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（圖片來源：視覺中國）

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算力對數字經濟至關重要，是核心生產力，近幾年我國資料中心規模快速增長，持續拉動投資。國家也從全國角度一體化佈局，提出‘東數西算’超級工程，工程大刀闊斧地對全國算力資源進行調整配置。“東數西算”是一個將資料資源從分散到集中、從個體運營到國家統籌的過程，對國家治理、國防安全等，具有重要意義。但是從實施角度來看，還面臨多方面挑戰。

本文系盤古智庫學術委員、國家資訊中心資訊化和產業發展部主任單志廣在世界5G大會上的發言，文章來源於“通訊世界

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東數西算戰略工程，建設“數字強國”之關鍵

據國家統計局測算，2020年，我國算力產業規模已達2萬億元，直接帶動經濟產出1。7萬億元，間接帶動經濟產出6。3萬億元。算力逐漸成為數字經濟時代的新生產力，計算力指數每提高1點，對數字經濟會有3。5‰的貢獻，對於GDP有1。8‰的推動。

2021年底資料中心機架規模超過520萬子架，預計“十四五”期間總投資規模3萬億元，平均年增速>30%。2022年，新開工資料中心專案25個，投資超過1900億元。其中，西部地區投資比去年同期增長6倍，呈現出由東向西轉移的良好趨勢。

2016年我國就提出了構建全國一體化大資料中心的思路，提出要深刻認識網際網路在國家管理和社會治理中的作用，以推行電子政務、建設新型智慧城市等為抓手，以資料集中和共享為途徑，建設全國一體化的國家大資料中心，推進技術融合、業務融合、資料融合，實現跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨業務（三融五跨）的協同管理和服務。

“東數西算”實現東西互補

“國家從全國角度一體化佈局，提出‘東數西算’超級工程，大刀闊斧地對全國算力資源進行調整配置，既支撐東部算力需求，也帶動西部發展，解決資料中心能耗高、資源利用效率不足、區域發展不協調等問題。”單志廣講道。

東西部互補，為“雙碳”戰略服務。

東部地區能耗指標緊張，但算力訴求很大。西部地區氣候環境適宜，清潔能源使用成本低。東數西算可以使得算力從東部外溢到西部，降低整體碳排放。

增強東西部經濟活力，降低企業成本。

資料中心的電力佔到運維成本的七成，而西部地區的電價具有明顯優勢，是算力“西遷”的原生動力。東部海量資料透過全光網遷移到西部，也帶動西部產業轉型和就業增長。

有利於國家資料的安全。

東部沿海和西部資料中心分散配置，實現資料多點災備，一旦發生地震等災害，資料安全將無後顧之憂。同時，加強東西部資料流動，也能最大化消除東西部在數字化轉型不均衡的問題。

“五力”打造全國一體化大資料中心。

數腦，深化各行業資料智慧應用創新；數鏈，加速資料流通融合打造數字供應鏈；數紐，有效降低算力使用成本和門檻；數網，最佳化資料中心基礎設施建設佈局；數盾，強化對算力和資料資源安全防護。運力是將算力和存力輸送到企業和家庭的關鍵鏈條。

最佳化資料中心佈局，確保資源高效利用

原則上，將大型和超大型資料中心佈局到可再生能源等資源相對豐富的區域，最佳化網路、能源等資源保障。在城市城區範圍，為規模適中、具有極低時延要求的邊緣資料中心留出發展空間，確保城市資源高效利用。

（一）資料中心叢集。

引導超大型、大型資料中心集聚發展，構建資料中心叢集，推進大規模資料的“雲端”分析處理，重點支援對海量規模資料的集中處理，支撐工業網際網路、金融證券、災害預警、遠端醫療、影片通話、人工智慧推理等抵近一線、高頻實時互動型的業務需求，資料中心端到端單向網路時延原則上在20毫秒範圍內。貴州、內蒙古、甘肅、寧夏節點內的資料中心叢集，優先承接後臺加工、離線分析、儲存備份等非實時算力需求。起步階段，對於京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝等跨區域的國家樞紐節點，原則上佈局不超過2個叢集。對於貴州、內蒙古、甘肅、寧夏等單一行政區域的國家樞紐節點，原則上佈局1個叢集。叢集應注重集約化發展，明確資料中心建設規模、節能水平、上架率等准入標準，避免盲目投資建設。

（二）城市內部資料中心。

在城市城區內部，加快對現有資料中心的改造升級，提升效能。支援發展高效能、邊緣資料中心。鼓勵城區內的資料中心作為算力“邊緣”端，優先滿足金融市場高頻交易、虛擬現實／增強現實（VR／AR）、超高畫質影片、車聯網、聯網無人機、智慧電力、智慧工廠、智慧安防等實時性要求高的業務需求，資料中心端到端單向網路時延原則上在10毫秒範圍內。

算力聯網，時延至關重要

多樣化算力資源雖地理位置分散，但透過網路可以整合為“一臺計算機”為使用者提供服務，這就不是簡單的網，而是一張高品質的網實現算力高速互聯，時延至關重要，全光網將是這張網路的最佳選擇。

資料中心叢集：引導超大型／大型資料中心集聚發展，重點支援對海量規模資料的集中處理，支撐科學研究、災害預警、人工智慧訓練、影片渲染等非實時互動的業務場景。資料中心端到端單向網路時延原則上在20毫秒範圍內。

