東數西算熱潮下，關于數據中心建設的三個冷思考

智能相對論

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2022-06-23 17:36

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文丨智能相對論（aixdlun）

作者丨葉遠風

熱賽道上的冷思考：乘數效應才是東數西算的根本要求

從政策宏觀導向，到地方、產業中觀布局，再到企業、機構微觀響應，算力時代已經洶涌而來。

就在6月23日，中共中央黨校出版社最新出版、中國信息通信研究院主編的《人類計算簡史：從中國算盤到數字經濟》發布，該書就對計算與人類社會、經濟發展的動態作用進行了一次盤點，其出版，恰好與如火如荼的“東數西算”相輝映——關于算力，理論的深度洞察與實踐的全局推進在這個時間節點碰撞在一起。

“東數西算”已經成為與西氣東輸、西電東送、南水北調等并列的又一超級工程，而不同于其他世紀工程的“串聯”屬性（各地緊密配合完成同一件事的各個環節），“東數西算”更帶有“并聯”的特點（各地自主完成數據中心等基礎設施，再并入到總體），這使得各地在數據中心等的建設上存在很大的自主決定權，也導致了“一擁而上、搭車亂建”等風險。

蒙眼狂奔之下，各地應該如何建設一個能夠有效支撐國家宏觀布局，又能契合本地實際的數據中心？答案，可能就在超級工程的“乘數效應”要求當中——工程所帶來的價值，不應該局限在其本身，而應該是由這個工程引發出廣泛的聯動，通過循環和因果積累杠桿式推動宏觀經濟的變化。在6月23日的新書發布上，國家信息中心信息化和產業發展部主任單志廣表示，“數據中心是新基建算力設施的重要代表，數據中心對相關產業鏈的投資拉動有非常好的效益”，這就是一種對乘數效應的期許。

在過去，乘數效應已經有深刻的實踐，例如，南水北調不只有讓北方“用水”更充裕，而更在通過“水”來推動地區從社會生活到經濟發展的全局式變化，帶來全新的經濟社會局面。

“乘數效應”具體如何實現，這里認為，至少在三個方面，地區數據中心的建設需要關注。

雙碳的乘數——

不能只是把同樣的數據中心從東部搬到西部

東部是怎么建設的、西部就照著“搬過來”，正在成為一些地方建設數據中心的通常做法。

但是，東數西算最主要的價值內核，是提升數字經濟發展過程中能源資源的利用效率，而如果只是將數據中心的建設從東部搬到西部，固然能夠直接解決東部能源緊張無法有效支撐計算的問題，但其價值可能也僅限于此了。

從宏觀政策的需求而言，東數西算與當下另一個戰略政策熱點“雙碳”是緊密關聯的，在推動“雙碳”落地這個遠景下，東數西算必須要同時推動能源利用的模式變化來實現自己在雙碳方面的乘數效應，而非僅僅是資源占用的異地搬遷。

一方面，當下IDC的能耗狀況已經到了十分凸顯的地步。

根據公開數據顯示，中國數據中心2022年總能耗將突破2000億千瓦時，而據國網能源研究院則預測，到2030年，我國數據中心用電量將突破4000億千瓦時，占全社會用電量的比重達3.7%。

如此巨大的數字，讓數據中心的能耗狀況直接影響到了雙碳落地的全局，必須有對應的優化動作，而不是只是繼承原有打法向西繼續擴張數據中心的數量和規模。

另一方面，如何在單位能耗下，發揮更大算力或者現有算力如何降低能源的使用，變得尤為重要。

傳統的數據中心在判斷能源情況時，采用的指標是經典的PUE指標，但PUE仍然存在不足——只有關于IDC設備能耗占比的信息，如果PUE指標低（意味著傳統評價好），但是能耗轉化算力效果并不好，再低的PUE也不能說這個數據中心就做到了“能耗優”。

事實上，數據中心和數字經濟在能耗方面的關系，無非是單位能耗能夠產生多少產業價值的對應——IDC設備每耗費一度電，產出越多，數據中心在能耗上的指標就越優。而東數西算的一個重要背景，恰恰是老舊小散數據中心造成資源利用率低，大量的能耗投入換來的是低效的算力，需要集約化布局+新技術讓每單位能耗的數字經濟收益能更大，而PUE并不能全面反映這種能耗優化的過程——甚至，當下已經達到1.2、1.1的PUE指標再優化的空間已經不大。

因此，東數西算所建立的數據中心，不能再只看PUE指標來衡量能耗狀況。行業需要一種更契合雙碳主題下數字經濟需求的算力評價標準，來形成國家宏觀層面對數據中心建設的良性引導，從而引導行業健康發展。

而從前文的分析看，這里的算力評價更看重的應該是能耗被轉化到算力上的“有效”性，按新書發布會上中國信通院云計算與大數據研究所所長何寶宏在談到數據中心能耗時所說，即“要看到它對社會帶來的價值”。于是，新的標準應該思考如何通過推廣節能技術，利用有限資源提供更高效的算力，或者總結來說，是要推進“有效算力”的評價。

筆者認為“有效算力”應該成為東數西算工程的在雙碳方面的解題關鍵點，而如何推進有效算力，為數據中心建設提供支持的華為，其集群計算解決方案給出了一個可行的答案。

在底層硬件、基礎軟件、應用銜接、計算架構等層面的全棧布局，讓華為能夠更大程度上推動能耗向算力的有效轉化。

例如，在硬件上，新的計算架構的能耗優勢被華為充分發揮；在軟件上，歐拉操作系統、昇思MindSpore AI框架通過專業匹配與優化讓能效更高，包括多瑙調度器在內的管理平臺有效提升大規模集群的算力管理和使用效率；在整合解決方案落地上，大規模集群計算（例如“鵬程云腦”項目）擁有業界領先的多芯協作效率，等等。

