疫情防控期間,人們的生活發生了改變:視頻會議、語音聊天、内容共享,借助各種移動方式,上班族開啓“雲辦公”;客廳變成教室,屏幕變成黑闆,學(xué)生們停課不停學(xué),居家上網課;不少人開始當起主播,在網上直播帶貨……
從線(xiàn)下到線(xiàn)上,數據成為(wèi)新(xīn)型生産的要素。承載這些數據的存儲和計算空間的,就是許多(duō)人“聽說過、沒見過”的數據中心。
數據中心是數據存儲和數據處理(lǐ)的現代化工廠,承擔與“計算”和“存儲”數據相關的任務(wù)
數據中心的定義有多(duō)種解讀,國(guó)家标準化管理(lǐ)委員會對數據中心的描述為(wèi):由計算機場地,其他(tā)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(tǐ)。
中國(guó)科(kē)學(xué)院計算技(jì )術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(zuò)‘機房’。通俗來講,數據中心是數據存儲和數據處理(lǐ)的現代化工廠,承擔了與‘計算’和‘存儲’數據相關的任務(wù)。”
作(zuò)為(wèi)互聯網底層基礎設施,建立在數據中心基礎上的各類應用(yòng),已深入生活的方方面面。
在工業領域,由傳統的财務(wù)記賬類應用(yòng)向個性化定制轉型;在民(mín)生領域,遠(yuǎn)程在線(xiàn)醫(yī)療讓邊遠(yuǎn)地區(qū)的人們足不出戶就能(néng)及時看上大專家;在政務(wù)領域,線(xiàn)上審批一網通辦,百姓不需要多(duō)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(kě)以支持一億以上的觀衆同時觀看一場視頻直播,可(kě)以支持自動駕駛汽車(chē)24小(xiǎo)時不間斷行駛的數據運算,也可(kě)以支撐龍頭電(diàn)商在“雙11”“618”等大型購(gòu)物(wù)節期間激增的訂單數據處理(lǐ)需求。
在數字化技(jì )術日益普及的今天,計算力成為(wèi)核心生産力,數據中心随之成為(wèi)數字化時代的“新(xīn)基建”。
“這就好比電(diàn)力基礎設施的核心是發電(diàn)廠一樣。電(diàn)力基礎設施負責電(diàn)力的生産,如三峽電(diàn)站、大亞灣核電(diàn)站等。”浪潮信息首席執行官彭震說,“數據中心則是數字化時代的核心,其最主要的功能(néng)在于算力生産中心和供應中心,對外提供各種算力、數據和AI的服務(wù)等。”
相較過去,當前數據中心的地位和作(zuò)用(yòng)也發生了很(hěn)大變化。過去是将業務(wù)信息化,數據中心主要起到對業務(wù)的支撐作(zuò)用(yòng),是輔助角色;當前是業務(wù)的數字化轉型。數據中心的作(zuò)用(yòng),也相應由原先的輔助支撐角色,轉變為(wèi)主力生産系統。
數據中心在迅猛發展的同時,也面臨諸多(duō)挑戰
目前全球數據中心大多(duō)以雲數據中心為(wèi)主要形态。随着數字經濟飛速發展,我國(guó)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(guó)超大型、大型數據中心數量占比達到12.7%,規劃在建數據中心320個,超大型、大型數據中心數量占比達到36.1%。
國(guó)内數據中心在迅猛發展的同時,也面臨着諸多(duō)挑戰。
比如,能(néng)耗問題是傳統數據中心面臨的挑戰之一。
數據中心是用(yòng)電(diàn)用(yòng)水大戶。一項調查報告顯示,2018年中國(guó)數據中心總用(yòng)電(diàn)量為(wèi)1608.89億千瓦時,超過上海市2018年全社會用(yòng)電(diàn)量(1567億千瓦時)。
曙光雲計算集團總裁關宏明說:“傳統數據中心超過一半的耗能(néng)都用(yòng)在冷卻方面,因此降低冷卻耗能(néng)是關鍵。建立綠色數據中心成為(wèi)趨勢,液冷技(jì )術成為(wèi)理(lǐ)想選擇。”
傳統數據中心擴容能(néng)力不強,難以滿足數字應用(yòng)叠代的速度。
今年以來,直播帶貨、遠(yuǎn)程辦公、在線(xiàn)教育、智慧零售等新(xīn)場景快速發展,成了國(guó)民(mín)經濟的新(xīn)亮點。然而,一些新(xīn)場景所選擇的運營數據中心可(kě)擴容能(néng)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(néng)力亟待增強,比如可(kě)在一個限定區(qū)域提前預留土地、能(néng)源等關鍵資源,滿足科(kē)技(jì )公司快速配置、大規模擴展的彈性需求。”居靜說。
此外,為(wèi)降低數據中心的PUE(電(diàn)源使用(yòng)效率)值,擁有龐大服務(wù)器群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(yuǎn)地區(qū)建立數據中心。但是,那些地方網絡基礎設施往往跟不上,無法應對大量的實時在線(xiàn)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(wèi)集中,卻因為(wèi)土地、電(diàn)力資源稀缺,加之政策監管趨嚴,導緻數據中心缺口較大。
再者,由于行業之間信息化、智能(néng)化程度參差不齊,業務(wù)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,導緻各地方、企業建設标準不一緻,并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(yòng),還帶來了數據主權和數據安(ān)全等問題。在大數據中心建設過程中,規劃者應加快産業生态彙聚,着力構建大數據産業發展生态鏈,推動産業生态建設。”關宏明說。
新(xīn)一代數據中心有許多(duō)新(xīn)特點,未來将向智算中心演化
今年,我國(guó)加快5G、數據中心等新(xīn)型基礎設施建設進度,加上激增的在線(xiàn)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(duō)家公司相繼宣布,加大自建數據中心力度。比如,阿裏巴巴将投入2000億元加碼數據中心等基礎設施;百度将在10年内建500萬台服務(wù)器;騰訊容納100萬台服務(wù)器的清遠(yuǎn)雲計算數據中心,已經在7月啓用(yòng)。
新(xīn)一代數據中心會有哪些變化?
張春明認為(wèi),新(xīn)一代數據中心應該具備标準化、模塊化、智能(néng)化、綠色、安(ān)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,把提前在工廠裏預制好的諸如溫控模塊、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(mù)一樣。”
這種模塊化的建設模式不僅操作(zuò)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,預制模塊式建設僅需6個月。标準化複制、分(fēn)期建設、按需擴容,也節省了投資成本。華為(wèi)雲東莞數據中心就是采用(yòng)模塊化建設模式,5層樓高,1000個機櫃,僅用(yòng)6個月就完成建設。
當前人工智能(néng)計算需求正呈指數級增長(cháng),未來将占據80%以上的計算需求,承載這種需求的将是智算中心。屆時,雲數據中心也将進一步提升為(wèi)智算中心。
彭震說:“智算中心是智慧時代最主要的計算力生産中心和供應中心,它以融合架構計算系統為(wèi)平台,以數據為(wèi)資源,能(néng)夠以強大算力驅動AI模型,對數據進行深度加工,源源不斷産生各種智慧計算服務(wù),并通過網絡,以雲服務(wù)形式向組織及個人提供服務(wù)。”
專家們預測,未來5—10年,智算中心将在重點行業、重點地區(qū)大規模布局,成為(wèi)推動社會經濟智慧化轉型的核心基礎設施。