東數西算號角響，華為超融合數據中心網絡整裝待發

近日，國家發展改革委等部門聯合印發通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏啓動建設國家算力樞紐節點，並規劃了10個國家數據中心集羣。至此，“東數西算”號角響起，全國一體化大數據中心體系建設全面啓動。

什麼是“東數西算”？“東數西算”要解決哪些問題？

“東數西算”就是通過構建數據中心、雲計算、大數據一體化的新型算力網絡體系，將東部算力需求有序引導到西部，優化數據中心建設佈局，促進東西部協同聯動。“東數西算”要解決兩個核心問題，即提高國家算力總水平和降低國家算力總能耗，推動算力的集約化、綠色化發展。

算力作為數字經濟的核心生產力，已成為國民經濟發展的重要基礎設施。根據《2021-2022全球計算力指數評估報告》報告顯示，算力指數平均每提高1點，數字經濟和GDP將分別增長3.5‰和1.8‰。隨着企業數字化加速演進，全社會對算力需求仍然十分迫切，預計每年仍將以20%以上的速度快速增長。

然而算力的提升必然帶來服務器數量和能源消耗的增加。作為電力消耗的大户，數據中心常被戲稱為“電老虎”。一個超大型數據中心（機架規模10000以上）每年的耗電量為億度級別。如何解決算力提升和能耗增加的矛盾，是算力網絡要面臨的首要問題。

“集約化”和“綠色化”，不僅僅是服務器增加和可再生資源利用

從宏觀角度講，“東數西算”要像“南水北調”、“西電東送”一樣，從全國角度一體化佈局，優化資源配置。內蒙古、寧夏、貴州等地區可再生資源豐富，一些對業務時間要求不高的業務，例如後台加工、離線分析、存儲備份等，可率先向西部遷移，實現算力統籌管理和最優化配置。從微觀角度看，按照《新型數據中心發展三年行動計劃（2021-2023年）》要求，到2023年底，全國數據中心機架規模年均增速保持在20%左右，總算力超過200 EFLOPS。這一系列政策都旨在推動算力基礎設施向集約化和綠色化發展。

然而，要實現集約化和綠色化，僅增加服務器規模和利用可再生資源就夠了嘛？

當前業界已經形成一個普遍共識，即服務器規模增加，並不能帶來同等數量的算力增加，甚至有可能當服務器增加到一定規模後，算力反而會下降。這是因為傳統以太網絡天然是丟包的，並且隨着網絡規模的增加，丟包率呈指數級增長。當服務器集羣進行計算協同時，網絡丟包增大了因協同等待而產生的時間等開銷，造成了服務器資源的嚴重浪費，使算力提升存在天花板。據實驗統計，0.1%的丟包率會造成算力損失50%，同時使計算時間拉長了1倍，無形中增加了計算的能耗，也不利於算力的綠色化發展。

因此，要提升算力，首先要構建一個0丟包的數據中心網絡。

超融合數據中心網絡十年磨一劍，終成算力提升新動能

早在2012年，華為CloudFabric數據中心網絡為了應對未來數據洪水挑戰，充分挖掘數據價值，投入數十個科學家開始新一代無損網絡的研究，致力於構建0丟包、低時延的以太網。十年如一日，經過多方向多路徑的艱難探索，用於實現網絡擁塞調度和網絡自優化的iLossless智能無損算法方案，取得了突破性的進展。並最終發佈了新一代超融合數據中心網絡CloudFabric 3.0解決方案，成為業界首個基於以太網架構的0丟包數據中心網絡。

算法突破，性能提升17%：超融合數據中心網絡CloudFabric 3.0不僅打破了傳統IB計算專網、FC存儲專網和業務網絡不兼容的局面，同時在全閃存、分佈式存儲、HPC高性能計算、人工智能計算等場景，都有極強的性能優勢。根據第三方權威測試機構Tolly測試結果表明，超融合數據中心網絡能夠以以太網的成本提供超越IB專網17%的性能，降低建網和運維成本53%，完全可以和專網相媲美。

架構創新，組網規模4倍於業界：超融合數據中心網絡基於新一代直連拓撲組網架構和創新分佈式自適應路由協議，不僅滿足算力網絡0丟包的訴求，更支持270k節點大規模，組網規模4倍於業界，可助力構建E級和10E級大型和超大型算力樞紐。

綠色低碳，單位算力能耗降低47%：基於SuperCooling和SuperPower等10+核心散熱和供電技術，CloudEngine數據中心交換機400GE端口每比特功耗相比業界可降低54%，同時通過提升計算效率，單位算力能耗相比傳統以太網還可降低47%。根據武漢人工智能計算中心流體力學用例實測數據，完成同樣任務，傳統網絡需要耗時375秒，0丟包以太網耗時198秒。折算到單位算力功耗，0丟包以太網單位算力能耗相比傳統網絡降低47%。

華為超融合數據中心網絡正在積極參與新型數據中心和國家算力樞紐的方案設計和建設，並已經在武漢人工智能計算中心、西安雁塔人工智能計算中心商用部署。未來，華為將繼續發揮產品和技術領導力優勢，全面參與“東數西算”工程，以創新數字技術為算力網絡集約化、綠色化提供新動能。