数据中心服务器技术发展趋势与应用

当前，为推进IT支撑系统集约化建设和运营，进一步发挥集中化能力优势，IT云成为运营商IT支撑系统建设的基础架构。但在IT云资源池部署过程中，服务器技术面临多个新挑战，主要体现在以下3个方面。

在性能方面，人工智能（AI）应用快速扩张，要求IT云采用高性能GPU服务器。AI已在电信业网络覆盖优化、批量投诉定界、异常检测/诊断、业务识别、用户定位等场景规模化应用。AI应用需求的大量出现，要求数据中心部署的服务器具有更好的计算效能、吞吐能力和延迟性能，以传统通用x86服务器为核心的计算平台显得力不从心，GPU服务器因此登上运营商IT建设的历史舞台。

在效率成本方面，IT云部署通用服务器存在弊端，催生定制化整机柜服务器应用需求。在IT云建设过程中，由于业务需求增长快速，IT云资源池扩容压力较大，云资源池中的服务器数量快速递增，上线效率亟需提高。同时，传统通用服务器部署模式周期长、部署密度低的劣势，给数据中心空间、电力、建设成本和高效维护管理都带来了较大的挑战。整机柜服务器成为IT云建设的另一可选方案。

在节能方面，AI等高密度应用场景的快速发展，驱动液冷服务器成为热点。随着AI高密度业务应用的发展，未来数据中心服务器功率将从3kW~5kW向20kW甚至100kW以上规模发展，传统的风冷式服务器制冷系统解决方案已经无法满足制冷需求，液冷服务器成为AI应用场景下的有效解决方案。

GPU服务器技术发展态势及在电信业的应用

GPU服务器技术发展态势

GPU服务器是单指令、多数据处理架构，通过与CPU协同进行工作。从CPU和GPU之间的互联架构进行划分，GPU服务器又可分为基于传统PCIe架构的GPU服务器和基于NVLink架构的GPU服务器两类。GPU服务器具有通用性强、生态系统完善的显著优势，因此牢牢占据了AI基础架构市场的主导地位，国内外主流厂商均推出不同规格的GPU服务器。

GPU服务器在运营商IT云建设中的应用

当前，电信业开始推动GPU服务器在IT云资源池中的应用，省公司现网中已经部署了部分GPU服务器。同时，考虑到GPU成本较高，集团公司层面通过建设统一AI平台，集中化部署一批GPU服务器，形成AI资源优化配置。从技术选型来看，目前运营商IT云资源池采用英伟达、英特尔等厂商相关产品居多。

GPU服务器在IT云应用中取得了良好的效果。在现网部署的GPU服务器中，与训练和推理相关的深度学习应用占主要部分，占比超过70%，支撑的业务包括网络覆盖智能优化、用户智能定位、智能营销、智能稽核等，这些智能应用减少了人工投入成本，提升了工作效率。以智能稽核为例，以往无纸化业务单据的人工稽核平均耗时约48秒/单，而AI稽核平均耗时仅约5秒/单，稽核效率提升达 90%。同时，无纸化业务单据人工稽核成本约15元/单，采用GPU进行AI稽核成本约0048元/单，稽核成本降低达968%。

整机柜服务器发展态势及在电信业的应用

整机柜服务器技术发展态势

整机柜服务器是按照模块化设计思路打造的服务器解决方案，系统架构由机柜、网络、供电、服务器节点、集中散热、集中管理6个子系统组成，是对数据中心服务器设计技术的一次根本性变革。整机柜服务器将供电单元、散热单元池化，通过节约空间来提高部署密度，其部署密度通常可以翻倍。集中供电和散热的设计，使整机柜服务器仅需配置传统机柜式服务器10%的电源数量就可满足供电需要，电源效率可以提升10%以上，且单台服务器的能耗可降低5%。

整机柜服务器在运营商IT云建设中的应用

国内运营商在IT云建设中已经推进了整机柜服务器部署，经过实际应用检验，在如下方面优势明显。

一是工厂预制，交付工时大幅缩短。传统服务器交付效率低，采用整机柜服务器将原来在数据中心现场进行的服务器拆包、上架、布线等工作转移到工厂完成，部署的颗粒度从1台上升到几十台，交付效率大大提升。以一次性交付1500台服务器为例，交付工作量可减少170~210人天，按每天配10人计算，现场交付时间可节省约17~21天。

