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2020年，乘風破浪的邊緣數據中心如何“C”位出道？
2020年4月，國家發改委首次明確了“新基建”的范圍，包含5G、大數據、人工智能、物聯網等新型基礎設施，并且首次將數據中心劃分為新基建的重點建設項目，這一政策引起了社會各界的廣泛關注，隨后全國各地區對數據中心的建設需求逐漸攀升。據中國IDC圈科智咨詢發布的報告顯示，2019年，中國IDC業務市場規模達到1562.5億人民幣，同比增長27.2%。預計到2022年，中國IDC業務市場規模將超過3200億。另一方面，為了推動5G網絡的發展，在政策驅動下，工信部發布了《關于推動5G加快發展的通知》，許多地方政府也相繼出臺了相關扶持政策以加快5G網絡建設步伐。期間，我國三大運營商也全面實施“5G+”計劃，大力投資5G建設，為5G發展按下“快進鍵”。如今在5G、數據中心產業蓬勃發展的同時，數據量呈現井噴式的發展態勢，各行各業逐漸走上了數字化轉型的道路，比如智慧零售、智慧醫療、智慧交通、智慧工廠、智慧物流、智能樓宇、遠程辦公等，由此催生了邊緣計算的落地、發展和廣泛應用。在5G的驅動下，邊緣計算將如何發展？數據量的爆發式增長態勢下，邊緣數據中心是否會大行其道？2020年8月13日，第十五屆中國IDC產業年度大典“IDCC2020大灣區新基建（數據中心）產業發展論壇”在深圳隆重舉辦。中國信通院云計算與大數據研究所副總工程師郭亮先生為我們帶來了不一樣的解答。1、5G網絡加速邊緣計算的落地應用眾所周知，去年6月份工信部向三大運營商及廣電下發5G牌照以來，5G發展可謂走上了快車道。郭亮認為，如今，伴隨著互聯網的高速發展，5G網絡將成為各行業數字化轉型的關鍵基礎設施，同時邊緣計算也將成為支撐運營商進行5G網絡轉型的關鍵技術，以滿足高清視頻、VR/AR、工業互聯網、車聯網等業務發展需求。以自動駕駛方面為例，每天會產生4T的數據量，據相關數據顯示，到2020年，各種互聯網數據流量將達到40ZB，其中移動互聯網的流量占比很大。5G時代，產生的數據量將達到80%，其中移動視頻流量占比達73%。由此可見，5G時代產生如此大的數據量對骨干網絡和云數據中心將會帶來很大的沖擊，大量數據需要在邊緣側進行處理，這就進一步推動了邊緣技術的發展和應用。郭亮先生還介紹到，據相關研究機構預測，預計到2022年整個邊緣計算市場規模將達到180多億美元，和數據中心行業的體量大致相當。從硬件部分來說大致等同于邊緣數據中心的網絡、數據中心、服務器等方面的內容，作為邊緣計算光有邊緣數據中心不夠，要有軟件、操作系統等作為支撐。此外，每個邊緣數據中心的體量不會特別大，但是對于整個數據中心行業的影響還是比較明顯的。2、邊緣數據中心乘風破浪的模塊化和預制化伴隨著新基建號角的正式吹響，數據中心成為了炙手可熱的行業，目前數據中心的建設主要集中在沿海發達地區包括貴州等地，機架數量都在10萬架以上。此外，一線城市和京津冀周邊、長三角、粵港澳大灣區周邊，整個輻射效力已經非常明顯，這主要是由于上海、深圳、北京等地區出臺了數據中心禁限政策，倡導建設綠色節能數據中心。互聯網時代數據量的爆發式增長推動了邊緣數據中心的發展，郭亮先生表示，綠色節能將成為數據中心行業永恒的探討話題，未來邊緣數據中心也將向綠色節能方向發展，但在供電、網絡、運維三方面都會有其獨特的地方，必然會跟云數據中心有所不同，同時也將面臨一定的挑戰。此外，預制化模塊化無論對云數據中心還是邊緣數據中心來說都非常重要，一是，通過模塊化和預制化的工作，5、6個月就可以從一塊平地到最后完工上線，具備快速部署的能力；二是對于提高整體能效有非常大的好處；三是可靠性高，主要是從安全、冷卻、集成方向考慮；四是安全性強，可以分離區域化架構，一個模塊出現問題可以很快把這個問題隔離開來。最后，郭亮先生總結到，從目前來看，模塊化和預制化是邊緣數據中心比較明確的發展方向。
