理性解析东数西算：“电”在哪里，“算”就在哪里？-CSDN博客

撰文 / 张贺飞

编辑 / 沈洁

“东数西算”可能是过去一个礼拜里最走俏的概念。

根据国家发改委等部委的文件同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等地启动建设国家算力枢纽节点同时规划了10个国家数据中心集群超级工程“东数西算”全面启动。

资本市场迅速沸腾了起来相关概念股应声上涨甚至有人整理了一份详实的名单罗列了大数据、云计算、算力建设、数据安全等细分市场的龙头和优质标的在短时间内制造了多个涨停板。

可如果只盯着“东数西算”的概念忽略了这一系统性工程的布局逻辑、时间进度和产业现状稍有一些风吹草动或负面消息那些概念股的股价就可能由涨转跌形成阶段性的资本泡沫。

所以这篇文章的目的不想告诉大家有哪些投资机遇而是从理性分析的角度为“东数西算”的虚火降降温。

01 旧基建牵动新基建
为何要启动“东数西算”工程

简单的解释是把东部的数据传输到西部进行计算和处理和南水北调、西电东送、西气东输等超级工程一样“东数西算”的根源在于国内资源供给的不平衡被迫跨越地理维度来解决资源分配问题。

再通俗一些理解的话“计算”其实是一项高耗能的工作在一个数据中心的运营成本中电力成本往往占到50%以上。国内不均衡的电力资源分布可以说是催生“东数西算”工程的直接诱因。

早在2020年的时候国内的数据中心用电量已经占到了全社会总用电量的2.7%总能耗超过2000亿千瓦时相当于燃烧6000万吨煤排放1.6亿吨的二氧化碳的发电量预计到2035年数据中心的用电需求将比2020年翻倍。如何解决“算力”的场地、能耗、分布等问题显然是一门值得深究的学问。

先来看一组不同省市净供电量的对比数据内蒙古、云南、贵州、甘肃等都是发电量大于用电量的省市而北京、浙江、广东等属于发电量严重不足的省市。为了解决东部电力短缺的困局国家启动了前面提到的“西电东送”工程特高压也被列入新基建的重点项目但这些举措尚不能解决根本问题。

以“西电东送”的南线为例主要是将云南、贵州等地的水电输送到粤港澳大湾区一年可以输送的电量约为3000亿千瓦时但南方五省一年的用电量在13000亿千瓦时以上远不足以满足耗电需求。联想到2021年东部多省市出现的“缺电”现象将高耗能的数据中心放在东部地区俨然不是一个理想的选择。

另一道计算题是成本。在当前的技术水平下2000公里长距离输电的损耗是6%左右这个数字已经相当乐观但特高压输电线的建设成本也不可小觑。参考国家电网和南方电网的公开数据特高压直流单条线路建造成本约为250亿元而一条长达1.2万公里的海底光缆所需要的资金只有5亿美元两者的性价比不言而喻。

何况数据中心还需要消耗大量的电力给服务器冷却降温。有机构估算称即使按照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。

微软、亚马逊、Facebook等都曾为了“物理降温”剑走偏锋比如微软将“北方群岛”数据中心沉入了海底Facebook在瑞典北部靠近北极圈边缘的地方兴建数据中心。国内的阿里云、腾讯云、百度、华为等也在将数据中心向贵州、甘肃等整体气温偏低的地区迁移即便没有“东数西算”工程数据中心的“西迁”趋势也已经成形。

在这样的大背景下“东数西算”可以说是国家战略的必然选择也是促进东西部发展协同联动的必由之路但当前是否是刻意炒作“东数西算”概念股的准确时机还需要结合实际情况进行理性思考。

02 需求决定启动速度
“东数西算”本质上是一项长期规划。

截止到2022年初国内已建成的数据中心为500万标准机架整体算力达到130EFLOPS并将以20%以上的速度持续增长。单从数字上看的话算力规模的增长不可谓不乐观却也要看到两组细分数据。

一是当前国内不同省市的算力分布。根据中国信通院在《中国算力发展指数白皮书》中给出的数据北京、广东、上海的算力规模位列前三浙江、广东、江苏等东部省份的算力增速超过60%内蒙古、贵州、甘肃等省市在算力规模和增速上并不占优。

二是当前数据中心上架率的不均衡。目前国内数据中心平均利用率约为55%导致利用率较低的直接因素是需求的不均衡算力需求大户互联网企业主要集中在北上广深所以东部省市对算力的需求普遍较高而西部地区的产业结构对算力需求偏弱。

