在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代下，算力正在逐漸成為新的生產(chǎn)力，廣泛應(yīng)用在社會(huì)的方方面面，為各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供動(dòng)力基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)中心是算力的物理承載，是數(shù)字化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

目前，我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)正從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展演進(jìn)。在布局上，國家一體化數(shù)據(jù)中心、新型數(shù)據(jù)中心等政策文件的出臺(tái)和“東數(shù)西算”工程的實(shí)施，為數(shù)據(jù)中心的協(xié)調(diào)融合發(fā)展指明方向，促進(jìn)國家數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)布局的不斷優(yōu)化。

數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)的第四次工業(yè)革命給人類生產(chǎn)生活帶來巨大改革。作為各種數(shù)字技術(shù)應(yīng)用物理基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)賦能價(jià)值正逐漸凸顯。國際上，世界大部分國家都在積極引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展，數(shù)據(jù)中心市場不斷擴(kuò)大，投資并購活躍競爭日趨激烈。在國內(nèi)，“新基建”的發(fā)展和“十四五”數(shù)字中國建設(shè)目標(biāo)的提出，為我國數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供重要指導(dǎo)。中國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段，數(shù)據(jù)中心規(guī)模穩(wěn)步增長，低碳、高質(zhì)量、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局正在逐步形成。

六大方位穩(wěn)速發(fā)展

一、數(shù)據(jù)中心支出增長狀況：國際穩(wěn)定，國內(nèi)加速

全球數(shù)據(jù)中心的增加相對穩(wěn)定。按照全球服務(wù)器年增加量統(tǒng)計(jì)，2015 - 2021年投入使用的新增服務(wù)器規(guī)模相對穩(wěn)定，凈增加值也相對穩(wěn)定。預(yù)計(jì)未來幾年數(shù)據(jù)中心規(guī)模將繼續(xù)穩(wěn)步增長。

我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模持續(xù)穩(wěn)定增長，大型以上數(shù)據(jù)中心規(guī)模快速增長。近年來，中國數(shù)據(jù)中心機(jī)架的規(guī)模穩(wěn)步增長。根據(jù)2.5kW標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架的統(tǒng)計(jì)，到2021年底我國在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模已達(dá)520萬臺(tái)，近五年年均增速超過30%。其中，大型以上數(shù)據(jù)中心的機(jī)架規(guī)模增長更為迅速。按照2.5kW標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架統(tǒng)計(jì)，機(jī)架尺寸為420萬，占比80%。

二、數(shù)據(jù)中心市場收入：國際平穩(wěn)，國內(nèi)高增速

數(shù)據(jù)中心市場收入方面，2021年全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模超過679億美元，較2020年增長9.8%。預(yù)計(jì)2022年市場收入將達(dá)到746億美元，整體增速保持穩(wěn)定。

在新基建、數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字中國長遠(yuǎn)目標(biāo)等國家政策以及企業(yè)降本增效的需求推動(dòng)下，中國數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入持續(xù)高速增長。2021年，中國數(shù)據(jù)中心行業(yè)市場收入達(dá)到1500億元左右，近三年年均復(fù)合增長率為30.69%。隨著中國各地區(qū)、各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，中國數(shù)據(jù)中心行業(yè)的市場收入將保持持續(xù)增長趨勢。

三、新興市場強(qiáng)勁，國內(nèi)場景多樣

從全球來看，在全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展的推動(dòng)下，印度、南非等新興市場逐步加強(qiáng)對數(shù)據(jù)中心的政策支持和產(chǎn)業(yè)投入，成為拉動(dòng)全球數(shù)據(jù)中心需求增長的重要因素。2015年啟動(dòng)的“數(shù)字印度”為印度的數(shù)字化發(fā)展提供持續(xù)助力，大數(shù)據(jù)中心建設(shè)是該計(jì)劃的重要內(nèi)容之一。

2021年，南非通信和數(shù)字科學(xué)技術(shù)部發(fā)布《國家數(shù)據(jù)和云政策草案》，指導(dǎo)國家高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)中心主要由Sentech和Broadband Infraco兩個(gè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心合并而成，將為各級(jí)政府、企業(yè)和高校提供云服務(wù)。政府主導(dǎo)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)將為南非數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

市場方面，印度智能終端設(shè)備和數(shù)字消費(fèi)場景日益豐富，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求激增。同時(shí)，新冠肺炎疫情的加劇使得更多的線下商業(yè)活動(dòng)轉(zhuǎn)向線上。數(shù)字技術(shù)的蓬勃應(yīng)用和消費(fèi)需求為印度數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境。跨國企業(yè)看好印度數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，通過數(shù)據(jù)中心建設(shè)加強(qiáng)數(shù)字化服務(wù)能力。2020年，亞馬遜將在印度特倫甘納邦投資28億美元建立新的數(shù)字中心，這將是亞馬遜在印度的第二個(gè)云計(jì)算區(qū)。亞馬遜對印度數(shù)據(jù)中心市場投入的持續(xù)增加，將使其更好地符合印度的數(shù)據(jù)本地化政策。