二是资源池化带来部件数量降低，故障率大幅下降。整机柜服务器通过将供电、制冷等部件资源池化，大幅减少了部件数量，带来故障率的大幅降低。图1比较了32节点整机柜服务器与传统1U、2U服务器机型各自的电源部件数量及在一年内的月度故障率情况。由于32节点整机柜服务器含10个电源部件，而32台1U通用服务器的电源部件为64个，相较而言，整机柜电源部件数减少844%。由于电源部件数量的降低，32节点整机柜服务器相对于32台1U通用服务器的月度故障率也大幅缩减。

三是运维效率提升60%以上。整机柜服务器在工厂预制机柜布线，网络线缆在工厂经过预处理，线缆长度精确匹配，理线简洁，接线方式统一规范，配合运维标签，在运维中可以更方便简洁地对节点实施维护 *** 作，有效降低运维误 *** 作，提升运维效率60%以上，并大幅减少发生故障后的故障恢复时间。

液冷服务器技术发展态势及在电信业的应用

液冷服务器技术发展态势

液冷服务器技术也称为服务器芯片液体冷却技术，采用特种或经特殊处理的液体，直接或近距离间接换热冷却芯片或者IT整体设备，具体包括冷板式冷却、浸没式冷却和喷淋式冷却3种形态。液冷服务器可以针对CPU热岛精确定点冷却，精确控制制冷分配，能真正将高密度部署带到前所未有的更高层级（例如20kW~100kW高密度数据中心），是数据中心节能技术的发展方向之一，3种液冷技术对比如表1所示。

液冷服务器在运营商IT建设中的应用

液冷服务器技术目前在我国仍处于应用初期，产业链尚不完备、设备采购成本偏高、采购渠道少、电子元器件的兼容性低、液冷服务器专用冷却液成本高等问题是液冷服务器尚未大规模推广的重要原因。从液冷服务器在运营商数据中心领域的具体应用案例来看，运营商在IT云资源池规划和建设过程中，通常会对液冷服务器的发展现状、技术成熟度等进行分析论证。

考虑到目前液冷服务器规模化应用尚处于起步阶段，需要3~5年的引入期，因此暂时未在IT云资源池建设中进行大规模落地部署，但在部分地区有小规模应用，如中国移动南方基地数据中心已经开展液冷服务器试点应用，中国联通研究院也在开展边缘数据中心服务器喷淋式液冷系统的开发。未来，随着IT云建设规模、建设密度的继续攀升，以及液冷产业生态体系的逐步成熟，液冷服务器在IT云建设中将有更大的应用空间。

总体来看，运营商IT云资源池建设对服务器计算性能、延迟、吞吐、制冷、定制化、分布式部署等方面都提出了更高要求。未来，GPU服务器、定制化整机柜服务器、液冷服务器等新兴服务器技术将快速迭代，为运营商数据中心服务器技术的发展和演进带来新的思路和路径。

