解讀 | “東數(shù)西算”——數(shù)字時(shí)代的“南水北調(diào)”

近日，國家發(fā)改委等部門下發(fā)通知，同意在內(nèi)蒙古、貴州等地啟動(dòng)建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)。這意味著，“東數(shù)西算”工程已啟動(dòng)推進(jìn)?！皷|數(shù)西算”工程為何被稱為數(shù)字時(shí)代的“南水北調(diào)”？將對(duì)哪些城市和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響？

撰文/記者 趙天宇 圖文編輯/陳永杰

新媒體編輯/李云鳳 攝影/張星海

▲《北京科技報(bào)》2022年2月28日封面（訂閱）

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“東數(shù)西算”工程：數(shù)字時(shí)代的“南水北調(diào)”

近日，國家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合印發(fā)通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動(dòng)建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群。至此，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì)，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。

據(jù)介紹，“東數(shù)西算”就是通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動(dòng)。簡單地說，就是讓西部的算力資源更充分地支撐東部數(shù)據(jù)的運(yùn)算，更好為數(shù)字化發(fā)展賦能

▲“東數(shù)西算”工程布局圖 （制圖/柴青艷）

據(jù)了解，國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)將作為我國算力網(wǎng)絡(luò)的骨干連接點(diǎn)。在8個(gè)算力樞紐內(nèi)，進(jìn)一步規(guī)劃設(shè)立了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群，分別是張家口集群、長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)集群、蕪湖集群、韶關(guān)集群、天府集群、重慶集群、貴安集群、和林格爾集群、慶陽集群、中衛(wèi)集群。

據(jù)悉，我國將加快提升8個(gè)算力樞紐的影響力和集聚力，牽引帶動(dòng)全國算力一體化協(xié)同發(fā)展。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施聯(lián)通；加快打通東西部間數(shù)據(jù)直連通道，打造一批“東數(shù)西算”示范線路；優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升國家數(shù)據(jù)中心集群的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等級(jí)，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量。

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“東數(shù)西算”不只是把東部數(shù)據(jù)拿到西部運(yùn)算

“東數(shù)西算”是我國繼“南水北調(diào)”“西電東送”“西氣東輸”以后，又一項(xiàng)優(yōu)化資源配置、一體化布局的國家級(jí)工程?！皷|數(shù)西算”雖然可以簡單理解為，把東部地區(qū)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)拿到西部運(yùn)算，更好地減輕環(huán)境和資源壓力，但事實(shí)上，它橫跨了數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)、資源、能源等諸多領(lǐng)域，其背后深層次的邏輯和作用不止于此。對(duì)此，北京科技報(bào)記者邀請(qǐng)了三位行業(yè)專家進(jìn)行解讀。

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發(fā)展：應(yīng)避免“重建設(shè) 輕應(yīng)用”

【采訪專家】

王元卓

中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)所研究員

北京科技報(bào)：北京冬奧會(huì)結(jié)束以后，東數(shù)西算工程正式啟動(dòng)，開啟節(jié)點(diǎn)為何選在2022年2月？有什么特別的意義嗎？

王元卓：“東數(shù)西算”工程的確近日才得到正式批復(fù)，但從時(shí)間點(diǎn)上來說，并不是刻意選擇在2022年開啟，國家有關(guān)部門其實(shí)在這方面早有布局，這是一個(gè)水到渠成的過程。

從政策脈絡(luò)上來看，2021年5月，國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局發(fā)布《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》，就明確提出了要布局建設(shè)全國算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)，加快實(shí)施“東數(shù)西算”工程，并確定了8個(gè)國家樞紐節(jié)點(diǎn)，和最近批復(fù)的節(jié)點(diǎn)地區(qū)是一樣的。

今年1月13日，國務(wù)院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》中，也再次將“東數(shù)西算”作為一個(gè)重要章節(jié)進(jìn)行部署，應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的算力資源短缺問題，有必要在“十四五”期間提前布局、提前應(yīng)對(duì)。

北京科技報(bào)：“東數(shù)西算”在具體實(shí)施過程當(dāng)中，從規(guī)劃、建設(shè)維護(hù)等角度出發(fā)，有哪些需要注意的地方？

王元卓：我認(rèn)為最為重要的，就是在實(shí)際操作過程當(dāng)中，要從應(yīng)用角度出發(fā)，以需求為引導(dǎo)做好規(guī)劃，避免盲目上馬出現(xiàn)“重建設(shè) 輕應(yīng)用”的現(xiàn)象。

從過去的經(jīng)驗(yàn)來看，國家級(jí)工程因?yàn)樯鐣?huì)熱度高、經(jīng)濟(jì)效益好，很容易出現(xiàn)各地“一哄而上”“盲目建設(shè)投資”的情況，新能源汽車、芯片制造都出現(xiàn)過這樣的情況，最后出現(xiàn)了爛尾甚至影響到地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

