为啥要“东数西算”？

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2月18日，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同意在多地启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函，涉及地区包括：京津冀地区、长三角地区、粤港澳大湾区、成渝地区。

再加上去年12月贵州、内蒙古、甘肃、宁夏启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点获得批复，至此，8大算力枢纽和10个集群正式得到官方认可，我国“东数西算”工程正式全面启动。

什么是“东数西算”？

提到这四个字大家难免会联想到“南水北调”、“西气东输”这些表述类似的工程项目。无论是“南水北调”、“西气东输”还是“西电东送”，本质上都是为了解决我国某些资源供给区域与需求区域不平衡的问题。

而“东数西算”中涉及的资源则是算力资源，所以简单解释，“东数西算”就是将我国东部沿海区域的数据计算需求，交由西部内陆区域的数据中心去处理。

但与水资源、油气资源、电力资源等不同，算力资源并不是一种稀缺性的资源，因为毕竟算力是由数据中心的CPU、GPU、存储设备等硬件设备实现的，并不存在某个地区不能建设数据中心、不能购买IT设备，而某个地区却能买得到的区别。

那为什么不直接把这些数据中心干脆建设在互联网公司聚集、信息产业高度发达的东部一二线城市呢？

甚至非要把这些算力网络国家枢纽节点建设在一些像中卫、庆阳、和林格尔（县城）这样的四五线小城市甚至县城呢？

图片来源：国家发改委

这就不得不提数据中心建设和运营的三个关键因素：土地、电力供应和气候条件。

先说土地。随着各行各业信息化水平、智能化水平快速提升，在当前节点，不单单是互联网公司需要数据中心进行大规模数据运算与存储，越来越多的企业甚至政府产生了对数据中心的需求，因此数据中心所需面对的数据规模越来越大、数据处理越来越复杂。

而数据中心的核心就是各类IT硬件设备，因此，单个数据中心需要挤进去的IT硬件设备越来越多，配套电力、安全监控、散热等设施也需要随之部署，数据中心的占地面积自然也越来越大。

以中国领先的数据中心运营商万国数据为例，其公布的财报显示，2020全年万国数据数据中心总签约面积同比增长51.6%至401,554平方米，运营中的数据中心总机房面积同比增长40.9%至318,272平方米。

而要知道，单个标准足球场的面积才7140平方米，也就是说单万国数据一家签约的数据中心面积就达到了接近60个足球场的面积。

因此，这样的占地面积，显然是寸土寸金的一二线城市不能承受的，也是数据中心服务商们不能承受的。

而相比之下，西部四五线城市有大块大块的土地可以提供给数据中心建设，成本极低甚至可以说没有成本，毕竟数据中心不是商场，不需要建设在繁华的大都市也不需要周围有足够的人流量，在哪儿建都是建，干嘛不建在土地便宜、供给无穷的地界呢？

再说电力问题。数据中心是公认的高耗能行业，数据显示，在全国节能减排大背景下，数据中心耗电量在我国总耗电量比例却持续攀升，2025年预计将达到4%以上。

图片来源：前瞻经济学人

而对于数据中心运营商来说，数据中心的电力成本也成为了企业最大的负担，根据iResearch数据显示，电力成本占数据中心运营成本比例大约为56.7%。

图片来源：前瞻经济学人

因此，高能耗导致的高电力成本是制约数据中心发展的主要因素之一。

而相比一二线城市，我国中西部四五线城市由于具备丰富的风电、光伏、水电等清洁能源发电资源，且工业用电需求远远小于东部发达城市，因此电价要低得多。

图片来源：前瞻经济学人

两相比较，无论是一二线城市从自身节能减排角度考虑，还是从数据中心运营商自身降低成本角度考虑，耗电不眨眼的数据中心放在大城市都不是一个好生意。

最后说说气候条件。数据中心不但高耗能，而且在运转时会散发大量的热量，如果不能及时通过制冷、散热系统将热量排出，必然会导致硬件设备宕机。

而数据中心的各种制冷设备的电费、运维成本，则占到了数据中心运维成本中很大的一部分，据估计，在降温过程中所消耗的能量甚至占到数据中心总能耗的40%之多。

因此，为何不干脆将数据中心建设在本身气候环境就比较适宜的地区呢？在这点上，国外科技公司做的显然更绝。比如在2018年，微软干脆将其“北方群岛”数据中心，沉入了海底：微软将分别装在12个容器中的864台服务器部署到了英国苏格兰奥克尼群岛附近35米下的海底，依靠海底的低水温来为数据中心散热。

而互联网巨头Facebook则决定在瑞典北部靠近北极圈边缘的地方兴建数据中心，直接这利用常年不断的北极冷空气来实现设备散热。

而中国的中西部地区，比如数据中心产业发展最好的贵州，全年平均气温为14℃～16℃，夏季平均气温则只有22.5℃，相较东部省份，气温要低得多，显然更适合数据中心的建设：据估算，按工业平均电价每千瓦时0.5元来计算，数据中心所在地气温每降低1℃，10万台服务器的标准数据中心机房每天可节约9.6万元，贵州相比东部地区，每天可节约45万元，一年可以节约1.65亿元。

因此，从土地资源、电力资源、气候条件三个维度看，无论从中西部城市自身发展转型角度、还是从数据中心运营商成本角度看、甚至是从我国碳达峰碳中和的战略意义角度考虑，将数据中心逐步向西移都是大有裨益的。

当然，“西数东算”也不没有缺陷：由于算力需求方集中在东部城市，将数据中心建设地远离需求地，必然会导致数据传输时延增大。这也是为何八大枢纽中存在“京津冀”“长三角”“粤港澳”三大东部发达地区枢纽的原因：对于对时延要求高的运算需求，依然会保留在位于东部的几个数据中心节点，“东数西算”也需要适应应用场景。

图片来源：国家发改委

而对于绝大多数非实时或者离线的数据中心使用场景，“东数西算”则可以大大缓解当前算力需求和供给在东西部不匹配的问题，实现算力的全国统筹“一盘棋”。

参考资料：

[1]为何是贵州？中国“数据中心之都”崛起之谜  OFweek光通讯网

[2]深度分析！十张图了解2021年中国数据中心行业发展趋势 绿色数据中心建设加快  证券之星

[3]2021年中国数据中心行业区域竞争格局及市场份额分析  云南往事

[4]这些地方，凭啥成为数据中心产业重镇？  中国气象数据网

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