又一國家級戰(zhàn)略工程來了!隨著國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局四部委聯(lián)合印發(fā)通知,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動建設國家算力樞紐節(jié)點,并規(guī)劃了10個國家數(shù)據(jù)中心集群,“東數(shù)西算”工程也全面啟動,資本、企業(yè)、地方等各方力量聞風而動,紛紛為這一數(shù)字時代的資源配置項目獻策出力。
“東數(shù)西算”,簡單地說,即將東部的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡輸送到西部數(shù)據(jù)中心進行存儲和計算,旨在充分應用西部的土地、能源和氣候等自然資源,以承接東部算力需求,解決東部的資源困境和成本壓力,實現(xiàn)算力再調(diào)配,進而賦能全國。業(yè)內(nèi)人士普遍稱其為數(shù)字時代的“南水北調(diào)”、“西氣東輸”、“西電東送”,對于提升國家整體算力水平、推動區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展具有重大意義,預計可帶動超過千億元的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
國家發(fā)改委數(shù)據(jù)顯示,截至目前,我國數(shù)據(jù)中心規(guī)模已達500萬標準機架,算力達到130EFLOPS(每秒一萬三千億億次浮點運算),預計每年還將以超過20%的速度增長。面對如此旺盛的算力需求,如何兼顧算力的規(guī)模化發(fā)展和綠色發(fā)展成為一項重要議題。同時,東部與西部計算需求和計算能力不均衡,迫切需要尋找平衡東部與西部的算力和能耗的實施路徑。
那么,為什么選擇“東數(shù)西算”呢?
首先,西部在土地、能源和氣候上具有先天優(yōu)勢。算力資源由數(shù)據(jù)中心實現(xiàn),而數(shù)據(jù)中心建設取決于區(qū)域土地、能源供應以及氣候條件。我國西部幅員遼闊、地廣人稀,可以為數(shù)據(jù)中心建設提供充足的土地供應,大大節(jié)省場地成本。同時,數(shù)據(jù)中心耗能堪稱“電老虎”,電費占用運營成本60%左右,而我國西部地區(qū)海拔高、空氣稀薄、氣候寒冷,太陽能、風能、水能等可再生能源豐富,電價、散熱成本等遠遠低于人煙稠密的東部大都市,符合數(shù)據(jù)中心降低PUE(電能利用效率)的能耗管理要求,具備發(fā)展數(shù)據(jù)中心、承接東部算力需求的潛力以及向綠色低碳方向發(fā)展的能力。
其次,規(guī)模化建設可大幅降低計算設施建設成本。基于云計算模式的容錯特性,可以采用廉價貨架設備替代過去價格昂貴的小型機,建設大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。根據(jù)James Hamilton的數(shù)據(jù),一個擁有5萬個服務器的特大型數(shù)據(jù)中心與擁有1000個服務器中型數(shù)據(jù)中心相比,特大型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡和存儲成本只相當于中型數(shù)據(jù)中心的1/7~1/5,而這些數(shù)據(jù)中心采用了高度自動化的云計算軟件來管理,需要的人員很少,每個管理員能夠管理的服務器數(shù)量則擴大到7倍之多。因而,對于規(guī)模通常達到幾十萬乃至上百萬臺計算機的亞馬遜和谷歌云計算而言,其網(wǎng)絡、存儲和管理成本比中型數(shù)據(jù)中心至少可以降低5~7倍。
再次,“東數(shù)西算”可大幅降低傳輸成本。如果通過高壓輸電線,將西部電力傳輸?shù)綎|部再進行計算,輸配電設施龐大,成本高昂,而且電力傳輸損耗大,而“東數(shù)西算”采用傳輸信息代替?zhèn)鬏旊娏Φ姆绞?,可大幅降低傳輸成本。由于光纖密集波分復用技術(DWDM)的應用,單根光纖的傳輸容量已超過100Tbit/s,在地上開挖一條小溝埋設的光纖所能傳輸?shù)男畔⑷萘繋缀跏菬o限的,遠比將電力用高壓輸電線路引入城市要容易得多,而且沒有衰減。加之,光纖線成本較低。拿谷歌的話來說就是:“傳輸光子比傳輸電子要容易得多”。綜上,“東數(shù)西算”以能源換算力,符合發(fā)展現(xiàn)狀,同時也是促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的重要舉措。
最后,采用云計算技術可大幅提升資源利用率。在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)應用中,每個租用IDC的網(wǎng)站所獲得的網(wǎng)絡帶寬、處理能力和存儲空間都是固定的,然而,絕大多數(shù)網(wǎng)站的訪問流量都不均衡。為了應對突發(fā)流量,網(wǎng)站擁有者會按照峰值要求來配置服務器和網(wǎng)絡資源,但由此卻造成資源的平均利用率只有10%~15%。與之相比,云計算平臺提供的是有彈性的服務,它根據(jù)每個租用者的需要在一個超大的資源池中動態(tài)分配和釋放資源,而無需為每個租用者預留峰值資源,而且云計算平臺的規(guī)模特別大,其租用者數(shù)量非常多,支撐的應用種類也是五花八門,比較容易平穩(wěn)整體負載,因而云計算資源利用率可以達到80%左右,這又是傳統(tǒng)模式的5~7倍。