算力投資的乘數效應初步顯現。數據中心本身產業鏈條長，上游涉及IT設備製造、軟件研發、發電輸電配電儲能系統等，下游涉及大量行業應用和服務外包產業。據測算，“東數西算”工程將每年撬動新增投資近4000億元。通過算力設施由東向西布局，將帶動相關產業有效轉移，促進東西部數據流通、價值傳遞，延展東部發展空間，助力形成西部大開發新格局。例如，位於貴州省的貴安國家數據中心集群，以國產化、智能化、網絡化、綠色化、安全穩定為導向，打造“一中心+一基地”的“前店後廠”模式。在滿足京津冀、長三角、粵港澳大灣區等東部地區算力需求的同時，聚力發展本地算力產業，加快打造數據中心、智能終端、數據應用3個千億元級主導產業集群，提升數字經濟整體發展水平。
“東數西算”工程助力實現碳達峰碳中和目標。據測算，我國數據中心用電量已占全社會用電量的2%，國外機構預測全球範圍這一比重未來有可能達到6%至8%。通過“東數西算”工程，將一部分數據中心引導至西部建設，有利於提升數據中心綠色能源使用率，提高算力綠色化水平。目前，我國數據中心綠電使用率在20%左右，如果這一比例提高到80%，在2025年當年就可以減少1.6個北京市的碳排放總量。實施“東數西算”工程，相當於多種了很多樹，是一件利國利民的大好事。近日，位於河北省的張家口國家數據中心集群發布建設方案，提出依托張家口可再生能源示範區，支持數據中心建設企業推廣“源網荷儲”一體化模式，即在張家口建設風光電一體化電站，持續生產綠色電力，提供給數據中心集群，提升可再生能源電力就地消納水平。目前，張家口“源網荷儲”一體化項目總裝機規模550萬千瓦，首期項目全部完工後，每年將提供100億千瓦時綠電為數據中心使用。此外，針對數據中心機房設備產生的大量熱能，該市正在探索實施餘熱回收模式，並已啟動了懷來雲交換、合盈數據等企業數據中心餘熱回收供熱供暖試點工作，預計可利用餘熱實現20萬平方米供熱供暖。
摸清家底數算匹配智能調度
主持人：我國推進“東數西算”工程的算力優勢有哪些？如何進一步推進工程建設？
單志廣(國家信息中心信息化和產業發展部主任)：算力正成為數字經濟時代的重要驅動力，“東數西算”工程的全面啟動開啟了我國算力資源全國範圍內跨區域統籌布局的新篇章。算力通俗講就是計算能力，是指對數據的處理能力。算力存在於手機、電腦、服務器、機器人、無人駕駛汽車、數據中心等各種智能硬件設施，是推動人工智能、大數據、物聯網、區塊鏈等技術創新與應用的基礎支撐。當今世界，以算力為代表的算力經濟正在蓬勃發展。人工智能、量子計算、類腦計算等新技術與計算產業相結合，拓展了全方位計算能力，OpenAI發布的研究顯示，2012年以來，人工智能應用對於算力的需求平均每年增長10倍。算力已經成為衡量國家經濟發展程度的重要指標，《2021—2022全球計算力指數評估報告》顯示，國家算力指數與數字經濟發展和GDP的走勢呈現顯著的正相關，從15個重點國家的算力指數看，算力指數平均每提高1個點，數字經濟規模和GDP將分別增長3.5‰和1.8‰。
當前，我國算力總規模已超過140EFLOPS(每秒浮點運算次數，用於衡量計算機計算能力)，近五年年均增速超過30%，算力規模排名全球第二位。2020年，羅蘭貝格咨詢公司統計的《世界各國人均算力水平估算結果》顯示，發達程度越高的國家，其人均算力水平也越高。美國、新加坡、日本等發達國家人均算力值普遍高於或接近1000GFLOPS，屬於高算力國家，我國人均算力值為553GFLOPS，屬於中算力國家。隨著數字經濟深入發展，數據已成為與土地、勞動力、資本、技術等並列的生產要素，與之相關的存儲、計算、傳輸、應用等算力需求都在大幅提升，預計每年仍將以20%以上的速度快速增長。
“東數西算”工程的直觀理解就是把東部的數據拿到西部進行計算。需要強調的是，應在全國一體化大數據中心總體布局下科學理解“東數西算”工程的定位。構建全國一體化大數據中心體系的核心是開展全國範圍內算力資源的布局和優化，是相對總體性的概念，而“東數西算”工程相對是小概念，是全國一體化大數據中心的一類應用模式。全國一體化大數據中心理論上包括所有“A數B算”，A、B可為東、西、南、北、中等各方位的任意排列組合，“東數西算”是其中一種情況，當前比較現實的主流情況還是“A數A算”。“東數西算”是在8個國家樞紐節點和10個國家數據中心集群形成後才出現的應用模式，因此“東數西算”不是現在時，而是全國一體化大數據中心建設的將來時。當全國各個節點全部打通形成網絡並且建立起成熟的調度系統和機制時，才能實現面向業務、服務質量和成本要求的全網、實時、動態優化調度，從而真正意義上實現“東數西算”。
