一文读懂数字经济驱动下的数据中心发展趋势 ——超大规模、绿色低碳、协同发展、高效集约、安全可靠

数据中心作为重要的物理支撑,是数字经济持续发展的关键基础,超大规模和绿色低碳已经成为全球发展的趋势,新型数据中心具备高技术、高算力、高能效和高安全特征。

随着我国数字经济的蓬勃发展,各行业的数字化转型升级进度也在加快,算力成为推动数字经济发展的核心动力。在政策的支持下,如“十四五规划”和“数字中国建设整体布局规划”,我国算力产业得到了迅速发展,绿色算力在技术产品创新和传统产业转型升级等多个方面取得了积极成效,算力产业进入了一个集成创新、快速发展、深度应用和结构优化的可持续发展新阶段。


在数字经济时代,需要对大量分散、形式多样的数据进行采集、存储和关联分析,数据计算、传输和应用需求也大幅提升,数据增长呈现爆发式增长趋势。数据中心作为重要的物理支撑,是数字经济持续发展的关键基础,超大规模和绿色低碳已经成为全球发展的趋势,新型数据中心具备高技术、高算力、高能效和高安全特征。

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根据国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部以及国家能源局联合发布的《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》,到2025年,我们将推动全国范围内的数据中心形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化格局因此,加快打造数据中心集群,推动5G设施、算力资源与可再生能源的统筹布局,成为我国数字经济发展中的重要环节。

超大规模发展趋势

随着云计算和大数据的迅猛发展,大型和超大型数据中心的建设趋势日益明显。越来越多的企业都在寻求更先进的超大规模数据中心来满足其需求,特别是对于计算密集型应用程序而言,这种需求在不断增长。


一方面,大规模数据中心能够有效地降低企业的IT成本,提高应用程序的性能和可靠性,提高企业运营效率;其次,大规模数据中心可以为企业提供更多的存储空间,以便更好地管理企业的数据;此外,大规模数据中心可以支持企业的数据处理,实现大规模数据的准确分析,以便更好地为企业的决策和管理提供依据;另外,大规模数据中心可以支持企业进行多种形式的数据处理,比如高性能计算、人工智能、机器学习等,实现更多的业务场景,提升企业的竞争力。不仅如此,大规模数据中心还可以为企业提供更多的数据安全性,从而保护企业的数据不被泄露。


对于数据中心运营商而言,超大规模数据中心不仅可以拥有大量的存储空间、计算能力和网络资源,以满足企业数据处理需求,而且拥有多种备份机制和故障转移技术,保证企业数据的高可用性。其次,超大规模数据中心拥有高效的计算和存储资源,可以大大提高企业处理数据的效率;此外,超大规模数据中心可以提供灵活的定制能力,可以根据企业的不同需求提供定制化的服务;另外,超大规模数据中心拥有完善的安全措施,可以有效保障企业数据。因此,超大规模数据中心已经成为企业在数字经济时代发展中不可或缺的基础设施。


超大规模数据中心的面积通常超过几十万平方米,机架数量可达到上万台,而单个机架的功率也可超过6千瓦,并且总功率可达数十万千瓦。海外如谷歌、Facebook、亚马逊等,国内如三大电信运营商、腾讯云、阿里云、华为云,以及众多的中立数据中心运营商,都陆续部署超大规模数据中心,以满足对客户或自身业务需求。


以国外的超大规模数据中心为例,谷歌在马萨诸塞州的项目占地约500英亩,机架数量超过3万台,功率达到约100兆瓦;英国的谷歌数据中心占地约200英亩,机架数量约1万台,功率约50兆瓦;Facebook在加利福尼亚州的数据中心占地约400英亩,机架数量超过2万台,功率约90兆瓦;亚马逊在华盛顿州的数据中心占地约600英亩,机架数量超过3.5万台,功率约120兆瓦。(来自互联网综合查询结果,数据仅供参考)


此外,根据工业和信息化部此前发布的《全国数据中心应用发展指引(2019、2020)》的统计数据,2018年正在使用的超大型数据中心达到了41个,而规划中的在建数据中心达到了74个;2019年正在使用的超大型数据中心达到了67个,规划在建数据中心达到了100个。据工业和信息化部最新统计,截至2022年,我国数据中心的机架规模稳步增长,全国正在使用的数据中心机架总规模已超过650万个标准机架,大型以上数据中心所占比例超过80%(以每个标准机架功率2.5千瓦为标准。大型数据中心定义为机架数量大于或等于3000但小于10000的数据中心,而超大型数据中心则定义为机架数量大于或等于10000的数据中心)。


为了提高管理效率,降低运营成本,提高数据中心的可用性和可靠性,简化数据中心的结构,改进数据中心的发展状况,集群化成为了数据中心发展的一个重要趋势。集群一般资源丰富,网络、政策、油气水电都能够得到保障,数据中心集群化通过资源的共享和优化,可以降低硬件设备和能源的使用量,从而降低成本和能源消耗;重要的一点,集群数据中心一般运维集群化,如遇重大故障发生,能够集中运维力量,快速恢复。此外,集群化还可以采用智能化的能源管理系统,进一步提高能源利用效率,实现可持续发展。

