國家超級計算成都中心科研人員在巡檢機房設備。 新華社記者 劉 坤攝

2022年2月，國家發(fā)展改革委等4部委聯(lián)合印發(fā)通知，同意在8地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”工程正式全面啟動。

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“東數(shù)西算”工程構建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，有利于提升國家整體算力水平，擴大有效投資，推動區(qū)域協(xié)調發(fā)展。這不僅是推進我國數(shù)字經(jīng)濟高質量發(fā)展的關鍵舉措、完成“雙碳”目標的有效助力，也是我國在新型基礎設施領域建設全國統(tǒng)一大市場的率先探索。

規(guī)模居全球第二

在位于貴州省貴安新區(qū)的全國一體化算力網(wǎng)絡國家（貴州）主樞紐中心的機房，服務器安裝工作已經(jīng)完成，現(xiàn)場工作人員正忙著調試設備。據(jù)悉，該項目總投資約10億元，主算力基地包括通算、智算、超算3種算力類型，計劃于2026年年底竣工，其中今年第一季度完成第一階段上電運營。

“經(jīng)過多年建設，我國算力規(guī)?？焖僭鲩L。梯次優(yōu)化的算力供給體系初步構建，算力規(guī)模排名全球第二，近5年年增長率近30%?！惫I(yè)和信息化部總工程師趙志國說，體系較完整、規(guī)模體量龐大、創(chuàng)新活躍的產(chǎn)業(yè)格局正加快構建。當前，我國計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模約占電子信息制造業(yè)的20%，規(guī)模以上企業(yè)有2300余家。

一方面，整機市場份額不斷攀升。在通用計算領域，IDC數(shù)據(jù)顯示，浪潮、新華三、戴爾、聯(lián)想、華為排名我國服務器市場前五名，國產(chǎn)品牌市場份額合計接近75%。在智能計算領域，浪潮、安警、華為排名我國人工智能服務器市場前三名，國產(chǎn)品牌市場份額達85%。在高性能計算領域，我國超算系統(tǒng)占有量與制造商總裝機量均保持全球領先。另一方面，產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善。國產(chǎn)芯片已初具規(guī)模，X86、ARM、自主架構CPU持續(xù)深化規(guī)模應用，百度、寒武紀等AI芯片加速迭代優(yōu)化，國產(chǎn)操作系統(tǒng)逐步向金融、電信、醫(yī)療等行業(yè)應用滲透，鯤鵬生態(tài)等計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)日漸完善，覆蓋底層軟硬件、整機系統(tǒng)及應用等關鍵環(huán)節(jié)。

前不久發(fā)布的《數(shù)字中國發(fā)展報告（2022年）》顯示，截至2022年年底，我國數(shù)據(jù)中心機架總規(guī)模超過650萬標準機架，在用數(shù)據(jù)中心算力總規(guī)模超180EFLOPS?！皷|數(shù)西算”工程從系統(tǒng)布局進入全面建設階段。2022年，京津冀等8個國家算力樞紐建設進入深化實施階段，新開工數(shù)據(jù)中心項目超60個，新建數(shù)據(jù)中心規(guī)模超130萬標準機架。

賽迪研究院電子信息研究所所長溫曉君表示，我國“東數(shù)西算”工程正式啟動以來，行業(yè)主管部門大力推進打造數(shù)網(wǎng)協(xié)同、數(shù)云協(xié)同、云邊協(xié)同、綠色智能的多層次算力設施體系建設，三大運營商加快建設算力網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心等算力基礎設施。在此背景下，數(shù)據(jù)中心以數(shù)據(jù)存儲備份為主的業(yè)務結構被打破，向支撐行業(yè)應用場景算力需求轉變。

智能計算成主要驅動力

隨著我國算力支撐能力持續(xù)增強，應用的新模式、新業(yè)態(tài)加速涌現(xiàn)。其中，智能計算作為算力產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展最重要的驅動力，規(guī)模已達到104EFLOPS，增速為85%，算力占比超過50%?！吨袊懔Πl(fā)展指數(shù)白皮書（2022年）》顯示，截至2022年3月，全國已投用和在建的人工智能計算中心均超20個，為當?shù)靥峁┢栈菟懔?，并有效支撐科研?chuàng)新和人才培養(yǎng)。

今年3月，位于浙江省杭州市的之江實驗室傳來喜訊：其參與的“FAST精細刻畫活躍重復快速射電暴”成功入選2022年度中國科學十大進展。研究快速射電暴，離不開對大量數(shù)據(jù)的分析與計算，F(xiàn)AST夜以繼日地巡視著浩瀚宇宙，每天能產(chǎn)生高達300TB的數(shù)據(jù)?！叭绱她嫶笠?guī)模的數(shù)據(jù)量，僅靠科學家人工分析，很難在短時間內取得突破?！敝瓕嶒炇抑魅?、智能計算數(shù)字反應堆總設計師朱世強介紹，依托之江實驗室智能計算數(shù)字反應堆大科學裝置，科研人員能夠深度挖掘FAST觀測數(shù)據(jù)，規(guī)模化探測快速射電暴等天體輻射現(xiàn)象。