“东数西算”工程的战略考量也在于此即推动算力资源有序向西转移促进解决东西部算力供需失衡问题。然而在传统的协作模式中大多数云厂商是将东部数据中心作为源站中西部作为CDN节点、边缘计算节点。无论是将数据传输到西部地区进行计算还是把数据传输到西部地区进行存储前提都是建设数据中心之间的高速网络通道。

所以“东数西算”工程注定不会像过去的基建那样“大水漫灌”而是一个循序渐进的系统性工程。特别是在起步阶段除了8 个算力枢纽和10 个数据中心集群的宏观布局还刻意强调了两个指标

首先是上架率集群内数据中心的平均上架率至少要达到65%以上。比起盲目上马建设数据中心的行为早期的重点可能是提升当前数据中心的利用率尤其是西部几个数据中心的利用率。

其次是绿色计算衡量数据中心能效的一个重要指标是PUE算法是数据中心总耗电除以IT设备耗电PUE值越接近1意味着越节能。“东数西算”工程明确规定张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE限制在1.25以下林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE限制在1.2以下。

鉴于西部地区专业技术人才的匮乏以及降低PUE值的散热技术瓶颈“东数西算”将是一个红利逐步释放的过程。国家发改委高技术司也曾在2021年6月发文称比较理想的目标是到“十四五”末东部数据中心总量占比由60%下降至50%左右西部数据中心占比由10%上升至25%左右。

所以现阶段鼓吹或炒作“东数西算”概念股并没有太多的实际价值短期内并不会改变东西部算力的存量格局。

把时间线重新梳理一下的话“东数西算”的计划由来已久。2020年9月“东数西算”产业联盟成立2021年5月明确了算力网络枢纽节点的布局同年12月敲定了碳中和与绿色计算的方案再到“东数西算”工程正式启动……这是解决国内能源和算力瓶颈的深层谋划不应沦为一时的热点。

03 大环境下的小气候
“东数西算”的内涵绝非是字面上的理解。

参考中国工程院院士邬贺铨的说法“受限于网络长距离传输造成的时延以及相关配套设施等因素影响一些对于后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的业务可率先向西部转移。一些对网络要求较高的业务比如工业互联网、灾害预警、远程医疗、人工智能推理等可在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等东部枢纽布局枢纽内部要重点推动数据中心从一线城市向周边转移。”

其实已经区分出了两种应用场景

一种是对网络延迟要求不高的业务典型的例子就是软件系统中的日志分析、每日每月报表分析、用户千人千面算法分析、视频渲染等应用。尽管增加了数据传输的成本但西部地区便宜的电价、地价等优势足可以抵消数据传输增加的硬性成本吸引越来越多的企业和机构拥抱西部地区的数据中心。

一种是对网络延迟要求过高的业务例如工业互联网、自动驾驶、金融证券、智慧城市等代表的创新性应用。这些应用的价值已经不能只从性价比着手既是产业数字化转型的主要方向也是可以预见的经济增长动力并且有着不可低估的带动效应。很长一段时间内这些高价值应用仍将集中在东部。

结合公开统计数据来看2020年国内产业数字化的规模为31.7万亿元在数字经济中的占比为80.9%其中创新性应用的贡献占了相当大的比重。同时也意味着低时延依然是算力资源的重要指标东部数据中心的作用在短期内无法被替代。

这大抵也是“东数西算”工程设立8个算力枢纽节点的原因并没有一味将算力资源部署在西部省份京津冀、长三角和粤港澳枢纽涵盖了4个国家数据中心集群且明确表态要加快完善数据中心产业生态体系。

挑战其实留给了云计算厂商需要改变传统的节点部署构建起适应“东数西算”格局的混合架构。比如用户可以将原始数据上传到西部的数据中心进行算力密集度高的AI模型训练和数据存储然后将训练后的模型同步到东部的数据中心进行推理服务再融合边缘算力作出超低时延的计算。

需要长远思考的还有那些尝到了“红利”的西部省市。如果说电力是工业时代的经济增长引擎算力就是数字经济的新生产力留给算力“策源地”的机遇绝非是向电力那样输出生产资源而是改变资源输出型的经济结构推动产业数字化和数字产业化的转型催生出新技术、新产业、新业态和新模式。

也就是说“东数西算”工程的的意义不单单是平衡东西部的资源隐藏的使命是在算力基础设施由东向西布局的大环境下加速相关产业有序向西部转移吸引越来越多的优秀人才向西部发展不断激活西部的经济活力形成供给和需求的协同发展借助数字化转型的东风弥合东西部的经济差距。

04 尾记
再次重申这样一个观点“东数西算”工程的时间尺度可能以十年为周期期间还有许多的现实问题需要解决单纯在资本市场上吹风或者以此炒作股价和市值都不排除“收割焦虑”的嫌疑。