再议东数西算：算力之下的本质是重塑经济格局

据统计，2021全国数据中心二氧化碳排放量约1.35亿吨，较2020年增加3915万吨，已成为现代经济体系中一大碳源。国家能源局发布的数据显示，2020年，我国数据中心耗电量突破2000亿千瓦时，创历史新高。据机构预测，预计到2030年，数据中心能耗总量将在此基础上翻一番。数据中心也因此成为全球增长最快的电力消费设备之一。在此背景下，为了解决我国算力中心存在的供需失衡的问题，国家提出了东数西算工程，但是我国东西的跨度大，云边距离远，这些问题对计算、存储、通讯网络的跨域调度提出了新的挑战。

近日，中国工程院院士邬贺铨、中国移动研究院副院长段晓东及英特尔市场营销集团副总裁、中国区数据中心销售总经理兼中国区运营商销售总经理庄秉翰，进行了以“筑算力、话东西”为主题的圆桌论坛，对东数西算的宏观意义与价值、以及如何利用东数西算实现全国算力资源配置优化等话题进行了深入探讨。

针对东数西算的多重价值与社会效益，中国工程院邬贺铨院士表示：“首先，使西部地区承担对冷数据的存储和计算任务，可以有效利用当地富余的电力能源，并且可以更多地使用可再生能源，这不仅有利于成本控制，更对国家能源结构优化及可再生能源开发具有积极意义。”“实际上放在西部的一些数据中心，由于气候条件好，可能有60%的时间是完全可以自然冷却，不需要通过电力来进行制冷的”，他解释道。

同时，邬贺铨院士也认为：数据中心的建设也会带动西部地区数据相关的产业发展，包括前端的预处理、清洗、标注和后端的大数据挖掘，以及数据中心机房产业中服务器组装等等的工作，从产业方面有利于带动西部经济的发展。最后，经过数据中心在西部的落地，以及相应的上下游产业的发展，也会培养起西部本身的人才。“我觉得这是可以有利于改变我们算力有关的产业和人才的布局上东西部不平衡的现状。但是这是个长期的过程”，邬贺铨院士补充道，“所以东数西算工程是我们国家在新时代的一个发展战略。它不仅仅是涉及到算力，也会影响到我们整个的经济格局和能源部署。”

对此，中国移动研究院副院长段晓东深表赞同。他表示，中国移动目前加紧构建的算力网络正在响应国家东数西算战略，使重要算力设施能够节约化、普惠化，做到低成本、低碳化、绿色发展。同时，面对当前面临的单点算力瓶颈，算力网络可以通过集群式、以网代算的方式来发展算力，将算力水平推到一个全新高度。最后，伴随着当前数字经济走向纵深，算力网络作为一个能力更加丰富的基础设施，将成为支撑整个社会，包括产业数字化和数字化转型的强大动力。

毋庸置疑，东数西算工程所肩负的时代意义重大，然而在具体实践过程中，各方却面临着不少的挑战。为此，英特尔市场营销集团副总裁、中国区数据中心销售总经理兼中国区运营商销售总经理庄秉翰表示：“对于东数西算工程来说，我们认为主要面临三项关键的技术挑战。首先就是节能先进绿色数据中心的建设，还有传输网络的建设以及算力网络建设。”庄秉翰认为：“随着国内数字经济的发展和双碳目标的提出，在东数西算工程中，如何更加绿色地处理数据正在成为重中之重。”

针对数据中心的指标以控制能耗为主，主要包括PUE（Power Usage Effectiveness，电能利用效率），可再生能源结构比例以及碳排放量三个维度，其中PUE是主要的政策抓手。根据国家发改委规定，在未来数据中心的建设中，PUE值需要达到1.3以下。

为此，庄秉翰表示，降低PUE是一个配套的、联合整个产业的过程，而这一过程也与英特尔刚刚发布的到2040年实现温室气体零排放的目标不谋而合。庄秉翰解释道：“在数据中心可持续的发展上，我们在数据中心的能耗有效性、先进的制冷技术和智能节能三个垂直领域构建了一个完备的解决方案矩阵，并在芯片、服务器、机架以及数据中心四个水平方向都积累了许多的解决方案和实践案例，我们也正在和业界的上下游生态伙伴合作，构建行业标准，降低实施的成本。结合中国市场的特点，提升能效、降低PUE，进而推动绿色的数据中心的建设，实现绿色节能的发展。”

据庄秉翰介绍，在数据中心层面，英特尔提供的解决方案可以实时监控数据中心的各类设备的健康状态、环境温度、设备的功耗、散热，然后利用AI技术，根据实时的数据和时间的序列的分析模型来动态的调整设备的情况；在服务器系统的层面，英特尔可以根据设备的业务负载量，结合AI的技术对负载趋势进行预测，动态调整，如CPU频率，优化设备在波峰和波谷的功耗，以实现节能，庄秉翰进而表示，“我们与合作伙伴一起，在中国移动网络云的场景下进行了试验。根据我们的初步验证，至少可以节能20%以上。”

而提到传输网络的建设以及算力网络建设所面临的挑战，段晓东则认为，发展算力网络，实施“东数西算”工程，数据的计算和传输带来的安全问题不容忽视。“随着算力逐渐走向泛在，并向边缘推动，网络的开放性越来越强，我想这将会使安全问题成为新的挑战，我们也在思考如何从一个更高的层面提升安全度，或者用新的思路来解决这个问题。”为此，段晓东也分享了中国移动的相关思考：“从宏观上讲，我们有两个大的思路在推动整个算力网络安全。第一个叫做安全内生。第二个叫做基于零信任的这种信任机制建立。”所谓“安全内生”，段晓东解释说：“我们要从系统内部，包括芯片级、操作系统级到整个系统级，都要逐级地建立起它的安全机制，使安全内生在里面，这样才可以从根本上解决安全问题。零信任的信任机制则意味着我们要在网络内部，在零信任基础上通过协议建立一种信任机制，以打破现实中算力泛在造成边缘节点未必可信的状态，最终希望实现一体化的端到端的全程可信。”

展望东数西算宏伟规划的未来，邬贺铨院士给出了针对这一热门话题的冷思考。他认为，东数西算未来更要东数细算——在数据中心建设上要东西统筹，进行细致规划与资源分配，避免盲目性，才能够更好地发挥这一工程的预想效果。而中国移动研究院副院长段晓东也表示：“推动东数西算纵深发展，助力我国从算力大国走向算力强国，这是我们从事这份事业的人的共同梦想！”。