又一國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略工程來(lái)了!隨著國(guó)家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局四部委聯(lián)合印發(fā)通知,同意在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并規(guī)劃了10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群,“東數(shù)西算”工程也全面啟動(dòng),資本、企業(yè)、地方等各方力量聞風(fēng)而動(dòng),紛紛為這一數(shù)字時(shí)代的資源配置項(xiàng)目獻(xiàn)策出力。
“東數(shù)西算”,簡(jiǎn)單地說(shuō),即將東部的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸送到西部數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算,旨在充分應(yīng)用西部的土地、能源和氣候等自然資源,以承接?xùn)|部算力需求,解決東部的資源困境和成本壓力,實(shí)現(xiàn)算力再調(diào)配,進(jìn)而賦能全國(guó)。業(yè)內(nèi)人士普遍稱其為數(shù)字時(shí)代的“南水北調(diào)”、“西氣東輸”、“西電東送”,對(duì)于提升國(guó)家整體算力水平、推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展具有重大意義,預(yù)計(jì)可帶動(dòng)超過(guò)千億元的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
國(guó)家發(fā)改委數(shù)據(jù)顯示,截至目前,我國(guó)數(shù)據(jù)中心規(guī)模已達(dá)500萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,算力達(dá)到130EFLOPS(每秒一萬(wàn)三千億億次浮點(diǎn)運(yùn)算),預(yù)計(jì)每年還將以超過(guò)20%的速度增長(zhǎng)。面對(duì)如此旺盛的算力需求,如何兼顧算力的規(guī)?;l(fā)展和綠色發(fā)展成為一項(xiàng)重要議題。同時(shí),東部與西部計(jì)算需求和計(jì)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(shí)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(shì)。算力資源由數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn),而數(shù)據(jù)中心建設(shè)取決于區(qū)域土地、能源供應(yīng)以及氣候條件。我國(guó)西部幅員遼闊、地廣人稀,可以為數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供充足的土地供應(yīng),大大節(jié)省場(chǎng)地成本。同時(shí),數(shù)據(jù)中心耗能堪稱“電老虎”,電費(fèi)占用運(yùn)營(yíng)成本60%左右,而我國(guó)西部地區(qū)海拔高、空氣稀薄、氣候寒冷,太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等可再生能源豐富,電價(jià)、散熱成本等遠(yuǎn)遠(yuǎn)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?xùn)|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)?;ㄔO(shè)可大幅降低計(jì)算設(shè)施建設(shè)成本。基于云計(jì)算模式的容錯(cuò)特性,可以采用廉價(jià)貨架設(shè)備替代過(guò)去價(jià)格昂貴的小型機(jī),建設(shè)大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。根據(jù)James Hamilton的數(shù)據(jù),一個(gè)擁有5萬(wàn)個(gè)服務(wù)器的特大型數(shù)據(jù)中心與擁有1000個(gè)服務(wù)器中型數(shù)據(jù)中心相比,特大型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)成本只相當(dāng)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(dòng)化的云計(jì)算軟件來(lái)管理,需要的人員很少,每個(gè)管理員能夠管理的服務(wù)器數(shù)量則擴(kuò)大到7倍之多。因而,對(duì)于規(guī)模通常達(dá)到幾十萬(wàn)乃至上百萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)的亞馬遜和谷歌云計(jì)算而言,其網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)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(guò)高壓輸電線,將西部電力傳輸?shù)綎|部再進(jìn)行計(jì)算,輸配電設(shè)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(fù)用技術(shù)(DWDM)的應(yīng)用,單根光纖的傳輸容量已超過(guò)100Tbit/s,在地上開(kāi)挖一條小溝埋設(shè)的光纖所能傳輸?shù)男畔⑷萘繋缀跏菬o(wú)限的,遠(yuǎn)比將電力用高壓輸電線路引入城市要容易得多,而且沒(méi)有衰減。加之,光纖線成本較低。拿谷歌的話來(lái)說(shuō)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(shí)也是促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的重要舉措。
最后,采用云計(jì)算技術(shù)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(yīng)用中,每個(gè)租用IDC的網(wǎng)站所獲得的網(wǎng)絡(luò)帶寬、處理能力和存儲(chǔ)空間都是固定的,然而,絕大多數(shù)網(wǎng)站的訪問(wèn)流量都不均衡。為了應(yīng)對(duì)突發(fā)流量,網(wǎng)站擁有者會(huì)按照峰值要求來(lái)配置服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)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(jì)算平臺(tái)提供的是有彈性的服務(wù),它根據(jù)每個(gè)租用者的需要在一個(gè)超大的資源池中動(dòng)態(tài)分配和釋放資源,而無(wú)需為每個(gè)租用者預(yù)留峰值資源,而且云計(jì)算平臺(tái)的規(guī)模特別大,其租用者數(shù)量非常多,支撐的應(yīng)用種類也是五花八門,比較容易平穩(wěn)整體負(fù)載,因而云計(jì)算資源利用率可以達(dá)到80%左右,這又是傳統(tǒng)模式的5~7倍。