究其原因，就是搞建設(shè)沒有真正從需求側(cè)，從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)。此次“東數(shù)西算”也是這樣，不是說政策一下來，我們就馬上在西部地區(qū)建幾十個(gè)、幾百個(gè)數(shù)據(jù)中心，然后開始計(jì)算。而是要認(rèn)識(shí)到，東部地區(qū)雖然有比較強(qiáng)的算力需求，但這個(gè)需求不是一夜之間出現(xiàn)的，而是階段性遞增的。

這就需要有關(guān)部門做大量的預(yù)估性調(diào)研，做好統(tǒng)籌規(guī)劃，當(dāng)然這種預(yù)估到后期也可能出現(xiàn)變化和調(diào)整，只有讓東部和西部都覺得劃算以后，才是一個(gè)最為合理的方案。

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布局：水熱條件是建數(shù)據(jù)中心最重要考慮因素

【采訪專家】

劉馳

北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長、教授

北京科技報(bào)：如何準(zhǔn)確理解東數(shù)西算當(dāng)中的“數(shù)”和“算”，我們注意到“數(shù)據(jù)中心”和“算力中心”多次并行出現(xiàn)，這兩者之間是什么關(guān)系？

劉馳：“東數(shù)西算”，可以理解為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的“南水北調(diào)”工程。

這項(xiàng)工程的主要目的，就是將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動(dòng)，讓西部的算力資源，更充分地支撐東部數(shù)據(jù)的運(yùn)算，更好地去推動(dòng)數(shù)字化發(fā)展。

“東數(shù)西算”中“數(shù)”指的是數(shù)據(jù)，隨著人們生活、工作、娛樂線上場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，由此產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，過去對(duì)數(shù)據(jù)的要求是“能存”，相當(dāng)于一個(gè)巨大的存儲(chǔ)器，所以業(yè)內(nèi)叫“數(shù)據(jù)中心”。

但隨著5G、人工智能、云計(jì)算等領(lǐng)域的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)功能已經(jīng)不能滿足用戶需求了，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器不但能存，更要會(huì)計(jì)算，所以現(xiàn)在這個(gè)存儲(chǔ)器叫做“算力中心”，更加強(qiáng)調(diào)的是“運(yùn)算能力”。

所以“算力中心”和“數(shù)據(jù)中心”本質(zhì)上是一個(gè)意思，但從技術(shù)的角度來看，兩者又不太一樣，算力中心是數(shù)據(jù)中心的2.0版本，是它的升級(jí)版。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心相比，算力中心對(duì)土地、能源、氣候等條件提出了更高的要求，這也是東數(shù)西算工程實(shí)施的原因之一。

北京科技報(bào)：8個(gè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)當(dāng)中，有5個(gè)節(jié)點(diǎn)都分布在西部地區(qū)，但基本上是沿著東經(jīng)105°，也就是中部地區(qū)和西部地區(qū)交匯的位置豎向分布的。和西電東送、西氣東輸相比，東數(shù)西算的“西”顯得靠“東”了一些，這是為什么呢？

劉馳：數(shù)據(jù)中心最容易耗電耗水，耗水的原因也是需要制冷，所以數(shù)據(jù)中心在建設(shè)當(dāng)中，水熱條件是最為重要的考量因素，而不是說距離發(fā)電站越近越好。

從這個(gè)角度來看，云貴川地區(qū)，尤其是海拔較高、水資源條件良好的貴州就是大數(shù)據(jù)中心最為適合的選址地區(qū)。內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地雖然水資源條件不如云貴川，但氣溫條件合適，且可再生能源豐富，同樣具備一定優(yōu)勢(shì)。

從東經(jīng)105°再往西，比如西藏、新疆等地，盡管再生能源水平在國內(nèi)位居前列，但是從建設(shè)角度來看，有高海拔、低溫、大風(fēng)揚(yáng)塵等諸多不利條件制約，維護(hù)成本太高了，目前的普通民用商業(yè)計(jì)算機(jī)，抗寒抗凍抗高壓抗海拔的能力都是比較弱的，所以就不再適合建設(shè)數(shù)據(jù)中心了。

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產(chǎn)業(yè)：綠色能源產(chǎn)業(yè)有望受益

【采訪專家】

劉世平

中國科學(xué)院大學(xué)教授、金融科技研究中心主任

北京科技報(bào)：“東數(shù)西算”是不是和“雙碳”一樣，屬于“十分必要”的一項(xiàng)計(jì)劃？

劉世平：從宏觀層面、現(xiàn)實(shí)需求和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來看，開啟“東數(shù)西算”都十分有必要。

從宏觀層面上來看，數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的新引擎，數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心要素，而算力則作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心生產(chǎn)力。數(shù)字技術(shù)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展已經(jīng)成為大趨勢(shì)，全社會(huì)對(duì)算力的需求也就十分迫切，預(yù)計(jì)每年仍將以20%以上的速度快速增長，可見未來幾年會(huì)建設(shè)大量的算力中心。

