從中國電信貴州數(shù)據(jù)中心到北京CBD，路程大約2200公里，動車跑完全程也需要10個小時左右。而得益于算力的“高速路網(wǎng)”，算力傳輸只要不到10毫秒的時間。每秒310億億次浮點(diǎn)運(yùn)算，意味著每一秒都有海量的算力正在調(diào)度。算力與網(wǎng)絡(luò)的充分融合，正以難以想象的速度，從看不見的地方延伸到看得見的遠(yuǎn)方，服務(wù)著我們生活的方方面面。

　　隨著“東數(shù)西算”戰(zhàn)略向縱深推進(jìn)，算力網(wǎng)絡(luò)的概念逐漸進(jìn)入人們的視野。要實現(xiàn)算力成為“一點(diǎn)接入、即取即用”的社會級服務(wù)，還需要建設(shè)東西互補(bǔ)（東西部跨地域的物理融通）、南北貫通（云、邊、端多層級的邏輯融通）的一體化算力網(wǎng)絡(luò)。而在通信網(wǎng)絡(luò)上具有先天優(yōu)勢的基礎(chǔ)運(yùn)營商，在算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)上，正在加速布局。

　　今年前三季度，運(yùn)營商新興業(yè)務(wù)收入增長情況亮眼，云計算業(yè)務(wù)收入的同比增速更是超過100%。而通過推動數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施的節(jié)能減排，運(yùn)營商的實踐也將對我國“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)帶來長遠(yuǎn)影響。

　　運(yùn)營商加大算力網(wǎng)絡(luò)投入

　　“在算力網(wǎng)絡(luò)方面，中國移動資本開支預(yù)計2022年全年將達(dá)到480億元，提升26%。”今年8月，中國移動在其發(fā)布的2022年半年報中這樣寫道。這里說到的算力網(wǎng)絡(luò)，包括移動云、IT云、數(shù)據(jù)中心的直接投資，以及傳輸網(wǎng)部分的分?jǐn)偼顿Y。其中，2022年上半年算力網(wǎng)絡(luò)投資規(guī)模為200億元。

　　“算網(wǎng)融合需要隨處可用的高性能算力做支撐、高帶寬低時延的網(wǎng)絡(luò)做橋梁、以及更加靈活敏銳的管理大腦做調(diào)度。”中國聯(lián)通天津市分公司網(wǎng)絡(luò)部副總經(jīng)理席強(qiáng)表示，當(dāng)算力與網(wǎng)絡(luò)相互融合，將會產(chǎn)生許多意想不到的“化學(xué)反應(yīng)”。他表示，根據(jù)業(yè)務(wù)特性，中國聯(lián)通將對時延敏感、訪問量大的應(yīng)用調(diào)度到離用戶最近的算力節(jié)點(diǎn)，將不直接面向用戶的非實時數(shù)據(jù)、備份類數(shù)據(jù)等應(yīng)用調(diào)度到西部節(jié)點(diǎn)，從而實現(xiàn)東西部之間的智能算力調(diào)度。

　　算力，即對數(shù)據(jù)的處理能力。從算盤到計算機(jī)，再到信息通信時代的個人電腦、手機(jī)、平板電腦……這些生活中司空見慣的工具，無一不是單點(diǎn)式計算設(shè)備。這類計算設(shè)備的算力大小，主要取決于設(shè)備中芯片計算能力的強(qiáng)弱。而“云計算”技術(shù)的誕生，使得“算力”發(fā)展來到了一個全新階段。它將零散的算力資源進(jìn)行整合、集中和利用，進(jìn)而突破了單點(diǎn)設(shè)備算力上的局限，從而可以在很短的時間內(nèi)實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的快速處理。

　　“要真正做到‘東數(shù)西算’，需要非常大的技術(shù)突破。”中國工程院院士、阿里云創(chuàng)始人王堅在接受新京報貝殼財經(jīng)記者采訪時表示，云計算技術(shù)一個很重要的應(yīng)用就是不受地域限制，可以把延遲控制在一個用戶可以接受的范圍。“舉例來說，東部的一個用戶在淘寶上買東西，傳統(tǒng)來講數(shù)據(jù)會記錄在東部，但使用飛天平臺的云計算系統(tǒng)，服務(wù)就可以在西部提供，這樣數(shù)據(jù)才會留在西部，否則‘東數(shù)西算’就只能是‘東數(shù)西存’。”