同時(shí)，2019年字節(jié)跳動(dòng)宣布未來三年將在印度市場投資10億美元，其中數(shù)據(jù)中心的投資占比較大。與投資活躍的印度市場相比，跨國公司對南非市場的投資仍處于初級(jí)階段。2019年微軟率先宣布在南非開設(shè)數(shù)據(jù)中心，成為全球領(lǐng)先的落戶非洲的云服務(wù)提供商之一；2020年亞馬遜在南非的首個(gè)云數(shù)據(jù)中心正式啟用，為數(shù)百萬客戶提供了便捷的云計(jì)算服務(wù)。隨著南非數(shù)字經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)將有更多的數(shù)據(jù)中心和云服務(wù)提供商進(jìn)入南非市場。

從中國范圍看，高科技、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、終端消費(fèi)等多樣化的算力需求場景不斷涌現(xiàn)，算力賦能效應(yīng)凸顯。

在高科技方面，高度復(fù)雜的計(jì)算場景需要更多的高性能算力，超級(jí)計(jì)算可以通過高性能算力為醫(yī)療、航空航天、探索領(lǐng)域提供支撐。目前，E級(jí)超算已經(jīng)成為世界各國在超算領(lǐng)域競爭的重要方向，我國在算力和效率方面還有很大的提升空間。在工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面，互聯(lián)網(wǎng)、通信、金融等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)需要為大量終端客戶提供服務(wù)，數(shù)字化技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用相對成熟，數(shù)字化程度較高。

隨著十四五等政策的出臺(tái)，以及技術(shù)研發(fā)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的不斷演進(jìn)，國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、中石油、中石化等中國傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)也開始積極推進(jìn)算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支撐。在移動(dòng)消費(fèi)和智能終端方面，近年來，我國移動(dòng)終端用戶和智能終端設(shè)備數(shù)量快速增長，終端設(shè)備的應(yīng)用場景不斷豐富，對實(shí)時(shí)計(jì)算能力的需求不斷增加。

在算力方面，中國數(shù)據(jù)中心的多元化發(fā)展趨勢正在逐步顯現(xiàn)，智算中心和邊緣數(shù)據(jù)中心將保持高速增長。長期以來，我國數(shù)據(jù)中心以通用算力為主，超算、智算和邊緣數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用和數(shù)量有待增加。隨著我國對高性能計(jì)算、AI計(jì)算和邊緣計(jì)算需求的不斷增加，超算、智算和邊緣數(shù)據(jù)中心將進(jìn)一步發(fā)展，算力將呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢。

目前，通用算力的數(shù)據(jù)中心仍是市場主力，按機(jī)架大小占比90%以上；超算中心主要應(yīng)用于國家重大科研領(lǐng)域，商業(yè)應(yīng)用場景較少；智算中心已經(jīng)從早期的實(shí)驗(yàn)探索逐步走向商業(yè)試點(diǎn)。雖然現(xiàn)有規(guī)模不高，但隨著我國各種人工智能應(yīng)用場景的豐富，智算的需求將快速增長，預(yù)計(jì)規(guī)模增長率將達(dá)到70%。邊緣數(shù)據(jù)中心可以為智能終端和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供實(shí)時(shí)算力。隨著中國數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對邊緣計(jì)算的需求將進(jìn)一步增強(qiáng)，邊緣數(shù)據(jù)中心的規(guī)模增速有望達(dá)到30%。

四、大數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商望眼海外市場

為豐富業(yè)務(wù)來源，各大數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商積極拓展海外市場，拓展產(chǎn)業(yè)版圖。以中國電信、中國移動(dòng)、CenturyLink 和 NTT Communications為代表的基礎(chǔ)電信運(yùn)營商，以及以Equinix、萬國數(shù)據(jù)為代表的第三方數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商，憑借先發(fā)優(yōu)勢，已經(jīng)在國內(nèi)掌握大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心資源。

基礎(chǔ)電信運(yùn)營商和第三方數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商在不斷發(fā)展的過程中，依托資源、資金和技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢，通過培育自有品牌、拓寬國際營銷渠道、提供全方位配套數(shù)據(jù)中心服務(wù)等方式，加快在全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)中心布局。比如全球領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商Equinix，在新加坡、香港、東京、悉尼、雅加達(dá)等地都有數(shù)據(jù)中心布局；2021年，萬國將初步形成東南亞市場布局，并將在馬來西亞和印尼投資建設(shè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心園區(qū)；中國移動(dòng)國際有限公司(CMI)2021年在德國法蘭克福的數(shù)據(jù)中心投入使用。

隨著越來越多的巨頭企業(yè)不局限于本土市場，積極拓展數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)布局，全球數(shù)據(jù)中心的競爭舞臺(tái)將進(jìn)一步擴(kuò)大。“出海”企業(yè)需要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和資源獲取，以確保更大的競爭突破優(yōu)勢。