由此可見，華為集群計算早已與“有效算力”評價標準的契合，東數西算的內在需要，讓這種契合走向顯性化。

發展的乘數——

不能只是顧及當下數字經濟對算力的現有需求

目前，很多地方的數據中心建設還面臨另一個問題，即僅僅面向通用計算大規模建設，而沒有充分考慮到數字經濟發展對AI計算的未來需要。

事實上，東數西算工程之所以迫切，一個重要背景在于智能化的快速發展對算力的需求在快速膨脹，強化了未來預期下東部算力資源的緊缺性，必須提前布局。

這些年來，智能化已經逐步成為產業數字化的核心能力，制造、交通、能源、政務、金融、醫療……各行各業都在呼喚智能化、數智化帶來全新的驅動力，而解決方案的提供方扎堆東部幾個主要城市，地區大量算力需求企業都在尋找優質的AI算力資源，一些時候AI算力資源的不足甚至影響了地區內AI創新企業的發展。

根據IDC的數據，全球人工智能收入預計到2023年將突破5000億美元大關，無論是世界還是中國，數字經濟都將進入以AI為核心驅動力的新階段，擁有較高AI算力基礎建設和應用能力的國家、地區或者企業才能從數字經濟中獲得更多紅利。

于是，在東數西算浪潮中，數據中心的建設必須在AI算力這里側重布局。與此同時，正如新書發布會上華為中國政企數據中心解決方案總裁常成所言，“人工智能本身是增量型的計算，更容易從頂層架構開始做好規劃，先行先試”，因此，東數西算將是一次撬動智能經濟全新增量的重要世紀工程，AI先行先試，通過西部AI算力向東部創新企業的輸送，將帶來全產業、全場景的深刻變革。

除了東部“需求方”基本面的分析，AI算力需求的增長還反映在“供給方”市場數據上。

國際權威機構IDC統計，中國AI算力已經占據全球市場40%左右的份額，處在領跑位置。而賽迪研究院預測，到2025年，我國基礎算力和AI算力總量將分別超過300 EFLOPS和1800 EFLOPS，AI算力將大幅超越通用算力。

通用計算基數較大、增長相對緩慢，AI計算基數小卻增長迅猛，未來AI計算超過通用計算成為算力主要供給已經成為必然。

在這樣的大背景下，數據中心側重AI計算已經成為必要。只是，不得不說AI計算的門檻要更高，是一件“難而必要的事”。好消息是，市場上依然有可以融合的力量，以昇騰AI代表，華為在AI計算方面的先行探索和積淀就是這樣的儲備力量。

目前，華為擁有全場景AI基礎軟硬件平臺，且在產業實踐上已經與大量合作伙伴共創“AI+行業”案例。

超強算力、更優能效的Atlas系列硬件，全面開源的AI框架昇思MindSpore，普惠開放的人工智能計算中心，昇騰AI計算產業正在成為東數西算時代AI算力的重要提供商。

而且，不同于通用計算的廣泛適用性，AI計算更需要思考產業的契合，在布局時即要關聯到實際應用。而這方面，昇騰AI計算已經在其生態合作伙伴的協作下，推出了經過運營商、金融、互聯網、能源、交通、醫療、政務、制造等8個行業應用廣泛檢驗的解決方案，能適配和滿足各地不同的產業需要。

AI算力在這里推動智能化解決方案落地，就是在推動不同產業發展模式的根本變革，帶來全然不同的工作效率和效果，提升我國的產業鏈地位，這是“乘數效應”的典型體現。

新基建的乘數——

不能只是一次原本數字設施的大規模敷設

東數西算是一次典型的新基建，將直接在產業規模上推動中國數字產業加速發展。

但是，這不意味著數據中心只要將原本市場上存在的各種慣常的ICT設施“再來一遍”即可。

數據中心是少見的產業鏈條長、覆蓋門類廣、帶動效應大的數字產業項目，基礎軟件、IT設備、云計算等方面有很強的規模效應。從乘數效應出發，東數西算還需要通過產業鏈聯動，撬動中國原創ICT技術長遠發展，并以此規避可能的系統性風險。

通過東數西算來推動中國一直在創新的ICT原創核心技術走向規模化商用，將是一次難得的大規模落地機會，算力經濟的新產業鏈構建能夠直接推動這些技術躍上新的臺階。

此外，算力之爭也是國力之爭，各地數據中心建設就必須在自主創新技術上有所布局，而不是只關注傳統計算中那些習慣了的、來自國外的技術做法。

目前，中國新計算產業快速發展，市場上能夠滿足這樣的數據中心建設的廠商或品牌，包括鯤鵬、昇騰、飛騰，歐拉、麒麟、統信等，都具備較強的國際技術領先性，但由于市場信息不對稱、應用生態還在快速發展沒有實現廣泛普及等原因，沒有被很好地納入到數據中心建設的視野當中去，未來數據中心的建設需要主動與新計算產業做更進一步的結合。

以歐拉為例，這個原本的“服務器操作系統”在進行升級后，已經在根技術創新的基礎之上可以兼容服務器、云計算（云原生）、邊緣計算、嵌入式等各種形態設備，能驅動廣泛的數字基礎設施，這在國內是首創，也更具備安全性。

數據中心與這種新計算成果的結合，將以“四兩撥千斤”驅動中國新計算產業快速發展，反哺技術研發，帶動更多創新產業進步。

當然，出于市場化、產業化的需求，當下的數據中心還需要保證自主創新技術與國外先進技術的平衡，前者的布局將是一件長期的事，只不過在初始階段就應該重視起來。