即便如此，当中央画了一张如此清晰的地图，云计算巨头们立马“磨刀霍霍”。
而沿着“东数西算”划定的十大数据中心集群区域地图，我们发现多家科技企业已经在此布局，其中，包括阿里、腾讯、华为、三大运营商等在内的云服务龙头已经命中了多个地区。而它们，也正是政府财政之外“东数西算”项目投资的重要来源。
在八大节点的十大集群各大科技企业的布局情况
二、阿里腾讯华为等已布局，命中多个数据中心集群
纵观“东数西算”七大枢纽，我们关注的各大科技企业几乎都有布局。
​当把物理边界锁定到张家口、中卫、和林格尔等十大集群，我们发现这里几乎成了阿里、腾讯、华为三大云服务商的主战场。
实际上，这一战场看起来已经过一轮角逐，从而使我们看到，几乎每个集群都呈现出1~2个更加显著的龙头玩家。比如，在京津冀枢纽的张家口集群，阿里是最主力的数据中心落地者；在宁夏枢纽的中卫数据中心集群，中国移动和中国联通则占据主导。
1、阿里：在京津冀枢纽，用张北的风为冬奥提供云服务
“张北的风点亮北京的灯”，在今年冬奥会，张北县还同时基于风电能力为冬奥提供了云计算服务。这依靠京津冀数据中心枢纽的阿里张北数据中心。
在京津冀枢纽，距离北京230公里的张家口市张北县，阿里张北数据中心已于2016年9月投产。
这个数据中心集群由阿里云联数据中心、阿里数据港数据中心、阿里中都草原数据中心组成，采用风电、光伏等绿色能源，就像是一个存放10万台处理器的“大房子”，这是国内云计算数据中心规模最大的浸没式液冷集群。
阿里巴巴张北数据中心1号园区
与此同时，在张北宣化区，阿里宣化数据中心也于2021年10月开工，紧密建设中。该项目总投资70亿元，占地总面积约900亩，计划安装机柜数量约35500台。这标志除了张北，宣化也成为京津冀枢纽的重要担当。
除了主要布局京津冀，阿里也在其他枢纽建立了数据中心，尽管这些数据中心不一定汇聚在十大集群内。比如，其内蒙古枢纽乌兰察布超级数据中心于2020年6月正式对外开放，乌兰察布虽然不是本次十大集群之一，却是内蒙古枢纽中条件优渥且已经吸引了多个数据中心落地的重要地区。
2、腾讯：命中多个集群，把5万台服务器放进贵安山洞里
相比于阿里，腾讯的数据中心选址相对分散，但也命中多个数据中心集群。
东边，在张家口集群，腾讯怀来数据中心总规划占地面积1000亩，项目总投资300亿；在长三角枢纽，上海市青浦区藏着一个亚太第一的数据中心，容纳10万台服务器，正是出自腾讯之手。
西边，在成渝枢纽，位于两江新区的腾讯西部云计算数据中心二期预计2022年建成投用，将凭借20万台服务器成为中国西部最大的单体数据中心；在贵州枢纽，腾讯贵安七星数据中心，在洞内布局5万台服务器，极限PUE达到11左右。PUE是评价数据中心电能利用效率的指标，根据“东数西算”规划，各地的数据中心建设也明确了绿色节能目标，比如集群内数据中心PUE要控制在125以内。
腾讯贵安七星数据中心
可以看到，腾讯在“东数西算”工程中有强大的基础，不仅布局东部“热数据”，还布局西部“冷数据”存储，选址与国家东数西算布局枢纽吻合度高。
3、华为：在贵安建其全球最大云数据中心
贵州是大数据大省，在本次划定的贵安数据集群，华为在全球最大的云数据中心正在紧锣密鼓地建设中。
这个可容纳100万台服务器的数据中心，是华为云业务的重要承载节点，承载了华为云和华为流程IT、消费者云等业务。该项目总用地面积1521亩，总体建成后将可容纳100万台服务器，PUE仅为112。在数据中心满负荷运行的情况下，预计每年可节省电力101亿度，减少碳排放81万吨，相当于年植树3567万棵。
华为贵安数据中心
当前，基于云服务、网络设施、服务器、存储等多项业务，在中国布局了五大数据中心。其中，贵州枢纽的贵安、内蒙古枢纽的乌兰察布，两地分别是华为云“南一北”两大云数据中心。此外，华为还在甘肃枢纽布局了庆阳华为云计算大数据中心。此外，华为在京津冀、长三角、粤港澳地区布局了三大核心数据中心。
可以看到，贵阳贵安成为汇聚多家巨头的地区。根据贵阳市政府公告，贵安聚集了移动、联通、电信、华为七星湖、华为高端园、腾讯、苹果的7个超大型数据中心，加上在建的有17个，成为全球集聚超大型数据中心最多的地区之一。