數(shù)據(jù)中心行業(yè)正在迎來并購的浪潮，大額交易頻繁，市場結(jié)構(gòu)可能會(huì)呈現(xiàn)更強(qiáng)的趨勢。在全球低碳節(jié)能戰(zhàn)略背景下，發(fā)達(dá)城市及周邊地區(qū)的資源越來越難以獲取。同時(shí)，由于新的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目往往需要1-2年的建設(shè)時(shí)間，融資方便、資金充足、組織靈活的數(shù)據(jù)中心市場參與者往往通過并購方式“購買”數(shù)據(jù)中心資源或項(xiàng)目，以擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模。

以中國的情況為例。目前行業(yè)內(nèi)有兩種并購方式。

1、資源類收購

多針對核定的能耗定額、土地使用權(quán)、廠房等。目的是填補(bǔ)部分地區(qū)數(shù)據(jù)中心的不足，儲(chǔ)備優(yōu)質(zhì)地段的稀缺資源。

2、收購成熟的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目

通常以收購的數(shù)據(jù)中心盈利為目標(biāo)，或者跨界進(jìn)入數(shù)據(jù)中心行業(yè)的新企業(yè)意圖加快布局，縮短建設(shè)周期，降低轉(zhuǎn)型難度。

2021年，Equinix斥資3.2億美元收購尼日利亞數(shù)據(jù)中心和連接服務(wù)提供商MainOne填補(bǔ)非洲市場空白；寶能創(chuàng)展以16.5億元收購鵬博士旗下5個(gè)數(shù)據(jù)中心的9個(gè)機(jī)樓，加速進(jìn)軍數(shù)據(jù)中心市場。并購模式下，企業(yè)可以快速獲取稀缺資源，提高市場份額和行業(yè)地位，甚至加速進(jìn)入原本沒有涉足的空白市場。基礎(chǔ)資源的擴(kuò)張將有效促進(jìn)企業(yè)的收入增長，在積累資金后將繼續(xù)加快并購獲取更多的資源，從而越強(qiáng)越強(qiáng)。

五、低碳環(huán)保：技術(shù)不斷完善

數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新技術(shù)的快速涌現(xiàn)，管理和財(cái)務(wù)制度的不斷完善，為數(shù)據(jù)中心的綠色低碳發(fā)展提供了有效助推。在技術(shù)創(chuàng)新方面，液冷、蓄冷、高壓直流、余熱利用、儲(chǔ)能電站等技術(shù)以及太陽能、風(fēng)能等可再生能源的利用，可以進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)中心能耗和碳排放。在管理和財(cái)務(wù)方面，行業(yè)領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心通過建立綠色數(shù)據(jù)中心管理體系和內(nèi)部碳定價(jià)體系推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的綠色轉(zhuǎn)型；綠電證書和綠電交易市場機(jī)制的建立和完善，可以有效激發(fā)數(shù)據(jù)中心使用綠色能源和減少碳排放的積極性。

國際互聯(lián)網(wǎng)巨頭積極推廣使用綠色能源，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排。谷歌、蘋果和Facebook積極宣布可再生能源使用的進(jìn)展，并分別于2017年、2018年和2020年在其操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)100%的可再生能源使用。微軟和亞馬遜計(jì)劃在2025年實(shí)現(xiàn)100%使用可再生能源的目標(biāo)。為了更好地推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排，谷歌在2020年9月提出，到2030年全球所有數(shù)據(jù)中心都要實(shí)現(xiàn)每小時(shí)實(shí)時(shí)可再生能源供應(yīng)，即24/7零碳運(yùn)營管理計(jì)劃。通過優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的備用電源系統(tǒng)，包括儲(chǔ)能電池和低碳燃料(氫燃料)，微軟在2020年成功完成氫燃料電池的測試，這將為消除對柴油發(fā)電機(jī)備用電源的依賴，實(shí)現(xiàn)碳減排奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

中國領(lǐng)先互聯(lián)網(wǎng)公司和第三方服務(wù)商也在積極開展節(jié)能減排技術(shù)實(shí)踐，建設(shè)和運(yùn)營數(shù)據(jù)中心的綠色低碳水平達(dá)到全球領(lǐng)先水平。百度云(陽泉)計(jì)算中心應(yīng)用市電直供+HVDC、自主研發(fā)的“零功耗”屋頂供冷機(jī)組和AI優(yōu)化技術(shù)，年均PUE 1.08；秦淮數(shù)據(jù)環(huán)首都數(shù)據(jù)中心采用模塊化、綠電交易及資源回收等技術(shù)，年均PUE 1.15，可再生能源利用率100%。中金數(shù)據(jù)昆山一號(hào)數(shù)據(jù)中心采用節(jié)能技術(shù)和清潔能源采購，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。數(shù)據(jù)中心碳利用率(CUE)為0.49。

六、央地協(xié)同聯(lián)動(dòng)

