數(shù)據(jù)中心：數(shù)字化時代的“幕后英雄”（新技術(shù) 新進(jìn)展④）

疫情防控期間，人們的生活發(fā)生了改變：視頻會議、語音聊天、內(nèi)容共享，借助各種移動方式，上班族開啟“云辦公”；客廳變成教室，屏幕變成黑板，學(xué)生們停課不停學(xué)，居家上網(wǎng)課；不少人開始當(dāng)起主播，在網(wǎng)上直播帶貨……

從線下到線上，數(shù)據(jù)成為新型生產(chǎn)的要素。承載這些數(shù)據(jù)的存儲和計算空間的，就是許多人“聽說過、沒見過”的數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理的現(xiàn)代化工廠，承擔(dān)與“計算”和“存儲”數(shù)據(jù)相關(guān)的任務(wù)

數(shù)據(jù)中心的定義有多種解讀，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會對數(shù)據(jù)中心的描述為：由計算機(jī)場地，其他基礎(chǔ)設(shè)施、信息系統(tǒng)軟硬件、信息資源（數(shù)據(jù)）和人員以及相應(yīng)的規(guī)章制度組成的實體。

中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所副研究員張春明說：“以前我們常常把這樣的地方叫作‘機(jī)房’。通俗來講，數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理的現(xiàn)代化工廠，承擔(dān)了與‘計算’和‘存儲’數(shù)據(jù)相關(guān)的任務(wù)�！�

作為互聯(lián)網(wǎng)底層基礎(chǔ)設(shè)施，建立在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)上的各類應(yīng)用，已深入生活的方方面面。

在工業(yè)領(lǐng)域，由傳統(tǒng)的財務(wù)記賬類應(yīng)用向個性化定制轉(zhuǎn)型；在民生領(lǐng)域，遠(yuǎn)程在線醫(yī)療讓邊遠(yuǎn)地區(qū)的人們足不出戶就能及時看上大專家；在政務(wù)領(lǐng)域，線上審批一網(wǎng)通辦，百姓不需要多跑腿……這些背后都是數(shù)據(jù)中心提供的強(qiáng)大算力支撐。

秦淮數(shù)據(jù)集團(tuán)創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官居靜介紹，一個超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心可以支持一億以上的觀眾同時觀看一場視頻直播，可以支持自動駕駛汽車24小時不間斷行駛的數(shù)據(jù)運(yùn)算，也可以支撐龍頭電商在“雙11”“618”等大型購物節(jié)期間激增的訂單數(shù)據(jù)處理需求。

在數(shù)字化技術(shù)日益普及的今天，計算力成為核心生產(chǎn)力，數(shù)據(jù)中心隨之成為數(shù)字化時代的“新基建”。

“這就好比電力基礎(chǔ)設(shè)施的核心是發(fā)電廠一樣。電力基礎(chǔ)設(shè)施負(fù)責(zé)電力的生產(chǎn)，如三峽電站、大亞灣核電站等�！崩顺毙畔⑹紫瘓�(zhí)行官彭震說，“數(shù)據(jù)中心則是數(shù)字化時代的核心，其最主要的功能在于算力生產(chǎn)中心和供應(yīng)中心，對外提供各種算力、數(shù)據(jù)和AI的服務(wù)等。”

相較過去，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的地位和作用也發(fā)生了很大變化。過去是將業(yè)務(wù)信息化，數(shù)據(jù)中心主要起到對業(yè)務(wù)的支撐作用，是輔助角色；當(dāng)前是業(yè)務(wù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。數(shù)據(jù)中心的作用，也相應(yīng)由原先的輔助支撐角色，轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁ι�產(chǎn)系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)中心在迅猛發(fā)展的同時，也面臨諸多挑戰(zhàn)

目前全球數(shù)據(jù)中心大多以云數(shù)據(jù)中心為主要形態(tài)。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，我國數(shù)據(jù)中心的超大規(guī)�；�趨勢也日漸明顯。有數(shù)據(jù)表明，2019年，中國超大型、大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量占比達(dá)到12.7%，規(guī)劃在建數(shù)據(jù)中心320個，超大型、大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量占比達(dá)到36.1%。

國內(nèi)數(shù)據(jù)中心在迅猛發(fā)展的同時，也面臨著諸多挑戰(zhàn)。

比如，能耗問題是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨的挑戰(zhàn)之一。

數(shù)據(jù)中心是用電用水大戶。一項調(diào)查報告顯示，2018年中國數(shù)據(jù)中心總用電量為1608.89億千瓦時，超過上海市2018年全社會用電量（1567億千瓦時）。

曙光云計算集團(tuán)總裁關(guān)宏明說：“傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心超過一半的耗能都用在冷卻方面，因此降低冷卻耗能是關(guān)鍵。建立綠色數(shù)據(jù)中心成為趨勢，液冷技術(shù)成為理想選擇�！�

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容能力不強(qiáng)，難以滿足數(shù)字應(yīng)用迭代的速度。

今年以來，直播帶貨、遠(yuǎn)程辦公、在線教育、智慧零售等新場景快速發(fā)展，成了國民經(jīng)濟(jì)的新亮點。然而，一些新場景所選擇的運(yùn)營數(shù)據(jù)中心可擴(kuò)容能力不強(qiáng)，宕機(jī)、卡頓現(xiàn)象時有發(fā)生。

“這表明，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的支撐能力亟待增強(qiáng)，比如可在一個限定區(qū)域提前預(yù)留土地、能源等關(guān)鍵資源，滿足科技公司快速配置、大規(guī)模擴(kuò)展的彈性需求�！本屿o說。

此外，為降低數(shù)據(jù)中心的PUE（電源使用效率）值，擁有龐大服務(wù)器群的云計算及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛在水資源豐富、氣候涼爽的偏遠(yuǎn)地區(qū)建立數(shù)據(jù)中心。但是，那些地方網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施往往跟不上，無法應(yīng)對大量的實時在線計算需求，造成空置率高。而北京、上海、廣州、深圳等城市數(shù)據(jù)中心資源需求最為集中，卻因為土地、電力資源稀缺，加之政策監(jiān)管趨嚴(yán)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心缺口較大。

再者，由于行業(yè)之間信息化、智能化程度參差不齊，業(yè)務(wù)場景種類繁復(fù)，軟硬件的規(guī)劃和選型缺乏頂層規(guī)劃和指導(dǎo)等原因，導(dǎo)致各地方、企業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不一致，并且存在重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)等現(xiàn)象。

“目前存在的數(shù)據(jù)孤島、數(shù)據(jù)壁壘問題，不但制約了數(shù)據(jù)價值的高效利用，還帶來了數(shù)據(jù)主權(quán)和數(shù)據(jù)安全等問題。在大數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程中，規(guī)劃者應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)生態(tài)匯聚，著力構(gòu)建大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)鏈，推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)。”關(guān)宏明說。

新一代數(shù)據(jù)中心有許多新特點，未來將向智算中心演化

今年，我國加快5G、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度，加上激增的在線辦公、娛樂和音視頻通話需求，助推了數(shù)據(jù)中心建設(shè)的熱度。

多家公司相繼宣布，加大自建數(shù)據(jù)中心力度。比如，阿里巴巴將投入2000億元加碼數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施；百度將在10年內(nèi)建500萬臺服務(wù)器；騰訊容納100萬臺服務(wù)器的清遠(yuǎn)云計算數(shù)據(jù)中心，已經(jīng)在7月啟用。

新一代數(shù)據(jù)中心會有哪些變化？

張春明認(rèn)為，新一代數(shù)據(jù)中心應(yīng)該具備標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、智能化、綠色、安全5個特點�！氨热�，模塊化就是指整個數(shù)據(jù)中心全部模塊化搭建，降低了施工成本和運(yùn)維難度，把提前在工廠里預(yù)制好的諸如溫控模塊、IT模塊等模塊運(yùn)送過來，直接在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場搭建組合，就好像搭樂高積木一樣�！�

這種模塊化的建設(shè)模式不僅操作簡單快速，還節(jié)省成本。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)模式需要18個月，預(yù)制模塊式建設(shè)僅需6個月。標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)制、分期建設(shè)、按需擴(kuò)容，也節(jié)省了投資成本。華為云東莞數(shù)據(jù)中心就是采用模塊化建設(shè)模式，5層樓高，1000個機(jī)柜，僅用6個月就完成建設(shè)。

當(dāng)前人工智能計算需求正呈指數(shù)級增長，未來將占據(jù)80%以上的計算需求，承載這種需求的將是智算中心。屆時，云數(shù)據(jù)中心也將進(jìn)一步提升為智算中心。

彭震說：“智算中心是智慧時代最主要的計算力生產(chǎn)中心和供應(yīng)中心，它以融合架構(gòu)計算系統(tǒng)為平臺，以數(shù)據(jù)為資源，能夠以強(qiáng)大算力驅(qū)動AI模型，對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度加工，源源不斷產(chǎn)生各種智慧計算服務(wù)，并通過網(wǎng)絡(luò)，以云服務(wù)形式向組織及個人提供服務(wù)�！�

專家們預(yù)測，未來5—10年，智算中心將在重點行業(yè)、重點地區(qū)大規(guī)模布局，成為推動社會經(jīng)濟(jì)智慧化轉(zhuǎn)型的核心基礎(chǔ)設(shè)施。

《 人民日報 》（ 2020年08月03日 第 19 版）