数据中心：数字化时代的“幕后英雄”

登高的温石

秦淮数据集团建设运营的环首都—太行山能源信息数据中心。 　　人民视觉

　　疫情防控期间，人们的生活发生了改变：视频会议、语音聊天、内容共享，借助各种移动方式，上班族开启“云办公”；客厅变成教室，屏幕变成黑板，学生们停课不停学，居家上网课；不少人开始当起主播，在网上直播带货……
　　从线下到线上，数据成为新型生产的要素。承载这些数据的存储和计算空间的，就是许多人“听说过、没见过”的数据中心。
　　数据中心是数据存储和数据处理的现代化工厂，承担与“计算”和“存储”数据相关的任务
　　数据中心的定义有多种解读，国家标准化管理委员会对数据中心的描述为：由计算机场地，其他基础设施、信息系统软硬件、信息资源（数据）和人员以及相应的规章制度组成的实体。
　　中国科学院计算技术研究所副研究员张春明说：“以前我们常常把这样的地方叫作‘机房’。通俗来讲，数据中心是数据存储和数据处理的现代化工厂，承担了与‘计算’和‘存储’数据相关的任务。”
　　作为互联网底层基础设施，建立在数据中心基础上的各类应用，已深入生活的方方面面。
　　在工业领域，由传统的财务记账类应用向个性化定制转型；在民生领域，远程在线医疗让边远地区的人们足不出户就能及时看上大专家；在政务领域，线上审批一网通办，百姓不需要多跑腿……这些背后都是数据中心提供的强大算力支撑。
　　秦淮数据集团创始人兼首席执行官居静介绍，一个超大规模数据中心可以支持一亿以上的观众同时观看一场视频直播，可以支持自动驾驶汽车24小时不间断行驶的数据运算，也可以支撑龙头电商在“双11”“618”等大型购物节期间激增的订单数据处理需求。
　　在数字化技术日益普及的今天，计算力成为核心生产力，数据中心随之成为数字化时代的“新基建”。
　　“这就好比电力基础设施的核心是发电厂一样。电力基础设施负责电力的生产，如三峡电站、大亚湾核电站等。”浪潮信息首席执行官彭震说，“数据中心则是数字化时代的核心，其最主要的功能在于算力生产中心和供应中心，对外提供各种算力、数据和AI的服务等。”
　　相较过去，当前数据中心的地位和作用也发生了很大变化。过去是将业务信息化，数据中心主要起到对业务的支撑作用，是辅助角色；当前是业务的数字化转型。数据中心的作用，也相应由原先的辅助支撑角色，转变为主力生产系统。

登高的温石

　　数据中心在迅猛发展的同时，也面临诸多挑战

　　目前全球数据中心大多以云数据中心为主要形态。随着数字经济飞速发展，我国数据中心的超大规模化趋势也日渐明显。有数据表明，2019年，中国超大型、大型数据中心数量占比达到12.7%，规划在建数据中心320个，超大型、大型数据中心数量占比达到36.1%。

　　国内数据中心在迅猛发展的同时，也面临着诸多挑战。

　　比如，能耗问题是传统数据中心面临的挑战之一。

　　数据中心是用电用水大户。一项调查报告显示，2018年中国数据中心总用电量为1608.89亿千瓦时，超过上海市2018年全社会用电量（1567亿千瓦时）。

　　曙光云计算集团总裁关宏明说：“传统数据中心超过一半的耗能都用在冷却方面，因此降低冷却耗能是关键。建立绿色数据中心成为趋势，液冷技术成为理想选择。”

　　传统数据中心扩容能力不强，难以满足数字应用迭代的速度。

　　今年以来，直播带货、远程办公、在线教育、智慧零售等新场景快速发展，成了国民经济的新亮点。然而，一些新场景所选择的运营数据中心可扩容能力不强，宕机、卡顿现象时有发生。

　　“这表明，数字基础设施的支撑能力亟待增强，比如可在一个限定区域提前预留土地、能源等关键资源，满足科技公司快速配置、大规模扩展的弹性需求。”居静说。

　　此外，为降低数据中心的PUE（电源使用效率）值，拥有庞大服务器群的云计算及互联网企业纷纷在水资源丰富、气候凉爽的偏远地区建立数据中心。但是，那些地方网络基础设施往往跟不上，无法应对大量的实时在线计算需求，造成空置率高。而北京、上海、广州、深圳等城市数据中心资源需求最为集中，却因为土地、电力资源稀缺，加之政策监管趋严，导致数据中心缺口较大。

　　再者，由于行业之间信息化、智能化程度参差不齐，业务场景种类繁复，软硬件的规划和选型缺乏顶层规划和指导等原因，导致各地方、企业建设标准不一致，并且存在重复建设和资源浪费等现象。

　　“目前存在的数据孤岛、数据壁垒问题，不但制约了数据价值的高效利用，还带来了数据主权和数据安全等问题。在大数据中心建设过程中，规划者应加快产业生态汇聚，着力构建大数据产业发展生态链，推动产业生态建设。”关宏明说。

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　　新一代数据中心有许多新特点，未来将向智算中心演化

　　今年，我国加快5G、数据中心等新型基础设施建设进度，加上激增的在线办公、娱乐和音视频通话需求，助推了数据中心建设的热度。

　　多家公司相继宣布，加大自建数据中心力度。比如，阿里巴巴将投入2000亿元加码数据中心等基础设施；百度将在10年内建500万台服务器；腾讯容纳100万台服务器的清远云计算数据中心，已经在7月启用。

　　新一代数据中心会有哪些变化？

　　张春明认为，新一代数据中心应该具备标准化、模块化、智能化、绿色、安全5个特点。“比如，模块化就是指整个数据中心全部模块化搭建，降低了施工成本和运维难度，把提前在工厂里预制好的诸如温控模块、IT模块等模块运送过来，直接在数据中心现场搭建组合，就好像搭乐高积木一样。”

　　这种模块化的建设模式不仅操作简单快速，还节省成本。传统数据中心的建设模式需要18个月，预制模块式建设仅需6个月。标准化复制、分期建设、按需扩容，也节省了投资成本。华为云东莞数据中心就是采用模块化建设模式，5层楼高，1000个机柜，仅用6个月就完成建设。

　　当前人工智能计算需求正呈指数级增长，未来将占据80%以上的计算需求，承载这种需求的将是智算中心。届时，云数据中心也将进一步提升为智算中心。

　　彭震说：“智算中心是智慧时代最主要的计算力生产中心和供应中心，它以融合架构计算系统为平台，以数据为资源，能够以强大算力驱动AI模型，对数据进行深度加工，源源不断产生各种智慧计算服务，并通过网络，以云服务形式向组织及个人提供服务。”

　　专家们预测，未来5—10年，智算中心将在重点行业、重点地区大规模布局，成为推动社会经济智慧化转型的核心基础设施。


　　《 人民日报 》（ 2020年08月03日 19 版）