新型數(shù)據(jù)中心是產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，“四高三協(xié)同”內(nèi)涵不斷豐富。2021年7月，工信部發(fā)布《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》，明確指出新型數(shù)據(jù)中心的發(fā)展方向和路徑。聚焦高技術(shù)、高算力、高能效、高安全四大特征，以及數(shù)云協(xié)同、云邊協(xié)同、數(shù)網(wǎng)協(xié)同的協(xié)同要求，引導(dǎo)中國數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，行動(dòng)計(jì)劃還從布局、網(wǎng)絡(luò)、算力、產(chǎn)業(yè)鏈、綠色低碳、安全等方面對新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)給予了全面指導(dǎo)。

1、布局，形成國家樞紐節(jié)點(diǎn)、省數(shù)據(jù)中心、邊緣數(shù)據(jù)中心的梯次布局；

2、網(wǎng)絡(luò)，聚焦全國、區(qū)域、邊緣網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升，促進(jìn)多網(wǎng)協(xié)同發(fā)展；

3、算力，引入FLOPS來評估數(shù)據(jù)中心的算力，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心從粗放的機(jī)架規(guī)模增長向高質(zhì)量的算力和效率提升演進(jìn)。

4、產(chǎn)業(yè)鏈，鼓勵(lì)核心技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈體系建設(shè)；

5、綠色低碳，加快綠色技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，提高新能源利用水平，優(yōu)化綠色管理能力建設(shè)；

6、安全性，將提高網(wǎng)絡(luò)安全保障能力和數(shù)據(jù)資源管理能力，提高新數(shù)據(jù)中心的可靠性。

八大技術(shù)不斷變革

一、新能源技術(shù)的應(yīng)用

儲(chǔ)能技術(shù)通過“削峰填谷”成為降低數(shù)據(jù)中心電力成本的重要途徑。數(shù)據(jù)中心能耗大，電力成本占總運(yùn)營成本的60%-70%。目前，雖然很多數(shù)據(jù)中心通過節(jié)能優(yōu)化提高數(shù)據(jù)中心的電力利用率，但電力成本在數(shù)據(jù)中心總成本中仍占很大比例。為了平衡電網(wǎng)的用電時(shí)段，供電公司通常提供峰谷電價(jià)。數(shù)據(jù)中心可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)將電能儲(chǔ)存在低谷期，在高峰期使用，降低數(shù)據(jù)中心的用電成本。

蓄冷、儲(chǔ)能都是重要的解決方案。蓄冷在夜間電力負(fù)荷較低時(shí)制備冷能，在白天電力負(fù)荷較高時(shí)將制備的冷能應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)。儲(chǔ)能是通過儲(chǔ)能器件來實(shí)現(xiàn)。鋰電池以其高密度和高輸出電壓成為下一代數(shù)據(jù)中心的備用儲(chǔ)能方案之一。

與新能源存儲(chǔ)技術(shù)的融合不斷深化，數(shù)據(jù)中心的能源結(jié)構(gòu)得到有效轉(zhuǎn)變，提高綠色低碳水平。隨著數(shù)據(jù)中心能耗政策的收緊和碳中和目標(biāo)的確立，新能源供電逐漸成為數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)零碳排放的重要途徑，風(fēng)、光、水、氫等清潔能源的比重將不斷增加。數(shù)據(jù)中心可以直接利用新能源實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)，也可以通過碳排放交易間接促進(jìn)新能源的使用。

新能源發(fā)電雖然具有清潔環(huán)保的優(yōu)勢，但新能源的供給容易受到自然條件的影響，難以保證其連續(xù)性。和新能源儲(chǔ)能技術(shù)融合，可有效提高新能源供給的穩(wěn)定性，解決可再生能源系統(tǒng)應(yīng)用電源不平衡、穩(wěn)定性差的問題。

國內(nèi)外一些數(shù)據(jù)中心已經(jīng)開始嘗試新能源和儲(chǔ)能的大規(guī)模供電方案，為新能源和儲(chǔ)能技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用和推廣提供了重要參考。2020年8月，美國能源開發(fā)商Capital Dynamics與數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商Switch簽署了太陽能和儲(chǔ)能項(xiàng)目的購電協(xié)議。基于此協(xié)議，Switch將獲得全天候綠色電力支持。該項(xiàng)目包括一個(gè)127MW的太陽能發(fā)電廠和一個(gè)240MWh的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。

國內(nèi)方面，2021年7月，世紀(jì)互聯(lián)新一代荷蘭存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目在佛山智慧城市數(shù)據(jù)中心收官，這是一個(gè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目。該項(xiàng)目以數(shù)據(jù)中心為主要負(fù)載對象，配備2MWh儲(chǔ)能容量，1MW輸出功率。整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)由儲(chǔ)能容器、PCS倉和環(huán)網(wǎng)柜組成，并在交流側(cè)與光伏發(fā)電系統(tǒng)耦合。最后將數(shù)據(jù)中心的10kV高壓側(cè)接入電網(wǎng)，使數(shù)據(jù)中心形成負(fù)載可變可調(diào)的綜合體，可以根據(jù)電網(wǎng)和新能源發(fā)電的需求調(diào)整充放電策略。