　　2012年，中國電信宣布啟動天翼云計算戰(zhàn)略，正式進(jìn)軍云計算領(lǐng)域。IDC最新發(fā)布的中國公有云服務(wù)市場報告顯示，今年上半年，中國電信已經(jīng)憑借11%的中國公有云IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）市場份額，超過騰訊成為份額第三，接近第二名華為的11.6%。據(jù)了解，這也是運(yùn)營商首次殺入IaaS市場份額前三。

　　而在云計算的支持下，許多原先不可能做到的事情，越來越多地成為現(xiàn)實：在廣州機(jī)場高速，汽車能夠以80公里時速，無感通過收費(fèi)站，僅收費(fèi)環(huán)節(jié)每天就能節(jié)約2.75小時，大大改善了市民的出行體驗。面對疫情，峰值采樣每分鐘7.8萬人次的數(shù)據(jù)傳輸，能夠讓2500多萬人次的核酸與行程數(shù)據(jù)24小時完成分析與計算，從而保障超大城市高速穩(wěn)定運(yùn)行。

　　山區(qū)教室里，算力在智能教育上的應(yīng)用，正在讓孩子們的學(xué)習(xí)發(fā)生著顛覆式的改變。偏遠(yuǎn)地區(qū)的孩子也能像大城市的孩子一樣，享受優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。人工智能輔助教師做到真正的“因材施教”，通過反復(fù)的AI訓(xùn)練，讓它學(xué)會識字、辨錯、測評，背后是大量人工智能深度學(xué)習(xí)算法和算力的支撐。在汽車行業(yè)，一款新車上線前需要經(jīng)歷上千次的碰撞測試，而超級算力能模擬出整個碰撞過程，300次的仿真碰撞試驗，在一分鐘內(nèi)成功模擬完成。一次次發(fā)生在算力世界的仿真模擬，正在讓“中國制造”向“中國智造”加速前進(jìn)。

　　降低時延與能耗是關(guān)鍵

　　當(dāng)下，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，則成為發(fā)展“云計算”的關(guān)鍵。它可以進(jìn)行多點(diǎn)協(xié)同計算，使算力速度規(guī)模實現(xiàn)飛躍式提升。從西到東，一個個數(shù)據(jù)中心的建立，標(biāo)志著以算力為基礎(chǔ)的智能世界正在加速到來。

　　2020年12月，國家發(fā)改委等四部委印發(fā)的《關(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》指出，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系總體框架涵蓋“數(shù)網(wǎng)”、“數(shù)紐”、“數(shù)鏈”、“數(shù)腦”、“數(shù)盾”五大子體系，其中“數(shù)網(wǎng)”旨在構(gòu)建一體化、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)中心集群和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；“數(shù)紐”旨在強(qiáng)化算力服務(wù)，以算力調(diào)度優(yōu)化東西部資源結(jié)構(gòu)；“數(shù)鏈”旨在推動跨部門、跨區(qū)域、跨層級的數(shù)據(jù)流通與治理，打造數(shù)字供應(yīng)鏈；“數(shù)腦”旨在強(qiáng)化數(shù)據(jù)的行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用，建立數(shù)字化轉(zhuǎn)型的國家樣板；“數(shù)盾”旨在強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全能力。因此，“東數(shù)西算”工程的實質(zhì)是推進(jìn)數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)、算力、云、大數(shù)據(jù)、人工智能、安全、綠色等多數(shù)字要素的一體化協(xié)同調(diào)度，為我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展“用數(shù)”“賦智”。

　　“新一代信息技術(shù)，幾乎都是圍繞算力展開創(chuàng)新。”中國聯(lián)通的一位專家指出，伴隨算力與網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)的深度融合，其應(yīng)用領(lǐng)域也從信息安全、科學(xué)計算領(lǐng)域，向更為廣泛的國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場快速擴(kuò)張。算力與數(shù)字經(jīng)濟(jì)共促共進(jìn)的關(guān)系將會進(jìn)一步強(qiáng)化，賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