4、快手、优刻得等也已布局
当然，除了我们列到的这几个主玩家，包括快手、优刻得、百度、京东、字节跳动、美利云等互联网或云服务企业也公布了其布局。尽管这些数据中心规模不一，且有的在规划的枢纽节点内但不一定聚焦十大集群，但这仍意味着它们获得了重要的入局“门票”。
比如，在科创板上市的优刻得公司是一家云计算服务商。在长三角枢纽，其投建的青浦数据中心项目（一期）于2020年8月18日开工，总投资19亿元，规划用地面积约4198亩。两期全部建成后合计可以容纳5000台机柜。
UCloud青浦自建大型绿色节能数据中心效果图
三、数据从东往西怎么送？三大运营商还是你“大哥”
“东数西算”不仅关注数据中心，还关注数据传输。
相比于此前多地的单体数据中心项目，“东数西算”更加强调“联网”，包括打通枢纽内部以及东西部间数据直连通道。也就是说，西部不仅要建设数据中心，还要铺设更多的运营商网络。这将改变我国网络设施在北上广深等我国东部地区分布过于集中的格局。
那么数据从东到西怎么送？还要看三位运营商“老大哥”。实际上，凭借云计算和网络优势，它们已经在各个枢纽建了大量数据中心，直连全国各地。
1、中国移动：落地中卫“沙漠硅谷”，或成“东数西算”示范路线
在宁夏枢纽，一个名为中卫的城市正在成为一个东方的“沙漠硅谷”，而这也是本次“东数西算”项目圈定的十大数据中心集群之一。
左边沙漠，右边黄河，中卫年平均气温88度，电价低至036元/度，吸引了亚马逊云科技、美利云、中国移动、中国联通、天云网络、创客超算等多个企业建设超大型数据中心，服务器装机能力达到60万台。
中国移动公司是宁夏枢纽的一大龙头。2021年3月，中卫西部云基地中国移动（宁夏）数据中心二期项目进入铺地板等收尾阶段。该项目规划分五期，总投资13045亿元，建成将具备2万个机架、40万台服务器的承载能力。
中卫西部云基地中国移动（宁夏）数据中心
该数据中心直连北京、西安、广州、成都、杭州五个方向，已成为国家信息中心设立的国家电子政务“一主三备”西部云备份节点，很有可能直接成为“东数西算”的示范线路。
中国移动的数据中心还覆盖其他多个“东数西算”数据集群。比如，中国移动（苏州）数据中心位于“东数西算”工程圈定的江苏省苏州市吴江区，2021年12月的最后一天二期工程落成，总投资50亿元，交付后是江苏省内规模最大、建设标准最高的大型数据中心。
除此之外，中国移动还在内蒙古枢纽、贵州枢纽、成渝枢纽建立了中国移动呼和浩特数据中心。
2、中国联通：华韶数据谷数据中心今年1月投产
前面提到的“沙漠硅谷”中卫西部云基地，不仅是中国移动的青睐地，也是中国联通的数据中心布局地。中国联通中卫云数据中心占地200亩，总投资40亿元以上，年均PUE值控制在11-12之间。
这是一个新工程，2021年7月，投资35亿元的中国联通中卫云数据中心一期工程完成，共计1500台标准机柜，2万台服务器规模。与此同时，二期项目也立刻开工，计划总投资5亿元，可容纳2000余台机柜，3万台服务器的规模，成为中国联通在宁夏枢纽的最新布局。
中国联通中卫云数据中心内部
但中国联通的布局不止于此，在粤港澳大湾区枢纽，中国联通华韶数据谷数据中心已于2022年1月24日正式投产运营，总机柜数2736台，PUE低于1292，可以说是“东数西算”工程中的范本项目。
在成渝枢纽，中国联通成都郫都云数据中心投资20亿元，配备10万台数据机柜。除此之外，在贵安、重庆等数据中心集群中，中国联通也有布局。
3、中国电信：布局成渝枢纽和内蒙古
在过去很长一段时间里，成渝枢纽的数据中心主要负责对一些冷数据进行存储，这一定位将在“东数西算”项目中继续强化。
重庆数据中心集群是各大公司盯上数据中心建设“宝地”，比如中国电信。
中国电信两江腾龙数据中心于2019年6月开工，投资13亿元，这个重庆电信与腾龙控股集团合作的项目，被客户腾讯评为“未来全球微模块机房建设的标杆样板房”，2020年8月已交付二期项目。前文中提到的上海腾讯青浦区数据中心，也是与上海电信合建。
中国电信两江腾龙数据中心