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中國海底數據中心簽約 吃螃蟹還是玩噱頭？
微軟將數據中心沉入海底的消息曾引發全球關注，現在中國首個海底數據中心也要來了。8月17日，海蘭信、奇安信、海南移動、聯想信息以及中通服宣布將在海南自貿港策劃開展綠色數據中心（海底 IDC）示范項目建設。數據中心是公認的高能耗行業，為了降低PUE減少OPEX（運營支出）中的電費，數據中心企業一直在基礎設施、冷卻效率等方面挖空心思。這其中，環境對數據中心PUE影響極大，越靠近赤道，數據中心PUE越高。筆者參觀過建在張北的一座數據中心最低PUE達1.13，全年利用風冷和自然冷只有15天需要空調制冷，而另一座在曼谷的數據中心，改造時提出希望年平均PUE達到1.7即可。熱帶地區數據中心PUE就真的沒有降低可能了么？微軟提供了另一項可行性，空氣溫度高，但水溫低，索性將數據中心沉入水底來降低PUE。微軟的Project Natick項目位于蘇格蘭，項目在海岸附近的海底部署了一個40英尺的數據中心吊艙，該數據中心擁有12個機架，包含864臺服務器，液冷系統將服務器產生的熱量傳導給周圍寒冷的海水。該數據中心設計可持續運轉5年時間，由一條連接歐洲海洋能源中心的水下電纜供電，滿負荷運行時消耗的電量不足25萬瓦特。在需要的時候，可以將吊艙升到海面進行維護。將數據中心“沉入”水底，國內尚無先例。可供參考的只有阿里云在千島湖建設的數據中心，引冰冷的深層湖水經過物理凈化，通過完全密閉的管道流經數據中心為服務器降溫。該數據中心年均PUE可達到1.3，是亞熱帶地區最節能的數據中心之一。結合微軟吊艙數據中心先例，和海蘭信材料中“水下密閉環境”的描述，筆者猜測，此次海南自貿港的海底 IDC應該也是類似的密閉“沉水”式數據中心艙模式。據介紹，海底IDC業務將在2020年下半年至2021年上半年啟動選址、施纜、安裝調試等前期準備工作，2021年6月至2022年5月進行近一年的運營與設備測試。這樣看來，我國首個海底數據中心不遠矣！
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中國新建三座超級數據中心，將增超百萬臺服務器
7月31日，南通、杭州和烏蘭察布的三座超級數據中心正式落成，陸續開服，將新增超百萬臺服務器，輻射京津冀、長三角、珠三角三大經濟帶，建成國內（zuida）的數據中心集群。 截至目前，我國僅阿里云在全球22個地域部署了上百個云數據中心，5座超級數據中心分別位于張北、河源、杭州、南通和烏蘭察布。阿里巴巴IDC研發事業部總經理高山淵介紹，五大超級數據中心均大規模應用了含光800芯片、神龍云服務器等核心自研技術。 此外，超級數據中心廣泛使用液冷、水冷、風能等節能技術。杭州超級數據中心部署了全球最大的液冷服務器集群，通過將服務器泡在“水”里（注：實際使用的是特殊的冷卻液）的方式散熱，可為數據中心節能70%以上；在五大超級數據中心內，采用了自動運維機器人進行智能運維，24小時保障數據中心安全運行。 記者了解到，成立10多年，阿里云陸續向12306、中石化、中國郵政、國家電網、茅臺等大型客戶提供技術支持、越來越多的企業正從云下轉向云上，跟上數字化轉型的步伐。 今年4月，阿里云宣布將在3年內投入2000億，用于云操作系統、服務器、芯片、網絡等重大核心技術研發攻堅和面向未來的數據中心建設。來源：央視新聞
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數據中心是關鍵！發改委印發通知鼓勵新基建項目REITs試點
近日，發改委、證監會聯合印發《關于推進基礎設施領域不動產投資信托基金（REITs）試點相關工作的通知》指出，鼓勵在重點區域、重點行業開展基礎設施REITs試點，以盤活存量資產，廣泛調動各類社會資本積極性，促進基礎設施高質量發展。值得一提的是， 數據中心、人工智能、智能計算中心項目和5G等網絡項目位列此次試點的重點行業范圍內