二、運(yùn)維智能化不斷提升

智能運(yùn)維的應(yīng)用可以有效提升數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的流程化和標(biāo)準(zhǔn)化，提高運(yùn)維管理的效率。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷提升，數(shù)據(jù)中心承載業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)量不斷增長，數(shù)據(jù)中心運(yùn)維方式也在快速演進(jìn)。智能運(yùn)維工具的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理更加高效。

在人工運(yùn)維時(shí)期，數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理人員缺乏有效的運(yùn)維工具，運(yùn)維管理活動(dòng)更多地依賴于其個(gè)人知識(shí)和技術(shù)水平。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的快速增長，數(shù)據(jù)中心運(yùn)維服務(wù)的范圍和難度明顯提高。僅靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)很難保證運(yùn)維服務(wù)的質(zhì)量。

在上述情況下，開始出現(xiàn)了流程化、標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)維。流程化和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維旨在通過定義流程和標(biāo)準(zhǔn)文檔，促進(jìn)運(yùn)維管理活動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化，減少對運(yùn)維人員個(gè)人知識(shí)和技能的依賴。自動(dòng)化平臺(tái)運(yùn)維是流程化、標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維的進(jìn)一步發(fā)展。自動(dòng)化運(yùn)維工具通過平臺(tái)建設(shè)，將大量重復(fù)性的運(yùn)維活動(dòng)轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化操作，提高了運(yùn)維效率，增強(qiáng)了運(yùn)維過程的可視化。智能運(yùn)維以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以算法為支撐，以場景為導(dǎo)向，為數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理提供智能化解決方案，實(shí)現(xiàn)問題的實(shí)時(shí)分析和處理，降低報(bào)警噪音，并分析和預(yù)測故障和問題的原因。

2021年7月，工信部《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》明確提出“以供配電、制冷、IT及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能系統(tǒng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)為重點(diǎn)，新數(shù)據(jù)中心，打造強(qiáng)者，彌補(bǔ)弱者”。政策引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理智能化發(fā)展，行業(yè)對智能運(yùn)維越來越重視。

中國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和第三方服務(wù)商積極開展智能化運(yùn)營實(shí)踐。萬國數(shù)據(jù)北京四號(hào)數(shù)據(jù)中心在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中使用大量具有專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的自動(dòng)化設(shè)備替代人工操作，提高故障報(bào)警和響應(yīng)速度，結(jié)合自主研發(fā)的運(yùn)營管理平臺(tái)和應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)從局部到區(qū)域再到全國的高效優(yōu)質(zhì)運(yùn)維。騰訊懷來貝瑞北云數(shù)據(jù)中心，基于騰訊研發(fā)的數(shù)據(jù)中心自動(dòng)化管理平臺(tái)騰訊智微，構(gòu)建了園區(qū)、區(qū)域、總部聯(lián)動(dòng)的三級(jí)閉環(huán)管理體系，通過重構(gòu)報(bào)警鏈路實(shí)現(xiàn)秒級(jí)靈敏感知。通過應(yīng)用圖計(jì)算、物模型等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了告警收斂快，故障自動(dòng)定位準(zhǔn)確率高達(dá)99.9%。

智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維是數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維重要的應(yīng)用場景之一。智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維技術(shù)可以不斷促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)可見性、可管理性和可控性的提高。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性也在不斷增加。同時(shí)，用戶對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量、可靠性和安全性提出了更高的要求。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)維過程中存在信號(hào)干擾、應(yīng)用保障等問題。人工運(yùn)維效率差，在應(yīng)對突發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)難以做出及時(shí)的網(wǎng)絡(luò)故障處理和運(yùn)維。

目前，業(yè)界提出了以“自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)”為代表的智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維優(yōu)化技術(shù)，融合AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的控制、自動(dòng)運(yùn)維及優(yōu)化，恢復(fù)和治愈各類網(wǎng)絡(luò)故障，管理擁塞，支持網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)調(diào)優(yōu)和自我進(jìn)化，為用戶提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

在2021開放數(shù)據(jù)中心峰會(huì)上，中國信通院、華為、中國移動(dòng)研究院等單位聯(lián)合發(fā)布了《超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)無損以太場景評測規(guī)范》，從功能、性能、可靠性、兼容性、運(yùn)維等維度對分布式存儲(chǔ)、集中式存儲(chǔ)和高性能計(jì)算場景進(jìn)行了評測。根據(jù)評估結(jié)果，無損網(wǎng)絡(luò)分為五個(gè)等級(jí)，分別為無損能力尚不成熟、具備基本無損能力、無損能力成熟、無損能力良好、無損能力卓越，運(yùn)維是其重要的等級(jí)評定維度。