　　時延，是這個龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心指標(biāo)之一。中國移動方面表示，公司已實現(xiàn)東部與西部算力樞紐區(qū)域間、區(qū)域內(nèi)骨干節(jié)點(diǎn)間全互聯(lián)組網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)間單向網(wǎng)絡(luò)時延均小于20毫秒。目前，中國移動已基本實現(xiàn)算力樞紐所在省的東、西部全互聯(lián)。加快布局邊緣計算能力，預(yù)計2022年邊緣計算節(jié)點(diǎn)覆蓋全國地市200+；加快多樣化算力建設(shè)，優(yōu)化移動云“N+31+X”布局，構(gòu)建以京津冀、長三角、粵港澳、成渝等重要區(qū)域為核心的資源體系，預(yù)計2022年底云服務(wù)器規(guī)模超66萬臺。

　　不過，云計算、5G、虛擬貨幣等技術(shù)迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)需求呈幾何級增長。在數(shù)據(jù)中心集群成勢的背后，還有用電量的不斷攀升。根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國數(shù)據(jù)中心耗電量突破2000億千瓦時，已成為全球增長最快的耗能設(shè)備之一。如何在“新基建”的數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域做好節(jié)能減排，成為整個通信行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)。

　　“東數(shù)西算”平衡數(shù)據(jù)中心產(chǎn)能

　　位于內(nèi)蒙古包頭的聯(lián)通智云數(shù)據(jù)中心，一張巨大的屏幕上，各類設(shè)備用能數(shù)據(jù)正在實時跳動。機(jī)房耗電量是降是升，電能利用效率如何，這些問題都能在大屏幕上找到答案。

　　這背后，是中國聯(lián)通依托“東數(shù)西算”工程，引導(dǎo)非實時性數(shù)據(jù)中心建設(shè)任務(wù)轉(zhuǎn)移到西部地區(qū)，選址貴州貴安新區(qū)、甘肅慶陽、寧夏中衛(wèi)等地建設(shè)數(shù)據(jù)中心集群，并在內(nèi)蒙古地區(qū)展開數(shù)據(jù)中心集群選址的調(diào)研，以緩解能耗指標(biāo)緊張、電力成本高等壓力。“西部地區(qū)可再生能源豐富、空間充足、氣候適宜，可大幅提升數(shù)據(jù)中心可再生能源應(yīng)用比例，促進(jìn)西部地區(qū)可再生能源消納。”上述中國聯(lián)通專家表示，因地制宜的建設(shè)規(guī)劃，不僅降低了數(shù)據(jù)中心能耗強(qiáng)度，還能解決數(shù)據(jù)中心供需不對等、不匹配等矛盾。

　　在宏觀層面，建立全國協(xié)同的算力網(wǎng)絡(luò)，可以平衡東西部數(shù)據(jù)中心產(chǎn)能，集中保障數(shù)據(jù)中心用能、用地和用水。同時，也對各區(qū)域數(shù)據(jù)中心集群能耗檢測、能耗指標(biāo)統(tǒng)一調(diào)度提出了更高要求。包頭聯(lián)通創(chuàng)新業(yè)務(wù)支撐中心邵杰介紹，2021年，公司就搭建了數(shù)據(jù)中心能耗管理平臺，對機(jī)房內(nèi)溫度、濕度等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控監(jiān)管，并實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心內(nèi)PUE（電源使用效率）值變化和能源使用消耗情況。“一旦數(shù)值發(fā)生異常，系統(tǒng)將啟動告警機(jī)制，由處置人員第一時間進(jìn)行排查，避免因設(shè)施故障產(chǎn)生的高耗電量。”他說道。

　　PUE值是指數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載消耗的能源之比，PUE值越接近于1，表示一個數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。數(shù)據(jù)中心的PUE值受地域、機(jī)房布局、機(jī)架功率密度、空調(diào)制冷方案、電力電源方案、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用等綜合因素的影響。一般來講，北部、西北地區(qū)氣溫較低，可以充分利用自然冷源，較低的PUE值較容易實現(xiàn)，而中部、東部、東南等地區(qū)氣候炎熱，需要長時間通過空調(diào)降溫，PUE值相對較高。如何降低PUE值，是運(yùn)營商們都在發(fā)力的領(lǐng)域，也是“東數(shù)西算”工程能夠助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵所在。

　　以中國電信為例，經(jīng)官方初步統(tǒng)計，中國電信的存量大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE值大多在1.3-1.5之間；部分中小型數(shù)據(jù)中心因建設(shè)時間較長，采用以前的技術(shù)方案，導(dǎo)致PUE值高于1.5。隨著技術(shù)的發(fā)展，2019年以來新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的PUE值基本處于1.3及以下，其中中國電信內(nèi)蒙古信息園、北京永豐國際數(shù)據(jù)中心、亦莊數(shù)據(jù)中心都獲得綠色低碳4A等級。