省級／城市資料中心：支援發展高效能、邊緣資料中心，作為算力“邊緣”端，優先滿足金融市場高頻交易、VR／AR、超高畫質影片、智慧工廠、智慧安防等實時性要求高的業務。資料中心端到端單向網路時延在3～5毫秒範圍內，甚至更低。

算力網路需要算力、存力和運力的協同最優排程

資料中心負責提供算力，地理位置上既有集中，又有分散部件。末端企業側作為需求方和使用者，使用者分散；運力上聯算力／存力（供給端），下聯企業家庭（需求端）。建設目標為，需要綜合考慮各地的算力、儲存、演算法等資源，並結合網路資訊（頻寬、時延等），針對不同使用者對算力的不同訴求，提供最優的資源服務與網路連線，為所有使用者提供嚴格目標的業務質量保障。

“算力的使用需要像‘開啟水龍頭，就能用水’一樣，隨用隨取，不需要知道自來水的源頭在哪裡。”單志廣講道。

算力網路對光網路提出了大頻寬超長距、高安全可靠、泛在接入的需求。光網路採用光纖作為介質，不受電磁干擾，不會被監聽；發生故障時，光網路又能在百毫秒內極速恢復；光網路還能做到單纖容量幾十T，是當前業界最大的傳輸容量。光網路將是算力網路的最佳載體。

全國一體化的家大資料中心體系和“東數西算”工程，事關全域性，事關長遠。在推進工作中，要科學謀劃、系統推進、攻堅克難、高質高效、持續發展。堅持網路適度超前建設，全光網打造高品質運力，與算力、存力聯合構築堅實的基礎設施，助力數字經濟參天大樹高質量生長。

“東數西算”的理想與現實

據統計，2020年國內資料中心佔全社會總用量的2。7％，總能耗超過2000億度，而2000公里長距離輸電的損耗是6％左右。“東數西算”能夠減小電能傳輸距離，降低電網功率傳輸損耗；西部地區便宜的電價、地價，充足的空間，能夠抵消資料傳輸增加的硬性成本；西部地區新能源消納以及相應產業調整將帶來的收益等。

此外，“東數西算”網路建設是一個將資料資源從分散到集中、從個體運營到國家統籌的過程，對國家治理、國防安全等，具有重要意義。但是從實施角度來看，還面臨三方面挑戰。

（1）算力網設施的原有節點與新增節點銜接聯動

“東數西算”不是單純地覆蓋原有算力資料，而是要建設新節點，且以自籌為主，如政府機構、BAT、運營商等，但如何管理和統籌新舊節點的聯動關係，以集中式結構為主，還是分散式佈置，尚無定論。

要做好國家規劃佈局的國家算力樞紐節點、國家資料中心叢集與現有的全國各地各型別算力設施的統籌、銜接和配合，形成合理分工、科學聯動、高效協作機制，切實發揮國家佈局的引領和示範作用。

（2）“數”“算”供需匹配度及安全性保障問題

因資料型別多樣、業務需求各異，如何確保“東數西算”的“數”和“算”供需匹配，是由政府牽頭，還是市場調控，尚無合理解決方案。如果資料來自珠三角等東部地區，而算力設施位於寧夏、貴州、甘肅等西部地區，網路效能、算力實時性、資料安全等各方面影響難以評估。

要在業務層面上做好供需匹配和精準對接，解決誰的“東數”由誰來“西算”的問題？沒有業務保障，算力設施就無法發揮應用作用，從而造成設施空置和能源空耗。這種供需匹配可能需要在國家層面、省市級層面、企業層面、業務層面等多層級開展面向效能、價格、效益等多方面的測算，形成真正的應用需求供給和可持續的長效動力機制。

（3）“東數西算”的算力網路的統籌排程和執行機制問題

算力網路並不是簡單的將全國的算力連線起來，而是要實現多目標最佳化控制，進行算力網路雲網邊的排程，業務的排程、價格的排程、安全的排程。

事實上，可利用多目標最佳化控制理念，靈活最佳化算力網路的雲網邊需求，但終極目標是全網排程、實時排程，還是面向業務需要，尚不可知，爆炸式的資料計算甚至有實時最優解不存在的可能。因此，與電力系統完善的分級排程不同，算力網路的排程機制短期內無法建立。

“隨著5G、全光網、SDN等網路技術的發展，網路不再是瓶頸，能夠按需將使用者和資源池連線在一起。5G／6G的發展，可以為更多的地方提供不受限制的高速網路接入，提供更多的網路連線的可能性。”單志廣講道。

算力網路的本質是構建User-aware network ，application-aware network類似智慧城市的城市大腦，把全網當成一臺計算機進行排程理論上說得通，實踐上難度很大，可能存在“狀態空間爆炸問題”，可能需要在整網最優難於獲得的情況下，做系統分解、區域性最佳化、近似最佳化，分而治之，綜合整合。

面向未來，單志廣總結道，全國一體化的大資料中心體系和“東數西算”工程，事關全域性，事關長遠，在推進工作中，要科學謀劃、系統推進、攻堅克難、高質高效、持續發展要避免對近期的發展估計過高，更要避免對長遠的發展估計不足。

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