同時(shí)，華為在《華為數(shù)據(jù)中心自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)白皮書》中將自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)定義為五個(gè)等級(jí)，指出全自治網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的終極目標(biāo)。在全自治網(wǎng)絡(luò)下，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身將面對任何場景，具備執(zhí)行、監(jiān)控、分析和決策的能力，全面實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理的自動(dòng)化，真正實(shí)現(xiàn)“無人駕駛”。

三、項(xiàng)目建設(shè)周期縮短

隨著裝配式建筑技術(shù)與模塊化數(shù)據(jù)中心的深度融合，新一代裝配式模塊化數(shù)據(jù)中心的可靠性和體驗(yàn)得到了大幅提升。隨著信息技術(shù)的快速迭代和用戶對數(shù)據(jù)中心交付周期要求的縮短，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式越來越難以滿足實(shí)際需求，數(shù)據(jù)中心預(yù)制成為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心快速建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

數(shù)據(jù)中心預(yù)制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很多年。早期的預(yù)制式數(shù)據(jù)中心采用一體機(jī)的形式設(shè)計(jì)，單個(gè)盒子集成了數(shù)據(jù)中心的所有子系統(tǒng)，可以滿足小型數(shù)據(jù)中心快速部署和應(yīng)急建設(shè)的要求。

在一體機(jī)的基礎(chǔ)上，行業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了設(shè)備區(qū)、配電區(qū)等核心區(qū)域的模塊化，傳統(tǒng)的預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)。由于可靠性、空間和標(biāo)準(zhǔn)化的限制，傳統(tǒng)的預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心仍然主要用于小規(guī)模和特定的場景。隨著預(yù)制模塊化概念的成熟和模塊化數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，預(yù)制模塊化建筑技術(shù)與模塊化數(shù)據(jù)中心的融合不斷加深，新一代預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心開始出現(xiàn)。

四、液冷技術(shù)商用條件漸成熟

液冷技術(shù)發(fā)展迅速，系統(tǒng)可靠性逐步提高。液冷技術(shù)是利用液體作為傳熱介質(zhì)在熱源附近進(jìn)行換熱制冷，而不是像風(fēng)冷那樣通過空氣間接制冷。由于液體具有相對較高的比熱容，其制冷效果和能效遠(yuǎn)高于風(fēng)冷，在高密度、大規(guī)模、高散熱要求的數(shù)據(jù)中心中優(yōu)勢明顯。

根據(jù)液冷機(jī)房末端與服務(wù)器等熱源的接觸方式，液冷可以分為間接液冷技術(shù)和直接液冷技術(shù)。在間接液冷中，熱源與冷卻液不直接接觸。在直接液冷技術(shù)中，冷卻液直接與發(fā)熱的電子元器件接觸進(jìn)行熱交換和制冷。間接液冷以冷板為主，其中單相冷板液冷方案較為常見。直接液冷以浸沒式為主，散熱效率高，噪音低。

目前，我國液冷技術(shù)發(fā)展迅速，已有大規(guī)模商用案例，這與我國數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴(kuò)大，單個(gè)機(jī)柜功率密度不斷提高有關(guān)。阿里巴巴、百度、騰訊、華為、中科曙光等IT公司都有液冷技術(shù)的成熟應(yīng)用案例。阿里巴巴仁和云計(jì)算數(shù)據(jù)中心采用全浸沒式液冷服務(wù)器，該數(shù)據(jù)中心成為國內(nèi)首個(gè)綠色等級(jí)為5A的液冷數(shù)據(jù)中心。

隨著液冷技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐，近年來，行業(yè)內(nèi)對液冷技術(shù)的研究正在逐步深入。2019年，中國信通院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所(以下簡稱“中國信通院云所”)聯(lián)合出版了《冷板式液冷》和《液冷革命》兩本書，對比分析液冷技術(shù)發(fā)展的內(nèi)因和外因，以及不同的液冷技術(shù)方案。

2020年，ODCC與阿里巴巴舉辦浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心開源大會(huì)，阿里巴巴正式開放浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)規(guī)范；2021年初，ODCC與UDP（聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署-丹麥科技大學(xué)合作伙伴）哥本哈根能效中心、ITU(國際電信聯(lián)盟)共同發(fā)布了題為《Innovative Data-Centre Cooling Technologies inChina-Liquid Cooling Solution》的液冷研究報(bào)告，總結(jié)了液冷技術(shù)在中國的應(yīng)用進(jìn)展。

2021年，ODCC發(fā)布了《浸沒式液冷服務(wù)器可靠性白皮書》，其研究內(nèi)容是液冷服務(wù)器長期運(yùn)行后的可靠性評估方法；2022年4月，由中國信通院云大所牽頭的液冷五大系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施，為數(shù)據(jù)中心液冷行業(yè)發(fā)展提供了有效指導(dǎo)。

