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大数据

更智能更绿色,数据与算力设施建设按下快进键

当前,5G、云计算、人工智能、大数据等新一代信息技术已经深刻融入人们的生产生活。从过去人与人之间的连接,到现在的万物互联,数据存储、分析、处理需求激增,数据与算力设施成为支撑数字经济蓬勃发展的重要底座。

近日,中国联通“智•云”数据中心在江西抚州启动建设,总投资超2.2亿元。十堰工业大数据中心项目成功签约,总投资3.5亿元。甘肃省首个园区级能源大数据中心正式成立。新型数据中心建设正在全国范围内如火如荼的展开。

根据工业和信息化部发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》(以下简称“规划”)显示,我国数据与算力设施服务能力显著增强。到2025年底,数据中心算力预计达300每秒百亿亿次浮点运算,单位电信业务总量综合能耗下降幅度达到15%,新建大型和超大型数据中心运行电能效率(PUE)下降到1.3以下。届时,数据与算力设施的建设与服务水平将迈上新的台阶,在数字经济宏伟新蓝图上留下浓墨重彩的一笔。

全面统筹区域规划发展

纵观我国数据中心布局,目前呈现出“东部沿海居多、核心城市集中、中西北部偏少”的格局。根据赛迪顾问数据显示,截至2019年底,北京、上海、广东三个数据中心聚集区的在用机架数的全国占比为31.3%,与国内其他任意三个省(区、市)相比,北上广还是在我国数据中心规模分布上占据了相当大的比重。此外,若将河北、天津、内蒙古、江苏、浙江、福建、海南等北上广周边地区加上,这一比重会提升至60%以上。

数据中心的布局紧随区域的互联网发展需求,与经济的发展程度密不可分。一位业内资深专家表示,大量数据中心布局在一线城市及周边是因为它们的主要客户互联网企业大多布局在这里。但这些区域土建成本、能耗指标没有太大富裕,未来没法扩建大规模数据中心。中西部地区土地宽裕、能源富集,能大幅降低数据中心成本。但距离用户较远,存在网络延迟问题,且跨省网络带宽交易价格很高。“统筹布局是未来数据中心必须考虑的现实问题,比如实时在线业务靠近一线城市布局,而离线非实时业务则进行远距离布局。”

在数据中心被列为新型基础设施以来,全国各地都在加快数据中心建设。中南财经政法大学数字经济研究院执行院长盘和林也指出,随着数据中心需求量增大,各种类型、不同规模的数据中心建设与日俱增,数据中心作为高耗能且备受追捧的产业,很容易出现重复建设、过度建设的问题。万国数据董事长兼首席执行官黄伟指出:“数据中心作为重资产投资,是以15年到20年生命周期来衡量的,若布局不当,极有可能导致无效投资。”

为促进数据中心协同、均衡发展,“规划”指出,要加强数据中心顶层规划,优化数据中心供给结构,推进一体化大数据中心体系建设。加强区域协同联动,引导数据中心集群化发展,推进东部与中西部地区、一线城市与周边地区的数据中心协调发展。

“数据中心高质量发展工程”也将统筹数据中心区域布局列入其中。鼓励在一线城市周边地区建设热数据聚集区,在能源充足、气候适宜、自然灾害少的地区建设大型和超大型数据中心吸引冷数据聚集,推动数据集聚区之间资源共享调度,提升数据中心利用水平。

加速推进智能化升级

智能化是数据中心未来发展的关键点之一,而人工智能正是实现数据中心智能化升级的重要技术手段。华为中国政企数据中心解决方案营销总监李伟曾在采访中指出,数据中心的智能化未来会是结合数据中心的全生命周期通盘考虑,如模块智能化、能效智能化、设计智能化、运维智能化、安全智能化和运营管理智能化。

“新建数据中心应重视利用人工智能技术,建设人工智能数据中心。人工智能对于传统数据中心存在的问题能提供较优的解决方案。”百度公司首席技术官王海峰表示。

百度云计算(阳泉)中心在智能化建设方面的实践可以作为参考。该数据中心应用AI实现智能运维,更及时、快速、全面地掌握自身的运营状况,采用百度“飞桨”AI智能控制系统,通过建立数据中心深度学习模型,实时监控运行数据,持续进行系统调优并给出维护策略,实现智能供电、智能散热,确保数据中心低能耗高性能运行。

关于数据中心的智能化建设,“规划”指出,要加快算力设施智能化升级,推进多元异构的智能云计算平台建设,增强算力设施高速处理海量异构数据和数据深度加工能力。同时,“规划”还提到要提升人工智能基础设施服务能力。打造人工智能算法框架,鼓励企业加快算法框架迭代升级。构建先进算法模型库,打造通用和面向行业应用的人工智能算法平台,加快软件与芯片适配。支持企业、科研机构搭建普惠的人工智能开放创新平台。

持续提高绿色发展水平

尽管当前国内数据中心绿色化建设已初显成效,但挑战仍然存在。一方面,可再生资源供需矛盾凸显。公开数据显示,数据中心七成左右电力供应仍然来自煤电,绿电的实际用量偏小。北京计算机学会数字经济专委会秘书长王娟在接受采访时指出,这主要是由于清洁能源风、光、水等绿电受传输距离、存储技术和供应周期的影响,可持续性和稳定性较差。目前我国在氢能、核能等储能方面不断建设,但是真正转型应用于数据中心的能力尚处初级阶段,仅在局域的、小规模的数据中心有所试点。

“电力供应的需求侧改革很关键,如何协调清洁能源、传统电力的市场分配,提升清洁能源储能技术,充分利用双碳下的碳汇、碳税价格调节手段,促进用电用户大量清洁能源使用的主动性,才能把绿色电力的市场双方都培育起来,让绿电应用走向良性循环。”

另一方面,低碳技术的应用,包含着大量的设备更新和置换成本,企业短期很难从节约的能耗中收回置换成本和更新系统的代价,这也是制约绿色数据中心的一个关键问题。阿里云基础设施数据中心研究员曲海峰表示:“目前社会资源利用效率普遍比较低,应该更多地使用云计算服务,尤其是公共云计算服务,大范围、高比例提高数据中心的资源利用率,以提升能源对信息技术的支撑效率,这才是真正的绿色化。”

为推动数据中心变得“更绿”,此次“规划”明确指出,要加快建设绿色数据中心,建立健全绿色数据中心标准体系和能源资源监管体系,引导使用节能与绿色低碳技术产品、解决方案。“数据中心高质量发展工程”也将持续提纲数据中心绿色发展水平列入其中,鼓励新建大型超大型数据中心应用液冷、水冷等高效制冷方案,直流供电、高压配电、分布式供电等高效供配电方案,应用模块化机房、高效能比 IT 设备等,提高可再生能源利用率,高水平建设绿色数据中心。加快效益差、能耗高的小散数据中心开展节能和绿色化改造,鼓励数据中心运营方加强内部能耗数据监测和管理,提高能源利用效率。

责任编辑:宋婧


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