據(jù)悉，數(shù)字反應堆還應用于材料、育種、制藥等領域，加速賦能科研創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！拔覀冏叱隽艘粭l通過智能計算助力國家重大科學研究實現(xiàn)創(chuàng)新成果快速產(chǎn)出的道路?！敝焓缽娬f。

數(shù)字反應堆之所以能在不同領域發(fā)揮作用，離不開對異構算力的調度能力。“數(shù)字反應堆的底層為芯片、機柜等硬件設備，中間層是我們自主研發(fā)的‘之江瑤光’智能計算操作系統(tǒng)，上層對應具體應用。”之江實驗室智能計算軟件研究中心主任潘愛民告訴記者，運行在不同廠商芯片上的算力，出自不同的系統(tǒng)架構或指令集，用戶在切換平臺執(zhí)行計算任務時，往往需要重新編寫程序。而“之江瑤光”操作系統(tǒng)就像調和劑一般，將異構的算力資源聚集在一個平臺上，可有效解決重復開發(fā)與不兼容問題，降低用戶的使用門檻。

當前，市場有效算力供給與行業(yè)數(shù)字化轉型定制需求尚不匹配，算力效率處于中等水平，算力碎片化問題值得關注。“未來，‘之江瑤光’系統(tǒng)如果能夠被進一步普及應用，或許能為上述問題的解決提供思路?！迸藧勖裾f。

推進綠色低碳發(fā)展

各行各業(yè)在享受算力帶來高價值的同時，也不能忽視算力背后的高能耗問題。這不僅是能耗、環(huán)境和氣候的挑戰(zhàn)，更是算力產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展繞不開的話題。

日前發(fā)布的《2023中國綠色算力發(fā)展研究報告》提出，推進綠色算力發(fā)展，將進一步降低算力成本，通過構建公共算力服務平臺，加強數(shù)據(jù)、算力和經(jīng)濟之間的協(xié)同聯(lián)動，從而有效賦能千行百業(yè)綠色化轉型升級。

近年來，綠色算力在政策頂層規(guī)劃、技術產(chǎn)品創(chuàng)新和賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)低碳轉型方面取得積極成效。截至2022年年底，我國已累計建成153家國家綠色數(shù)據(jù)中心，全國規(guī)劃在建的大型以上數(shù)據(jù)中心平均設計電能利用效率（PUE）降至1.3。

2022年3月，國內首個大型綠色零碳數(shù)據(jù)中心——三峽東岳廟數(shù)據(jù)中心在湖北省宜昌市三峽壩區(qū)右岸建成使用。在該項目中，華為采用業(yè)界最先進的智能冷卻方案，將PUE控制在1.25以內。智能鋰電備電方案不僅保障了數(shù)據(jù)中心長期可靠運行，而且節(jié)省供配電面積40%。另外，整體系統(tǒng)解決方案結合端到端預制化交付模式，幫助客戶實現(xiàn)快速部署，相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設模式，交付周期縮短50%。

中興通訊根據(jù)不同的應用場景提供基于不同液冷技術的解決方案以及CPU液冷、CPU+內存條液冷、CPU+內存條+GPU液冷等多種局部定制化方案，以便客戶能夠根據(jù)需求及成本進行選擇，助力打造綠色數(shù)據(jù)中心。其中，中興通訊G5系列服務器新品支持液冷散熱技術，采用冷板式液冷散熱，可將數(shù)據(jù)中心PUE降至1.15，全管路智能監(jiān)控，漏液秒級報警，在實現(xiàn)綠色低碳的同時確保產(chǎn)品的可靠性。

當前我國綠色算力發(fā)展處于起步期，雖然各地紛紛發(fā)起綠色算力發(fā)展倡議，但仍缺乏統(tǒng)一的綠色算力評價方法。專家建議，應深化體制機制優(yōu)勢，多部委應聯(lián)合完善綠色算力發(fā)展機制，統(tǒng)籌設計綠色算力一體化發(fā)展路徑，研究制定綠色算力發(fā)展指數(shù)。

此外，綠色算力標準體系仍不完善，應注重貫穿算力全生命周期的綠色標準，從生產(chǎn)、供給、管理及賦能層面同步實現(xiàn)綠色算力的新技術研發(fā)。要加快制定各環(huán)節(jié)安全可靠、國際先進的算力通用技術標準，以標準為引領，以用促建，助力綠色算力產(chǎn)品迭代升級。同時，引導算力基礎設施積極應用先進適用綠色數(shù)據(jù)中心技術，對采購國產(chǎn)算力產(chǎn)品的企業(yè)提供適當補貼，形成內循環(huán)良好生態(tài)。

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