建设新基建已成为国家战略。数据中心作为承载存储、传输、算力需求的基础平台，以及支撑人工智能、云计算、区块链等新一代数字技术应用的物理基地，已成为新型基础设施建设的重要组成部分。.随着相关政策的不断加码和数字经济的加速发展，数据中心面临着前所未有的发展机遇。未来3至5年，我国数据中心将呈现“高集中度、高算力、高能效、高科技”的“四高”发展趋势。高度集中：数据中心已经进入集群化发展阶段。目前，业界普遍认为，未来数据中心的布局将越来越呈现出“热点数据集中在一线城市及周边地区，冷数据集中在西部资源丰富地区”的格局。推动这种“哑铃式”集聚发展格局的主要因素有两个。一是市场力量。以“北上广深”为代表的一线城市聚集了云计算、互联网、金融等业务的绝大部分业务流量，而在这些业务中，移动支付、在线交易、网络游戏、金融结算、数据热点备份、虚拟机迁移等对时延要求高，数据中心大客户（互联网公司、云计算厂商、金融公司等）愿意支付高额溢价将数据存储在数据中心一线城市。但随着一线城市用地、电力资源、能耗指标趋紧，大型互联网企业和第三方数据中心企业逐步布局一线城市周边，形成区域性数据中心集群服务核心城市。同时，近年来在国家和地方的一些政策引导下，出于经济上的考虑，企业越来越多地将数据中心部署在电力资源供应充足、气候适宜的中西部地区，以满足其灾后恢复需求。需要。未来，随着网络条件的改善，更多具有中高时延要求的业务数据（如网页浏览、大数据处理、离线数据分析、人工智能模型训练等）可以部署到数据中心集群中。中西部。二是政策推动。当前，我国已进入数字经济快速发展阶段，数据中心是支撑数字经济发展的重要物理基地。通过统筹数据中心布局，促进数据要素在东、中、西部的跨域流通，将带动东部沿海地区一大批互联网企业、ICT企业向西部延伸产业链环节，助力中西部地区发展数字经济，实现产业升级是中央政策和中西部地区地方政策支持的重要方向。尽管部分中西部地区出台优惠政策吸引数据中心落地进行了大量尝试，但受用电成本、电网支持、网络支持、产业支持、人才等因素影响，实际效果并不理想。在“新基建”的推动下，2020年12月和2021年5月，国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合发布了两个文件《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》和《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》（以下简称文件），明确提出通过全国数据中心枢纽节点布局，引导数据中心向西部资源富集区及周边地区集聚发展距离合适的一线城市。文件指出，国家将通过明确集群建设准入标准，调整优化网络结构，加强水、电、能耗指标配套保障，多措并举引导优化布局。数据中心，实现集群化发展。市场和政策的力量将推动我国数据中心逐步进入集群化、规模化发展阶段。当然，从长远来看，上述集聚发展模式能否实现，还要看政策的实际落实情况和市场需求的发展情况。高算力：数据中心向“高算力中心”演进当前，随着人工智能应用场景的逐步落地和各行业智能化转型的加速推进，全社会对计算和存储提出了更高的要求数据中心的能力。顺应这一趋势，未来的数据中心将逐步向更高计算能力、更高计算效率方向演进。首先，个体数据中心的规模和密度将继续逐步增加。在单个数据中心中积累更多的服务器一直是扩展计算能力的重要途径。近年来，集约化、规模化的数据中心加速发展。据工业和信息化部通信发展司发布的《全国数据中心应用发展指引(2020)》，截至2019年底，我国在用数据中心机架总数达到314.5万个，其中约117.9万个超大型数据中心机架。机架规模约119.4万个，同比增长41.7%。大型数据中心增加机柜和服务器的密度和数量，推动数据中心布局、供电、用电、制冷、网络和运维管理等方面的不断创新和突破。二是异构算力的充分融合。算力是人工智能应用的基础。仅依靠CPU通用服务器的传统数据中心已经不能满足机器学习、无人驾驶、工业仿真、人工智能模型训练等新兴应用场景所需的算力。除了在数据中心部署更多48核或64核等高核CPU以应对激增的算力需求外，引入GPU、FPGA、等异构算力也成为必然趋势。ASIC以满足新的计算能力需求。为适应异构算力融合，算力虚拟化调度、数据中心网络AI调度、人工智能与大数据混合计算加速等技术都在快速发展，有效实现高性能算力对接。数据中心的基础高效利用和灵活共享分配。此外，为实现更高的计算效率，加速计算、存储、网络的深度融合，采用更高工艺技术的芯片，提升数据中心IT设施的虚拟化水平等，都将成为演进方向数据中心。高能效：绿色节能是新阶段的重要命题。数据中心是信息基础设施中的主要能源消耗者。