绿色低碳发展趋势

气候变化是全球性问题,大力开展节能减碳并积极应对气候变化已成为《巴黎协定》签署后各国的共识。然而,随着数据中心规模和能耗的不断增长,在全球碳中和的趋势下,在我国积极推行的“碳达峰、碳中和”目标的指引下,数据中心的低碳化、绿色化、数字化和智能化成为IDC行业可持续发展的重要方向和共识。


自2017年起,工业和信息化部组织推广了国家绿色数据中心评选推荐项目,极大地推动我国数据中心的绿色化发展。国家绿色数据中心由工业和信息化部发起,与国家发展改革委员会、国家能源局等六个部委合作推广,通过对能源高效利用、绿色低碳发展、科学布局和集约建设、算力资源高效利用等15个指标对数据中心的绿色发展水平进行评估,并对获选的数据中心予以肯定。2022年,发布了共43个国家绿色数据中心,包括浩云南香谷数据中心、中国移动(宁夏中卫)数据中心、贵安华为云数据中心等,而浩云长盛南香谷云计算集群(浩云南香谷数据中心)是华南地区唯一上榜的数据中心。


除了数据中心本身的绿色低碳化迫在眉睫,作为支持各行业的新型基础设施,数据中心还可以有效推动高能耗行业进行快速的数字化转型和低碳化转型。


为了实施《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》,工业和信息化部于2021年7月发布了相关文件,提出在3年内基本形成合理布局、先进技术、绿色低碳、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心发展格局。同时,《行动计划》还提到要建设符合绿色数据中心要求且达到4A级以上绿色低碳等级的大型及以上数据中心。


此外,为了落实《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》,近年来工业和信息化部持续开展了国家新型数据中心典型案例推荐工作。目前,已有65个数据中心入选国家新型数据中心典型案例名单,其中包括中国电信安徽智算中心、阿里巴巴浙江云计算仁和液冷数据中心等。

东数西算驱动:协同发展、高效集约

由于单体数据中心难以满足需求,一般采用集群方式规划超大规模数据中心。


2022年,我国启动了“东数西算”工程,分别在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃和宁夏等八个地区启动了国家算力枢纽的建设,设立了十个国家数据中心集群,并计划构建全国一体化的大数据中心体系。2023年,“东数西算”进入全面建设阶段,全国范围内新开工的数据中心项目接近70个。


以内蒙古为例,和林格尔新区是“东数西算”规划的十个国家数据中心集群之一,目前建成和在建数据中心18个,包括中国移动、中国电信、中国联通、中国银行、中国农业银行、中国建设银行总行数据中心等,都属于超大规模数据中心。

内蒙古和林格尔数据中心集群项目(部分)


“东数西算”工程重点强调了四个方面的协同。首先,强化重大工程项目与相关政策的协同,加强数据中心的建设与用电、用地、用能和用水等配套政策的同步实施,推动重大工程项目尽快建成并投入使用。其次,强化多种政策工具之间的协同,充分利用中央预算内投资、各类金融工具及能耗管控等政策手段,支持国家算力枢纽和国家数据中心集群尽早发挥作用。第三,强化国家算力枢纽与全国一体化算力网络体系的协同,除了已经规划的国家算力枢纽外,还要统筹推进算力供给站、网络试验线、算力调度网、数据要素场和安全防护盾等基础设施的一体化建设,构建全国范围内覆盖多层级联动的算力网络体系。最后,强化数据中心建设与算力产业发展的协同,以国家算力枢纽和数据中心集群为引领,在规模化集聚算力和丰富应用场景的基础上,推动产业的上下游协同发展,共同打造计算产业生态系统。


其他大型及以上数据中心基本上按照“东数西算”工程的产业布局来进行建设,主要集中在东部沿海发达城市和西部算力中心节点城市。


作为国内领先的数据中心解决方案提供商之一,浩云长盛积极响应国家政策,在国家规划的算力枢纽节点和数据中心集群的发展范围内,推动浩云长盛南香谷云计算集群的建设,并致力于构建绿色低碳的超大型数据中心,为“数字广东”建设做出贡献。


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浩云长盛南香谷云计算集群


据了解,浩云长盛南香谷云计算集群项目位于增城区独立园区,定位为可以辐射珠三角地区的高可用互联数据中心。园区的面积接近50万平方米,并且具有强大的扩容能力。该项目旨在为面向5G、云计算、人工智能等下一代高端信息技术应用提供支持,是华南地区极具影响力的超大型云计算集群。项目一期规划包括了4栋数据中心,已经完成了部分交付。项目二期的总规划建筑面积约为29万平方米,目前土建工程已经完成,正在进行机电设施的建设。


浩云长盛南香谷云计算集群,不单是一个规模化高可靠的数据中心集群,而是一个数据中心生态圈。生态圈中连接了4朵云(华为、腾讯、阿里、字节),3张网(联通、移动、电信),1个算力中心(广州2号算力基地),1个数据交互中心(广州3号超低延时数据中心)。生态圈中的元素通过高速光纤打通,为客户提供多样化、系统性的数据中心服务。南香谷生态圈能够让可靠业务更可靠,让算力业务更高效,让低延时业务更快速,真正实现云网一体,数智协同。


目前,浩云长盛南香谷云计算集群正全力成为行业内安全运行且具备明显经济效益的标杆项目,致力于为粤港澳大湾区的产业数字化发展提供支持和赋能。

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