据统计,2021年全国数据中心二氧化碳排放量约1.35亿吨,比2020年增加3915万吨,已成为现代经济体系中的主要碳源。根据国家能源局发布的数据,2020年,中国数据中心耗电量超过2000亿千瓦时,创历史新高。据机构预测,预计到2030年,数据中心总能耗将翻一番。因此,数据中心成为世界上增长最快的电力消费设备之一。在此背景下,为了解决中国计算中心供需失衡的问题,国家提出了东西计算项目,但中国东西跨度大,云距离长,对计算、存储、通信网络跨域调度提出了新的挑战。
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近日,中国工程院院士吴贺泉、中国移动研究院副院长段晓东、英特尔营销集团副总裁、中国数据中心销售总经理、中国运营商销售总经理庄秉翰举办了以打造计算能力、谈话事物为主题的圆桌论坛,深入探讨了如何利用实现国家计算能力资源配置优化的宏观意义和价值。
中国工程院院士吴说:首先,让西部地区承担冷数据的存储和计算任务,可以有效利用当地剩余电力能源,可以更多地利用可再生能源,不仅有利于成本控制,而且对国家能源结构优化和可再生能源开发具有积极意义。他解释说:事实上,在西部的一些数据中心,由于良好的气候条件,60%的时间可以完全自然冷却,不需要通过电力制冷。
同时,吴院士还认为,数据中心的建设也将推动西部地区数据相关产业的发展,包括前端预处理、清洁、标记和后端大数据挖掘,以及数据中心机房行业的服务器组装,有利于推动西部经济的发展。最后,数据中心在西部的落地,以及相应的上下游产业的发展,也将培养西部本身的人才。我认为这有助于改变与我们的计算能力相关的产业和人才布局中东西部不平衡的现状。但这是一个长期的过程,吴贺泉院士补充说,所以东西算工程是我国新时代的发展战略。它不仅涉及计算能力,还影响我们的整体经济模式和能源部署。”
中国移动研究院副院长段晓东对此深表赞同。他说,目前中国移动加快建设的计算网络正在响应国家计算战略,建立重要的计算能力JAE代理节约、包容,实现低成本、低碳、绿色发展。同时,面对当前单点计算能力瓶颈,计算能力网络可以通过集群和网络计算发展计算能力,将计算能力水平推到一个新的高度。最后,随着当前数字经济的深入,计算能力网络作为一个更具能力的基础设施,将成为支持整个社会的强大动力,包括工业数字化和数字化转型。
毫无疑问,东数西算工程的时代意义重大,但在具体的实践过程中,各方面临着诸多挑战。为此,英特尔市场营销集团副总裁、中国数据中心销售总经理、中国运营商销售总经理庄表示:我们认为,对于东西计算项目,我们主要面临三个关键的技术挑战。一是节能先进绿色数据中心建设,传输网络建设和计算网络建设。庄秉翰说:随着国内数字经济的发展和双碳目标的提出,如何更绿色地处理数据正成为东数西算项目的重中之重。”
控制能耗是数据中心的主要指标,主要包括PUE(Power Usage Effectiveness,电能利用效率)、可再生能源结构比例和碳排放三个维度PUE是主要的政策起点。根据国家发改委的规定,在未来数据中心建设中,PUE值应小于1.3。
为此,庄秉翰说,降低PUE这是一个与整个行业相结合的支持过程,这也符合英特尔到2040年实现温室气体零排放的目标。庄解释说:在数据中心的可持续发展中,我们在能耗有效性、先进的制冷技术和智能节能三个垂直领域建立了完整的解决方案矩阵,在芯片、服务器、框架和数据中心积累了大量的解决方案和实践案例,我们也与行业上下游生态合作伙伴合作,建立行业标准,降低实施成本。结合中国市场的特点,提高能效,降低能效PUE,推进绿色数据中心建设,实现绿色节能发展。”
据庄说,在数据中心层面,英特尔提供的解决方案可以实时监控数据中心各种设备的健康状况、环境温度、功耗和散热AI技术根据实时数据和时间序列的分析模型动态调整设备;在服务器系统层面,英特尔可以根据设备的业务负荷结合AI技术预测负载趋势,动态调整,如CPU为了实现节能,庄秉翰进一步表示:我们在中国移动网络云的场景下,与合作伙伴一起进行了测试。根据我们的初步验证,至少可以节能20%以上。根据我们的初步验证,至少可以节能20%以上。
谈到传输网络建设和计算网络建设面临的挑战,段晓东认为,数据计算和传输带来的安全问题不容忽视。随着计算能力的逐渐普及和边缘化,网络的开放性越来越强。我认为这将使安全问题成为一个新的挑战。我们也在思考如何从更高的层次提高安全性,或者用新的想法来解决这个问题。为此,段晓东还分享了中国移动的相关思路:从宏观上讲,我们有两个主要思路来促进整个计算能力网络的安全。第一个叫安全内生。二是建立基于零信任的信任机制。段晓东解释说:我们应该从系统内部逐步建立其安全机制,包括芯片级、操作系统级到整个系统级,使安全内生,从根本上解决安全问题。零信任的信任机制意味着我们应该在网络内部和零信任的基础上,通过协议建立信任机制,打破边缘节点可能不可信的状态,最终希望实现端到端的整体可信度。”
展望东数西算宏伟规划的未来,吴贺泉院士对这一热点话题给予了冷思。他认为,东数西算未来需要东数细算——数据中心建设需要东西统筹规划和资源分配,避免盲目性,才能更好地发挥本项目的预期效果。中国移动研究院副院长段晓东也表示:促进东西计算的深入发展,帮助中国从计算能力大国走向计算能力强国,是我们从事这一事业的人的共同梦想!”。