8BmGwXKI9Bc.html
[4] 中國移動通信集團有限公司.《算力網絡白皮書》
編輯｜段文秀
審核、責編｜楊帆
