數據中心：數字化時代的“幕後英雄”

隨着數字經濟的飛速發展，數據的計算與存儲需求也持續增長

疫情防控期間，人們的生活發生了改變：視頻會議、語音聊天、內容共享，藉助各種移動方式，上班族開啓“雲辦公”；客廳變成教室，屏幕變成黑板，學生們停課不停學，居家上網課；不少人開始當起主播，在網上直播帶貨……

從線下到線上，數據成為新型生產的要素。承載這些數據的存儲和計算空間的，就是許多人“聽説過、沒見過”的數據中心。

數據中心是數據存儲和數據處理的現代化工廠，承擔與“計算”和“存儲”數據相關的任務

數據中心的定義有多種解讀，國家標準化管理委員會對數據中心的描述為：由計算機場地，其他基礎設施、信息系統軟硬件、信息資源（數據）和人員以及相應的規章制度組成的實體。

中國科學院計算技術研究所副研究員張春明説：“以前我們常常把這樣的地方叫作‘機房’。通俗來講，數據中心是數據存儲和數據處理的現代化工廠，承擔了與‘計算’和‘存儲’數據相關的任務。”

作為互聯網底層基礎設施，建立在數據中心基礎上的各類應用，已深入生活的方方面面。

在工業領域，由傳統的財務記賬類應用向個性化定製轉型；在民生領域，遠程在線醫療讓邊遠地區的人們足不出户就能及時看上大專家；在政務領域，線上審批一網通辦，百姓不需要多跑腿……這些背後都是數據中心提供的強大算力支撐。

秦淮數據集團創始人兼首席執行官居靜介紹，一個超大規模數據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據運算，也可以支撐龍頭電商在“雙11”“618”等大型購物節期間激增的訂單數據處理需求。

在數字化技術日益普及的今天，計算力成為核心生產力，數據中心隨之成為數字化時代的“新基建”。

“這就好比電力基礎設施的核心是發電廠一樣。電力基礎設施負責電力的生產，如三峽電站、大亞灣核電站等。”浪潮信息首席執行官彭震説，“數據中心則是數字化時代的核心，其最主要的功能在於算力生產中心和供應中心，對外提供各種算力、數據和AI的服務等。”

相較過去，當前數據中心的地位和作用也發生了很大變化。過去是將業務信息化，數據中心主要起到對業務的支撐作用，是輔助角色；當前是業務的數字化轉型。數據中心的作用，也相應由原先的輔助支撐角色，轉變為主力生產系統。

數據中心在迅猛發展的同時，也面臨諸多挑戰

目前全球數據中心大多以雲數據中心為主要形態。隨着數字經濟飛速發展，我國數據中心的超大規模化趨勢也日漸明顯。有數據表明，2019年，中國超大型、大型數據中心數量佔比達到12.7%，規劃在建數據中心320個，超大型、大型數據中心數量佔比達到36.1%。

國內數據中心在迅猛發展的同時，也面臨着諸多挑戰。

比如，能耗問題是傳統數據中心面臨的挑戰之一。

數據中心是用電用水大户。一項調查報告顯示，2018年中國數據中心總用電量為1608.89億千瓦時，超過上海市2018年全社會用電量（1567億千瓦時）。

曙光雲計算集團總裁關宏明説：“傳統數據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鍵。建立綠色數據中心成為趨勢，液冷技術成為理想選擇。”

傳統數據中心擴容能力不強，難以滿足數字應用迭代的速度。

今年以來，直播帶貨、遠程辦公、在線教育、智慧零售等新場景快速發展，成了國民經濟的新亮點。然而，一些新場景所選擇的運營數據中心可擴容能力不強，宕機、卡頓現象時有發生。

“這表明，數字基礎設施的支撐能力亟待增強，比如可在一個限定區域提前預留土地、能源等關鍵資源，滿足科技公司快速配置、大規模擴展的彈性需求。”居靜説。

此外，為降低數據中心的PUE（電源使用效率）值，擁有龐大服務器羣的雲計算及互聯網企業紛紛在水資源豐富、氣候涼爽的偏遠地區建立數據中心。但是，那些地方網絡基礎設施往往跟不上，無法應對大量的即時在線計算需求，造成空置率高。而北京、上海、廣州、深圳等城市數據中心資源需求最為集中，卻因為土地、電力資源稀缺，加之政策監管趨嚴，導致數據中心缺口較大。

再者，由於行業之間信息化、智能化程度參差不齊，業務場景種類繁複，軟硬件的規劃和選型缺乏頂層規劃和指導等原因，導致各地方、企業建設標準不一致，並且存在重複建設和資源浪費等現象。

“目前存在的數據孤島、數據壁壘問題，不但制約了數據價值的高效利用，還帶來了數據主權和數據安全等問題。在大數據中心建設過程中，規劃者應加快產業生態匯聚，着力構建大數據產業發展生態鏈，推動產業生態建設。”關宏明説。

新一代數據中心有許多新特點，未來將向智算中心演化

今年，我國加快5G、數據中心等新型基礎設施建設進度，加上激增的在線辦公、娛樂和音視頻通話需求，助推了數據中心建設的熱度。

多家公司相繼宣佈，加大自建數據中心力度。比如，阿里巴巴將投入2000億元加碼數據中心等基礎設施；百度將在10年內建500萬台服務器；騰訊容納100萬台服務器的清遠雲計算數據中心，已經在7月啓用。

新一代數據中心會有哪些變化？

張春明認為，新一代數據中心應該具備標準化、模塊化、智能化、綠色、安全5個特點。“比如，模塊化就是指整個數據中心全部模塊化搭建，降低了施工成本和運維難度，把提前在工廠裏預製好的諸如温控模塊、IT模塊等模塊運送過來，直接在數據中心現場搭建組合，就好像搭樂高積木一樣。”

這種模塊化的建設模式不僅操作簡單快速，還節省成本。傳統數據中心的建設模式需要18個月，預製模塊式建設僅需6個月。標準化複製、分期建設、按需擴容，也節省了投資成本。華為雲東莞數據中心就是採用模塊化建設模式，5層樓高，1000個機櫃，僅用6個月就完成建設。

當前人工智能計算需求正呈指數級增長，未來將佔據80%以上的計算需求，承載這種需求的將是智算中心。屆時，雲數據中心也將進一步提升為智算中心。

彭震説：“智算中心是智慧時代最主要的計算力生產中心和供應中心，它以融合架構計算系統為平台，以數據為資源，能夠以強大算力驅動AI模型，對數據進行深度加工，源源不斷產生各種智慧計算服務，並通過網絡，以雲服務形式向組織及個人提供服務。”

專家們預測，未來5—10年，智算中心將在重點行業、重點地區大規模佈局，成為推動社會經濟智慧化轉型的核心基礎設施。