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新基建中的“新基建”
“新基建”作為我國發展高質量經濟的新引擎，今年首次被納入政府工作報告中，成為2020年全民關注的焦點，也成為貫穿資本市場的熱點主線。數據中心（IDC）作為承載數字經濟的基石，受益于新基建政策推動，業務端景氣度持續上行。IDC搭乘新基建快車，行業發展迎來確定性增長IDC作為新基建信息基礎設施端發力方向，整體建設保障力度較高。數據顯示，2019年中國數據中心業務市場規模達到1562.5億元。國家“新基建”政策的推進，讓國內數據中心項目快速增加，尤其是一些綠色、大型甚至超大型的數據中心增多。預計2020-2022年，中國數據中心業務市場規模復合增長率為27.8%，2022年數據中心規模將達3200億元。賦能數字經濟，IDC為各大新興產業提供動力支撐。目前，我國重點發展的各大新興產業，如5G、人工智能、遠程醫療、工業互聯網等，均需要以大數據中心（IDC）作為產業支撐。從產業鏈角度看，5G+云計算大勢所趨，企業云需求增高。數據中心作為服務于云計算及數據存儲應用端的主要媒介，景氣度增長確定性較大。國外對比看，我國云計算和IDC行業發展較美國處于早期，IDC行業供需缺口仍較大。目前美國數據中心已經完成從運營商主導向互聯網+第三方主導的轉變，我國IDC行業整體較美國仍有十年發展期，國內IDC隨著新基建的推動有望迎來黃金成長期。數據資源已成為關鍵生產要素，海量數據的處理與分析要求構建大數據中心。2019年，中國數據中心數量大約有7.4萬個。其中，已建成的超大型、大型數據中心數量占比達到12.7%;然而這一數據與美國相比仍有較大差距，美國已建成超大型數據中心占到全球總量的40%，中國大型數據中心仍有較大的發展空間。傳統IDC建設面臨發展瓶頸，海底IDC或成為新亮點隨著核心需求量的增加，IDC對于選址、節能環保的要求也愈加嚴苛。傳統數據中心的建設面臨諸多困難。而在“新基建”背景下，數據中心更多是體現創新、綠色等新發展理念的公共計算設施的組成部分。標準化、模塊化、高密度、綠色節能成為數據中心基礎設施建設的新趨勢。
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新華網：數據中心行業在能源轉型中將發揮重要作用
充分利用數據中心用電負荷特性，使數據中心從“黑色”能源的消費者，轉變為“綠色”可再生能源的產消者和驅動者大有可為。 近十多年，我國數字經濟持續增長。2019年數字經濟對GDP增長的貢獻率達到67.7%，成為驅動我國經濟增長的核心力量。數據中心是集中儲存和處理數據的設施，是科技創新與技術應用的實體，是數字經濟發展的基石。網民數量與移動流量的迅猛增長，大數據與人工智能對數據存儲和計算的巨大需求，共同推動了我國數據中心規模化增長。數據中心用電負荷巨大，部分用電負荷具有時間和空間上的可控性。充分利用數據中心用電負荷特性，使數據中心從“黑色”能源的消費者，轉變為“綠色”可再生能源的產消者和驅動者大有可為。數據中心數量與機架數量劇增，電力需求增長迅猛。截至2018年底，我國數據中心總量已超過40萬個，大型及以上數據中心的總機架數達204萬個。預計2020年和2025年，大型及以上數據中心機架數量將分別達到498萬和802萬個。數據中心數量及機架數量的大幅增加，將導致數據中心電力需求不斷增長。2018年我國數據中心用電總量為1,609億千瓦時，占全社會總用電量的2.35%。預計2020年用電總量將達2,023億千瓦時，占全社會用電總量的2.7%；2030年將突破4,000億千瓦時，占全社會用電總量的3.7%。今年以來，突如其來的新冠肺炎疫情，使數字技術、數字產業和數字服務在經濟社會運行中的重要作用更加突出。