從現(xiàn)實(shí)需求來看，我國現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心的分布表現(xiàn)為東多西少、相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施就近分布的現(xiàn)象，比如阿里云數(shù)據(jù)中心就位于浙江千島湖附近。但東部地區(qū)人口稠密、土地能源都日趨緊張，而數(shù)據(jù)計(jì)算又特別耗電、廢水。

恰好西部地區(qū)電力等能源資源豐富，電價(jià)便宜；西南地區(qū)水資源豐富、空間資源廣闊，可以滿足東部地區(qū)算力的大量需求，是個(gè)良性的互補(bǔ)機(jī)會(huì)。

從經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來看，2020年我們國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面小康，對(duì)于西部地區(qū)來說，“東數(shù)西算”可以很好地帶動(dòng)當(dāng)?shù)財(cái)?shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增加就業(yè)人口，形成產(chǎn)業(yè)效應(yīng)，有助于推進(jìn)西部大開發(fā)和區(qū)域平衡與協(xié)調(diào)發(fā)展。

北京科技報(bào)：隨著“東數(shù)西算”工程全面啟動(dòng)，有估算稱啟動(dòng)后將每年拉動(dòng)4000億元人民幣的投資，3年市場(chǎng)規(guī)模合計(jì)過萬億。哪些產(chǎn)業(yè)或者行業(yè)將顯著受益呢？

劉世平：最受益的產(chǎn)業(yè)可能是綠色能源產(chǎn)業(yè)，數(shù)據(jù)中心也被稱作“不冒煙的工廠”，電力消耗巨大。單個(gè)機(jī)柜功率在3-6kW左右，高性能超算數(shù)據(jù)中心的機(jī)柜功率可以達(dá)到20-30kW，所以它在東部地區(qū)是非常吃緊的。

從目前的能源結(jié)構(gòu)來看，數(shù)據(jù)中心70%的電力供應(yīng)來自煤電（火電），這與數(shù)據(jù)中心的用電特點(diǎn)有關(guān)系，因?yàn)楝F(xiàn)在綠電還不是太穩(wěn)定，無法做到持續(xù)供應(yīng)，而數(shù)據(jù)中心最怕的就是斷電，當(dāng)然這與我們國家的電能結(jié)構(gòu)也有關(guān)系。

未來在“雙碳”目標(biāo)下，用于供給數(shù)據(jù)中心的風(fēng)電、光伏發(fā)電，云貴川地區(qū)的水力發(fā)電大有可為。

上游的基建產(chǎn)業(yè)也將受益。比如位于貴州貴安的七星災(zāi)備數(shù)據(jù)中心，總占地面積高達(dá)47萬平方米，僅隧洞面積就超過3萬平方米，這樣的數(shù)據(jù)中心未來會(huì)新建更多，給土建方和設(shè)備制造商帶來了巨大的機(jī)遇。

此外數(shù)據(jù)中心有大量機(jī)器設(shè)備，需要高性能計(jì)算芯片支持：相關(guān)高性能計(jì)算芯片、通信芯片、接口芯片等硬件設(shè)施需求有望提高。由此可以帶動(dòng)智能制造特別是國產(chǎn)高端芯片的發(fā)展。

北京科技報(bào)：與我們國家相比，歐洲、北美是怎樣布局這樣的算力中心的？他們也會(huì)被能源問題困擾嗎？

劉世平：根據(jù)Synergy Research Group統(tǒng)計(jì)顯示，截至2020年，全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量增至659個(gè)，這其中一半以上的數(shù)據(jù)中心位于美國和中國，所以中國在這方面已經(jīng)做到世界領(lǐng)先了。

歐洲數(shù)據(jù)中心數(shù)量不多，一方面歐洲還停留在“信用社會(huì)”時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)滲透率較低；另一方面很多歐洲企業(yè)是跨國境全歐洲運(yùn)營，以移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為核心，和大數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)網(wǎng)并不是同一個(gè)概念。

像亞馬遜、微軟、谷歌和IBM等美國互聯(lián)網(wǎng)公司，每家公司都擁有60個(gè)甚至更多的數(shù)據(jù)中心，但需要注意的是，這些數(shù)據(jù)中心并非都在美國本地，亞太地區(qū)、歐洲、中東和非洲以及拉丁美洲都有部署，這也叫離岸數(shù)據(jù)中心，比如蘋果在中國的數(shù)據(jù)中心“云上貴州”就是個(gè)典型的例子，當(dāng)然這需要建立在當(dāng)?shù)赜脩糨^多的基礎(chǔ)上，否則成本就太高了。

出品：科普中央廚房

監(jiān)制：北京科技報(bào) | 北科傳媒

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