据统计，截至2020年底，我国数据中心用电量将占全社会用电量的1%左右，平均PUE为1.6-1.7。与国际先进水平相比，能源效率总体差距较大，可再生能源利用率低。按照未来数据中心机架数量每年30%的增速，预计到“十四五”末，数据中心用电占比将超过3%。全社会用电量。这给数据中心的运营和环境保护带来了极大的挑战。提高数据中心能效，不仅是企业降本增效的重要手段，也是实现碳中和目标的重要路径。在政策层面，我们将继续推进节能改造，促进可再生能源的利用。一是提高新数据中心的能效标准。2020年底四部委联合发布的《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》明确要求，到2025年，全国大型、超大型数据中心PUE要降至1.3以下。二是完善数据中心能效标准体系和监测体系。2021年5月发布的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》提出完善数据中心综合节能评价标准体系，不仅包括传统电能效标准，还包括算力利用效率、可再生能源利用率等指标，促进从更多维度看能效。提高数据中心能效。目前，一些地方已经开始推广数据中心能耗实时监控系统。三是推进存量数据中心关停改造。作为全球数据中心强国，美国政府启动了数据中心整合计划和优化计划，关闭了一批低效老旧数据中心。中国政府提倡类似的做法。《北京市数据中心统筹发展实施方案(2021—2023)》已经明确提出，要按照“四个一批”的总体思路，推进数据中心存量优化和新前瞻布局。四是通过完善机制促进可再生能源利用，如扩大可再生能源市场交易范围、支持配套可再生能源电站等。在技??术层面，绿色低碳新技术将逐步推广应用。在IT设备方面，云计算等技术将数据中心资源池化、虚拟化，大大提高了同等能耗水平下服务器的利用率。在冷却方面，间接蒸发冷却、液冷等新技术逐渐成熟，可以根据需要在数据中心大规模部署。在供配电系统方面，模块化UPS、高压直流电源、市电直接供电等技术的有效应用，将降低供配电系统的电能损耗。此外，通过人工智能技术优化运营管控，正成为降低数据中心能耗的重要途径。在基础设施层面，基于历史数据和神经网络算法，对数据中心温度、湿度等数据进行采集和分析，自动优化和调整制冷系统、供配电系统等，进一步降低PUE和中断穿越传统的节能“天花板”。高科技：数据中心技术革新的浪潮正在来临。数据中心传统上主要为市场提供机柜、带宽租赁等基础资源服务。维修能力。近年来，随着行业数字化转型的加速，尤其是在COVID-19大流行之后，越来越多的企业客户正在向云端迁移，加之AI技术的广泛应用，对数据产生了重大影响。中心。一是数据中心网络技术成为创新重点。首先，在数据中心内部网络方面，在云计算和人工智能发展的驱动下，以在线搜索、并行计算为代表的业务增长迅速，需要大量分布式计算集群的支持在数据中心，导致数据中心内部的东西。交通需求快速增长。解决数据中心在网络中的瓶颈，保证服务器之间更快、更高效的数据传输，将逐渐成为提升数据中心性能的关键。在此趋势下，无损网络、智能网卡、可编程网络等新技术应运而生，成为技术研发的新热点和新方向。其次，在数据中心之间的网间互联方面，由于大多数企业混合使用公有云和私有云，降低不同云连接时的网络延迟是技术难点之一。从云计算IaaS层服务来看，目前的网络虚拟化技术相对滞后。同时，还要考虑东西向流量的安全防护，对多数据中心网络互联技术的要求更高。这也将在很大程度上推动我国互联网骨干网架构的变革。二是智能化管理成为重要发展方向。随着大型和超大型数据中心比重的增加，海量设备和复杂系统给数据中心的高效管理带来了巨大挑战。建设数据中心基础设施管理系统（DataCenterInfrastructureManagement，DCIM），对数据中心关键设备进行集中监控和管理，并在此基础上利用人工智能和大数据技术，提高数据采集的实时性和准确性.研究训练节能优化、设备预警、故障预测等数据模型，提高运维管理的自动化和智能化水平。同时，AI可以配合自动巡检机器人，实现无人值守，进一步提升数据中心的运维效率和安全等级。此外，上层ICT设备的演进与创新将持续倒逼数据中心基础设施技术的加速变革，如推动预制化技术的加速发展，供配电系统和冷却系统的不断优化等。适应新的商业趋势。数据中心运营商的竞争将不再局限于获取资源的能力，创新和应用新技术的能力将逐渐成为新的核心竞争力。总结数字经济时代，随着云计算、人工智能、区块链等新一代数字技术应用的广泛普及，数据中心的地位正从信息基础设施的边缘走向核心，成为承载和驱动科技创新的平台。重要基地。未来3-5年仍将是数据中心快速发展的时期。要根据经济社会发展要求明确数据中心发展趋势，共同推动数据中心高质量发展。