隨著對邊緣計(jì)算能力的需求越來越大，液冷技術(shù)的應(yīng)用場景將從云端擴(kuò)展到邊緣。隨著終端計(jì)算能力需求的不斷增加，傳統(tǒng)的云計(jì)算能力逐漸向邊緣下沉，邊緣計(jì)算服務(wù)器的功率密度和散熱需求也在同步增加。為了降低數(shù)據(jù)中心的冷卻能耗，提高數(shù)據(jù)中心的整體能效，一些邊緣數(shù)據(jù)中心開始引入液冷邊緣服務(wù)器，通過液冷技術(shù)的應(yīng)用提高邊緣數(shù)據(jù)中心的能效水平。

五、高密服務(wù)器研發(fā)加快

數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷增長和土地、電力資源的集約開發(fā)推動(dòng)了高密度數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。在過去很長一段時(shí)間內(nèi)，為了滿足用戶日益增長的數(shù)據(jù)處理需求，數(shù)據(jù)中心主要通過增加空間和擴(kuò)大機(jī)架和服務(wù)器規(guī)模來提供更多的算力，但這也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本的增加和數(shù)據(jù)中心空間的浪費(fèi)。

經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)日益緊張的土地資源，使得通過擴(kuò)大服務(wù)器規(guī)模來增加算力的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式難以發(fā)展。建設(shè)高密度的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為提高數(shù)據(jù)中心算力水平的重要措施。高密度的數(shù)據(jù)中心可以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)中心每平方米的算力，可以更好地滿足大數(shù)據(jù)場景下的計(jì)算和存儲(chǔ)需求。

高密度的服務(wù)器部署顯著提高了數(shù)據(jù)中心單位面積的算力，降低了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本。建設(shè)高密度數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵是部署高密度服務(wù)器。與傳統(tǒng)服務(wù)器不同，高密度服務(wù)器的電源和風(fēng)扇采用共享方式設(shè)計(jì)，位于同一機(jī)箱的多個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)可以共享電源和風(fēng)扇。

一方面減輕了機(jī)體的重量和空間占用，提高了數(shù)據(jù)中心單位面積的算力；另一方面，可以提高電源和散熱系統(tǒng)的使用效率，降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本。隨著數(shù)據(jù)中心功率密度的增加，數(shù)據(jù)中心的平均機(jī)架功率也在增加。有研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，目前全球5-9kW/架的機(jī)架占最多，功率超過10kW/架的機(jī)架占近30%。單機(jī)架功率的提升與高密度服務(wù)器的規(guī)模化部署和應(yīng)用密切相關(guān)。目前，Intel、IBM、華為、浪潮、曙光等廠商加快了高密度服務(wù)器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和市場布局。

六、容災(zāi)備份能力增強(qiáng)

數(shù)據(jù)的重要性不斷凸顯，容災(zāi)備份需求推動(dòng)備份一體機(jī)市場快速增長。它是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心的企業(yè)最重要的資產(chǎn)。在我國企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快的背景下，數(shù)據(jù)中心和企業(yè)機(jī)房的容災(zāi)備份能力逐漸受到業(yè)界關(guān)注。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)方式大多只能保護(hù)物理設(shè)備的數(shù)據(jù)，難以為云計(jì)算等環(huán)境提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)和備份服務(wù)。隨著數(shù)據(jù)中心分布式計(jì)算應(yīng)用場景的增長，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)和備份方法越來越難以滿足需求。高效、全面、集成、統(tǒng)一、靈活的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)解決方案已經(jīng)成為下一代數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)保護(hù)解決方案的發(fā)展方向。

一體機(jī)備份是下一代數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)保護(hù)場景的重要方案。一體機(jī)備份機(jī)可以使用軟件、磁盤陣列、服務(wù)器引擎或節(jié)點(diǎn)來備份數(shù)據(jù)，并與備份軟件緊密結(jié)合，形成目錄、索引、計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

目前，全球備份一體機(jī)市場保持高增長態(tài)勢，市場需求旺盛。為迎合行業(yè)發(fā)展，2021年9月，ODCC發(fā)布了《備份一體機(jī)技術(shù)規(guī)范》，對備份一體機(jī)的架構(gòu)、功能、非功能、接口要求等進(jìn)行了全面規(guī)范，有效促進(jìn)了備份一體機(jī)的生產(chǎn)、測試和選型。

七、新存儲(chǔ)訪問協(xié)議不斷演進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)深度融合

NVMe-oF協(xié)議已經(jīng)成為全閃存端到端的重要解決方案，存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)的融合日益加深。NVMe-oF已經(jīng)成為降低存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧處理開銷、實(shí)現(xiàn)高并發(fā)和低延遲的重要技術(shù)。解決了通信協(xié)議帶來的存儲(chǔ)性能損失問題，進(jìn)一步釋放了SSD的性能，加速了閃存的發(fā)展。NVMe-oF使主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)使用NVMe協(xié)議，有效提高了主機(jī)通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪問存儲(chǔ)的性能，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前，NVMe-oF支持FC網(wǎng)絡(luò)、IB網(wǎng)絡(luò)、無損網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。其中，無損網(wǎng)絡(luò)作為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)之一，近年來取得了長足的進(jìn)步。其性能遠(yuǎn)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，建設(shè)成本低于FC網(wǎng)絡(luò)和IB網(wǎng)絡(luò)。因此，在NVMe-oF和網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展的過程中，無損網(wǎng)絡(luò)將成為一個(gè)重要的發(fā)展方向。