“東數西算”工程對於促進節能減排具有重大意義。西部地區光伏、風電等可再生能源發電後直接入網供西部數據中心使用，節省了西電東送的長距離輸電線路損耗。將數據中心建在氣溫偏低的西部可以降低制冷系統能耗，東西部電價差大(0.2元/千瓦時電左右)，西部空間大且地價便宜，中西部局部地區的工業用地成交價格甚至是珠三角地區的50%，降低了初始投資成本。此外，“東數西算”工程還有利於西部地區新能源消納以及相應產業調整為西部地區帶來收益等。
全國一體化大數據中心體系和“東數西算”工程本質上是一個規模龐大、跨區跨域、要素複雜、應用多樣、相互作用、不斷演化的複雜巨系統，需要優化調度、科學謀劃、系統推進。當前推進過程中需要重點關注以下幾個方面。
摸清家底，統籌銜接。由於數據資產和算力資源都具有持續性和動態性，必須實時摸清當前處於活躍狀態的、正在被處理的數據資產和運行中的算力資源，以及處於靜態環境裡被保存的數據資產和儲備算力資源，由此才能實現最優化的算力資源調配，使得各類數據資產能得到最為及時的分析處理。這需要對各類相關算力資產摸清家底，以便更精準地進行能源資源的消耗調配和預儲備，真正做到心中有數。要做好國家算力樞紐節點、國家數據中心集群與現有的全國各地各類型算力設施的統籌、銜接和配合，科學合理地管理和統籌新舊節點的聯動關係，形成合理分工、科學聯動、高效協作的機制，切實發揮國家布局的引領和示範作用，實現數據資源“一本賬”、算力資源“一盤棋”。
“數”“算”匹配，安全可信。因數據類型多樣、業務需求各異，如何確保“東數西算”的“數”和“算”供需匹配，是由政府牽頭還是由市場調控，目前尚無合理解決方案。如果數據來自珠三角等東部地區，而算力設施位於寧夏、貴州、甘肅等西部地區，網絡性能、算力實時性、數據安全等各方面影響難以評估。因此，“東數西算”要在業務層面上做好供需匹配和精準對接，解決誰的“東數”由誰來“西算”。沒有業務保障，算力設施就無法發揮應有作用，從而造成設施空置和能源空耗。這種供需匹配需要在國家、地方、企業、業務等多層級開展性能、價格、效益、安全等多方面的評估和測算，形成真正的應用需求供給和安全可信、可持續的長效動力機制。“東數西算”工程目前主要是面向超算算力和智算算力進行調度和統籌，由於基礎算力承載的多是電子遊戲、短視頻、即時通信等實時性較強的需求，就目前的技術而言，實時性的本地數據無法搬到異地計算，因此西部目前主要考慮的是承載後台加工、離線分析、存儲備份等非實時算力需求。即使對於能搬到西部的超級計算機來說，一對一進行固定匹配而不是動態調度的可能性較大。不同超級計算機的處理器、加速卡、框架等不同，算力基礎設施面臨異構化挑戰。這需要搭建智能異構算力平台，突破異構算力適配、異構算力網絡調度等關鍵技術，從而優化東西部各類算力資源的精準高效配比。
算力網絡，智能調度。全國一體化大數據中心和“東數西算”工程最核心的技術挑戰是要具備實現算力統籌和智能調度的樞紐設施——算力網絡，從而實現在全國範圍內，根據動態業務需求，在雲、網、邊之間實現按需分配和靈活調度計算、存儲、網絡等資源。與電力系統完善的分級調度不同，算力網絡的實現機制、調度機制和運行機制短期內尚無法建立。算力網絡的功能是將不同所有方的計算、存儲等資源通過網絡整合起來，按照用戶業務的不同需求提供最優的資源服務與網絡連接，核心是複雜巨系統的多資源聯合優化，相當於把全網當成一台計算機進行調度，需要全國範圍內、實時、全網、面向任務調度的高QoS(服務質量)資源調度。目前算力網絡尚處在概念提出期，還沒有真正從實踐上形成產品和方案的能力。算力網絡是一台超級計算機還是分領域的調度器，或是一種分布式的調度系統，目前尚無結論。從計算機科學角度，要實現目前大家設想的算力網絡這種理想狀態的樞紐調度器，在理論上可描述，但在實踐上可能無法實現，因為全域、全網、實時、按需、動態、安全的調度本身可能就是NP難問題，可能由於複雜計算導致的“系統狀態空間爆炸問題”而無法及時獲得系統實時最優解，需要在整網最優解難於獲得的情況下，走降維、降階、系統分解、分而治之、局部優化、近似優化、求次優解之路。
來源：經濟日報
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