　　構(gòu)建低碳綠色的高質(zhì)量算力服務(wù)體系，智能算力調(diào)度還有很長的路要走

　　中國電信的一位專家表示，一體化大數(shù)據(jù)中心體系不僅明確提出PUE值和綠電占比等碳減排指標(biāo)演進(jìn)要求，更借助數(shù)據(jù)中心集群化、“東數(shù)西算”等建設(shè)路徑，重點(diǎn)推動算力基礎(chǔ)設(shè)施能效優(yōu)化以及與綠色能源的融合發(fā)展，構(gòu)建低碳綠色的高質(zhì)量算力服務(wù)體系，并進(jìn)一步釋放體系建設(shè)給全社會經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型帶來的綠色價值。

　　而針對提升數(shù)據(jù)中心綠色水平的目標(biāo)，中國電信也拿出了一套“組合拳”。一是針對新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心，探索試點(diǎn)應(yīng)用業(yè)界新技術(shù)，包括蒸發(fā)冷、熱管多聯(lián)、液冷等高效空調(diào)節(jié)能技術(shù)，智能小母線、分布式供電等高效供配電方案，在國家樞紐節(jié)點(diǎn)南方省份PUE值力爭低于1.25，北方省份PUE值力爭低于1.2；二是針對能耗高的老舊數(shù)據(jù)中心，大力開展節(jié)能改造和綠色低碳化重構(gòu)，通過老舊空調(diào)替換，氣流組織優(yōu)化，AI智能控制，新風(fēng)、蒸發(fā)冷等節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)精準(zhǔn)節(jié)能，大幅降低PUE值至1.5以下，進(jìn)一步提高能耗利用率，降低運(yùn)營成本。

　　中國聯(lián)通中衛(wèi)云數(shù)據(jù)中心總經(jīng)理朱赟介紹，中衛(wèi)云數(shù)據(jù)中心現(xiàn)與江蘇聯(lián)通達(dá)成初步合作計劃，下一步擬提供醫(yī)療云、工業(yè)云的異地災(zāi)備服務(wù)，實現(xiàn)溫冷數(shù)據(jù)的遷移，并在數(shù)據(jù)清洗加工、模型算法、分析處理、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等前沿交叉領(lǐng)域開展聯(lián)合科研攻關(guān)及交流合作。

　　“對于實現(xiàn)‘碳中和’這一目標(biāo)來講，節(jié)能只是一小步。從根源上看，只有采用綠色能源，才是數(shù)據(jù)中心‘碳中和’的最優(yōu)解決方案。”上述中國聯(lián)通專家表示，“碳中和”不僅是環(huán)保概念，更是技術(shù)路線。只有數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同發(fā)力，才能推動綠色低碳可持續(xù)發(fā)展。

　　這一設(shè)想即將成為現(xiàn)實。據(jù)中國聯(lián)通寧夏中衛(wèi)云數(shù)據(jù)中心工作人員殷曉輝介紹，該數(shù)據(jù)中心已從新疆采購綠色風(fēng)電，準(zhǔn)備利用數(shù)據(jù)中心樓頂及設(shè)施空地建設(shè)太陽能及風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)太陽能直接并網(wǎng)發(fā)電，即發(fā)即用。

　　“通信運(yùn)營商是算力基礎(chǔ)設(shè)施和骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)者，同時也是下游云計算服務(wù)的提供商。”上述中國聯(lián)通專家表示，“東數(shù)西算”工程推動新增數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容，不僅將給通信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展帶來正向貢獻(xiàn)，同時也會拉動算力產(chǎn)業(yè)的興起。

　　不過，在算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)上，運(yùn)營商也并非沒有挑戰(zhàn)。“目前通信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)多以承載語音和流量為主，想要徹底轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿休d算力為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，真正意義上做到全國‘一盤棋’的智能算力調(diào)度，還有很長的路要走。” 朱赟表示，這需要電信運(yùn)營商、云服務(wù)商和產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備提供商等相關(guān)方對關(guān)鍵技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)共同參與、達(dá)成共識、協(xié)同推進(jìn)。（記者 許諾 羅亦丹）

責(zé)任編輯：游洋 校對：海洋