八、泛在算力互聯(lián)需求增多，算力網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新加速

算力網(wǎng)絡(luò)連接無處不在的算力基礎(chǔ)設(shè)施，運(yùn)營商積極進(jìn)行落地實(shí)踐。金融、交通、教育、工業(yè)等行業(yè)對泛在算力場景的需求越來越大，用戶需要更優(yōu)惠、更高質(zhì)量的隨時(shí)隨地可接入的算力服務(wù)。源于算力的無處不在的使用和交易需求的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為下一代計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的重點(diǎn)。近年來，運(yùn)營商加快了計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施。計(jì)算融合是中國聯(lián)通CUBE-Net3.0的重點(diǎn)方向之一，中國聯(lián)通在全國多地開展了計(jì)算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)試點(diǎn)，通過計(jì)算網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)鏈、網(wǎng)絡(luò)切片、資源感知實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源調(diào)度和感知，從而形成云網(wǎng)絡(luò)安全融合服務(wù)。

中國電信在計(jì)算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，強(qiáng)調(diào)以“云”為核心，注重網(wǎng)絡(luò)、算力和存儲(chǔ)資源的整合，推動(dòng)天翼云不斷升級(jí)，實(shí)現(xiàn)天翼云和天翼邊緣節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一管理和調(diào)度。云網(wǎng)融合、云邊緣協(xié)同是電信云的優(yōu)勢。中國移動(dòng)重點(diǎn)改造底層計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建基于X86和ARM架構(gòu)的通用計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，不斷豐富基于GPU和ASIC的智能計(jì)算能力。

算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新主要集中在三個(gè)方面:架構(gòu)、調(diào)度技術(shù)和測量模式。在算力架構(gòu)方面，傳統(tǒng)的計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)分離模式逐漸向計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)融合方向演進(jìn)，算力基礎(chǔ)設(shè)施融合架構(gòu)創(chuàng)新發(fā)展。在算力調(diào)度技術(shù)方面，算力調(diào)度已經(jīng)從之前只支持網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度發(fā)展到算力與網(wǎng)絡(luò)相匹配的調(diào)度模式，算力調(diào)度技術(shù)的創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。

算力調(diào)度的技術(shù)創(chuàng)新主要包括計(jì)算能力跨區(qū)域調(diào)度、多級(jí)調(diào)度、算力資源統(tǒng)一安排、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、可視化監(jiān)控和智能運(yùn)維。在算力測量方面，算力和網(wǎng)絡(luò)測量的內(nèi)涵不斷延伸，算力測量從單節(jié)點(diǎn)測量向集成協(xié)同測量轉(zhuǎn)變。隨著算力網(wǎng)絡(luò)的形成，用戶的算力來源變得更加多樣化。在這種情況下，用戶所能獲得的算力不能用單個(gè)或局部節(jié)點(diǎn)來衡量，而是要用算力網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)目前所能供應(yīng)的、滿足用戶業(yè)務(wù)需求的算力來衡量。這種新的集成協(xié)作測量機(jī)制將重新驗(yàn)證用戶的可用算力。

藍(lán)海大腦散熱技術(shù)

藍(lán)海大腦液冷散熱服務(wù)器可搭建NVIDIA 4 × A100 / 3090 / P6000 / RTX6000，并將液冷冷板固定在服務(wù)器的主要發(fā)熱器件上，依靠流經(jīng)冷板的液體將熱量帶走達(dá)到散熱目的。冷板液冷解決了服務(wù)器里發(fā)熱量大的器件的散熱，其他散熱器件還得依靠風(fēng)冷。所以采用冷板式液冷的服務(wù)器也稱為氣液雙通道服務(wù)器。冷板的液體不接觸被冷卻器件，中間采用導(dǎo)熱板傳熱，安全性高。

藍(lán)海大腦擁有完全自主研發(fā)和靈活定制能力，是國內(nèi)最早從事液冷GPU服務(wù)器的廠商之一，并且在獨(dú)到的加固、保密和安全等產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域有深厚的積累。藍(lán)海大腦端到端的解決方案，賦能AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、區(qū)塊鏈、元宇宙等新興技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，積極為中國新基建、信創(chuàng)、東數(shù)西算、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供堅(jiān)實(shí)的算力保證。同時(shí)重視全球合作共贏，與英特爾、英偉達(dá)、希捷、華為、飛騰等國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)鏈伙伴保持緊密的戰(zhàn)略合作關(guān)系，加速產(chǎn)品方案的適配和應(yīng)用場景拓展，更好地服務(wù)各行業(yè)用戶。

審核編輯：符乾江