中枢之变:“东数西算” 需要什么样的“最强大脑”

来源:业界供稿    2021-07-27 17:44:32

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2021年5月24日,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发了《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》,明确提出布局全国算力网络国家枢纽节点,启动实施“东数西算”工程,构建国家算力网络体系。

2021年5月24日,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发了《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》,明确提出布局全国算力网络国家枢纽节点,启动实施“东数西算”工程,构建国家算力网络体系。

该工程通过国家枢纽节点的规划和建设,引导东部数据中心建设集约化发展,西部数据中心建设跨越式发展,实现东西部算力需求与供给统筹调度,各级数据中心集群由中心城市向城市周边转移,推动计算、存储、网络和能源等协同联动,推动数据中心建设与碳达峰、碳中和有效结合,保障全国一体化大数据中心协同创新体系建设起好步、开好局。

但是,什么样的指标才能牵引数据中心达成“双碳”目标,牵引资源更加高效联动?为数字经济时代构筑“最强大脑”。

闪存占比是牵引“双碳”目标达成的核心指标

对于绿色数据中心的能耗评估,我们常常以PUE值作为衡量标准。

近年来,中央及北京、上海、杭州等城市出于节约能耗的考虑,已陆续出台数据中心PUE 限制政策,对于新建数据中心要求严控在1.3以内。但当PUE值达到1.1左右时,PUE方式的能耗管控将成为“双碳”目标的瓶颈。

这时数据中心基础设施层的能耗已经从54%下降到13%左右。而存储能耗占比从16%上升到30%,成为绿色数据中心建设的主要矛盾。对存储设备进行低碳化改造,将能有效推动绿色数据中心建设。

存储设备的能耗主要来自存储介质。不同特征的数据使用不同介质的存储,会带来的能耗损失将会大相径庭。

2020年全球产生的数据量达到50ZB,如何调节这庞大数据的有效存储,将直接影响存储的总能耗。当前通过基于闪存存储来建设数据中心,已经获得业界的广泛认可。相对于机械硬盘,在相同容量下,闪存的能耗将降低70%,空间占用也会节省50%。提升数据中心闪存比例,不仅能大幅降低数据中心TCO总成本,还能有效推进数据中心低碳化运转。

数据显示,美国存储市场的闪存占比已经高达56.4%,全球市场闪存占比也达到41.3%,而中国市场这一数字仅为20.2%,远低于正常水平。如果全国数据中心都基于闪存存储进行建设,那么到2025年将累计节约750亿千瓦时耗能,相当于4个葛洲坝的发电量,新建数据中心的能耗将下降21%。

对比国外先进经济体以及未来中国数字经济高速发展的要求,新型数据中心闪存占比至少需要达到50%以上,才能更好的牵引我国数据中心迈向“双碳”目标。

合理规划存算比例是当前新型数据中心建设当务之急

当前,我们对数据中心的能力指标简单衡量为算力,如果将算力比喻为汽车的发动机,那么存力则为汽车的燃料。在过去的数据中心建设过程中,摩尔定律不断的提高了发动机的功率,让算力不断冲击着人们的视角,但却忽视了发动机燃料的品质、安全和供应。

存力即为数据中心的燃料,是存储系统在数据采,存,算,管,用各方面的一种综合能力。

我国数据中心的存力建设已跟不上我国数据增长的速度,也成为我国数字经济高速发展最大的瓶颈。

当前社会中的数据量呈爆炸式增长,我国数据中心复合年均增长率达32%,从2020年的12ZB增涨到2025年的48ZB,全球占比从24%提升到28%,整体呈现出量大和泛政府数据占比高的特点。以中国数字经济快速发展的趋势判断,我国将会在未来几年成为世界最大数据圈,如何利用好我国数据优势,驱动我国数字经济高速发展,成为当前新型数据中心建设的重中之重。

伴随着高性能计算、大数据、人工智能等先进生产技术的结合,我国数据业务已经由计算密集型走向了数据密集型,数据中心由高性能计算集群(HPC)向高性能数据分析集群(HPDA)演进,数据中心建设需求呈现出承载数据源多,数据量大,节点性能要求高,吞吐高的特点。企业数字化和智能化驱动数据不断走向生产系统和决策系统,数据价值不断提升。

以美国为例,存力与算力的能力比达到1:1,投资比例达到了1:2,而中国这两个数字仅为1:2和1:3。以我国的数据量和增长速度,按照目前的数据中心建设模式,几年后我国数据中心势必会出现存力短缺和算力极大浪费的危机。

所以,提升存算比例到1:1,让存力和算力规划建设更合理,资源更加高效联动,是当前新型数据中心建设的当务之急。

放眼未来,新型数据中心作为东数西算工程和未来数字经济的“最强大脑”,以闪存占比和存算比例为关键指标的数据中心建设,将会更加全面、客观、科学,并支撑中国数字经济的高质量绿色发展。

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