快速發展的數字經濟在很大程度上對沖了新冠疫情的負面影響。分析表明，后疫情時代，人們的生產生活方式將發生深刻變化。數據中心建設既是已經啟動的大規模“新基建”計劃的重要內容，也將成為經濟長遠發展的重要支撐。可以預見，數據中心的數量將遠超原有的預測水平，數據中心能耗將爆發性增長。數據中心應加大清潔低碳用電步伐，引領能源轉型。數據中心在使用電能的過程中，會產生大量污染物排放。2011年以來，國際互聯網行業通過投資建設可再生能源發電站、從可再生能源發電企業直接購電等方式，正逐步向“100%可再生能源（使用）目標”邁進。我國互聯網科技已處于世界領先地，但是該行業尚未形成大規模利用可再生能源電力的趨勢。2018年可再生能源電力在我國數據中心行業用電占比為23%，低于全社會26.5%可再生能源用電水平。我國數據中心行業應改變用能方式，加快清潔低碳用電步伐，應成為能源密集型行業能源轉型的典范。由于我國分布式能源、微電網、局域電網接入大電網還存在諸多困難，加之我國電力市場建設滯后以及“綠色電力”交易剛剛起步，數據中心缺乏采購可再生能源的制度安排和商業渠道，因此，國際機構在估計我國數據中心的污染物排放時往往認定其主要使用了燃煤火電。據此測算，2018年我國數據中心火電使用量約為1,171.81億千瓦時，帶來了4,687噸煙塵，23,436噸二氧化硫，22,264噸氮氧化物以及9,855萬噸二氧化碳等污染物排放。數據中心部分電力負荷的時空可控性，有利于促進可再生能源消納。數據中心工作負載具有時間上的靈活性。數據中心處理的信息數據，取決于用戶的網絡使用行為，具有較大的隨機性和不確定性。但是，數據中心中的批處理數據只要在規定時間內處理完畢即可，非實時任務可以適當轉移或者延遲處理。換言之，數據中心這些工作負載在時間上具有靈活性。與此同時，數據中心工作負載還具有空間上的靈活性。同一云服務提供商，可在多地擁有數據中心，各數據中心之間通過光纖等傳輸設備，實現異地數據和工作負載轉移。數據中心工作負載在時間和空間上的靈活性，反映在其用電特性方面就是電力負荷的時空可控性。從這種意義上講，數據中心能夠根據電力調度中心的需要，主動進行需求響應，乃至發揮“虛擬電廠”的功效。數據中心用電負荷的時空可控性，為其促進我國西部風（光）電等間歇性可再生能源消納提供了重要條件。在我國，集中式風電、光伏發電等可再生能源多分布在西部，而互聯網、大數據、人工智能等產業多分布在東部。數據中心在時間維度上轉移負載，可以為電力系統提供調峰、調頻等服務等輔助服務；在空間維度上優化調控負荷，可以推進數據算力跨區域流通，實現“東數西算”，從而增加“西電東送”通道的可再生能源輸送能力。例如，如果對東部一個30兆瓦的數據中心的電力負荷進行時空調控，將其三分之一的批處理負載轉移至西部數據中心處理，就可以在西部地區可再生能源富余時段為其騰出的10兆瓦“西電東送”通道容量。強化頂層設計，營造良好政策氛圍。一要提高認識。能源轉型是黨的十九大加快生態文明體制改革、建設美麗中國重大方略的具體要求，是履行《巴黎協定》中我國碳減排承諾的重要途徑。數據中心巨大能耗問題應引起高度關注，應提高對數據中心與能源轉型關系的認識。好的制度設計可以使數據中心這一耗能大戶由能源轉型的威脅者，變為能源轉型的推動者。二要堅持問題導向和目標導向，盡快建立有利于數據中心發揮作用的電力市場機制。應擴大可再生能源市場化交易機制試點，將數據中心納入其中；應深入探討數據中心參與電力市場輔助服務、跨省區能源優化和現貨交易等理論問題和市場規則問題；著手開展數據中心有效融入電力市場的示范應用工作。三要有效發揮政府作用。應將數據中心可再生能源使用與能耗總量和強度“雙控”目標掛鉤；應加強分布式能源、微電網、局域電網接入大電網的專項監管。
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