除了成渝枢纽，中国电信在内蒙古枢纽也有命中，其云计算内蒙古信息园整体建设项目总投资173亿元，总占地面积1500亩，是当时亚洲规划规模最大的云计算数据中心。工程完工后具备15000台机架、15万至20万台服务器。
四、“东数西算”拉动“信创”，浪潮曙光万国数据等成潜在赢家
看完数据中心投建方，我们再来看看上游产业链，而这正是在这几天里股市增长最快板块。
面向这些五花八门的玩家，“东数西算”项目在选择供应商时会设哪些门槛？
除了绿色化、上架率等指标，强调本土化供应的“信创”可能成为一大参考标准。
业内人士告诉我们，国家主导的“全国一体化算力网络国家枢纽节点”将可能更加倾向选择“信创”产品，这为本土企业带来了机遇。但本土CPU产能不足、虚拟化技术瓶颈、落地价格等问题都需要时间解决。计划和市场两者之间面临的矛盾将在这一项目中更加凸显。
数据中心产业链中包括服务器、存储、网络设备、数据中心运维、光模块等多个产业链环节。作为其中的龙头选手，浪潮、曙光、万国数据等企业实际上也已经预定了“东数西算”占位。
1、浪潮：全国101个云中心，布局成渝、京津冀等枢纽
虽然“东数西算”项目涉及的产业链很长，但建设数据中心，服务器一定是首先需要考虑的基础设施。
作为服务器稳居中国第一的IT基础设施提供商，浪潮公司已经在全国布局101个云中心和323个分布式云节点。据称，浪潮云7大核心云数据中心在“东数西算”成渝、京津冀、长三角、粤港澳枢纽地区均有布局。
“绿色化”是“东数西算”工程的一大主要要求。作为落地国家枢纽的数据中心，浪潮（重庆）云计算中心于近日入选了国家绿色数据中心名单。浪潮（重庆）云计算中心通过采用变频改造、削峰填谷、智慧能源管理平台等技术，推动云中心的PUE较同期降低了015，每年减少碳排放约198吨。浪潮强调的“智算中心”，这种面向更多的智能化应用需求提供的服务平台，有望成为“东数西算”中的典型基础设施。
2、曙光：主打曙光计算服务及“绿色化”，
“全国一体化数据中心”强调算力“一张网”，面对这样的算力中心互联需求，服务器提供商曙光早在2021年7月推出了算力基础设施和公共计算服务平台——曙光计算服务。该平台旨在通过曙光计算服务链接遍布全国的数据中心算力资源，实现算力互通互联，这与“东数西算”宗旨吻合。
在“东数西算”强调的“绿色化”方面，曙光率先实践了液冷节能技术且拥有安全和服务全体系能力。据称，通过采用其液冷技术，数据中心能实现全地域全年自然冷却，PUE值可降至104。这一指标可以说远低于“东数西算”项目中要求的12。
据悉，成立于1996年的曙光曾推出国内首款规模化量产的液冷服务器，目前其智算中心在广东珠海、安徽合肥、浙江桐乡等地陆续落成，江苏昆山等地进入建设阶段。
3、万国数据：各大枢纽运营和在建70座自建数据中心
看完服务器，再看看数据中心建设与运营，就是这个放服务器的“大房子”。“东数西算”板块中，包括万国数据、奥飞数据、光环新网等多个玩家都见证了股价涨停。
以万国数据为例，成立于2001年的万国数据是亚洲最大的中立第三方数据中心运营商，截至2021年第一季度末在京津冀地区、长三角地区、粤港澳大湾区，以及西南等地区运营和在建70座自建数据中心。换句话说，国内三分之二主流的公有云服务商都将其POP点接入万国数据。
在成渝枢纽重庆数据中心集群，万国数据与重庆两江新区2019年开始合建占地737亩的数据中心项目，成为新加坡与重庆企业之间的桥梁与纽带。近日刚刚完成红杉中国新基建基金领投的62亿美元融资，体现了资本市场对其的青睐。
4、数据港、易华录等本土化玩家迎机遇
从近日热火的“东数西算”概念股我们都能看到，大多数都是涨停态势。除了我们提到的这几家服务器、机房等主要基础设施供应商，还有多家智东西长期关注的存储、光模块等细分领域玩家也迅速冲到人们的视野中。
比如数据中心运营公司数据港，它是上海市静安区国资委投资控股的国有企业。有业内人士推测，国家“东数西算”工程可能优先考虑本土供应商，这为数据港公司带来了新机遇。表现在股价上，2月18日之后3个交易日上涨2317%。
存储提供商易华录是一家央企小龙头，近日也发声称，已在京津冀、长三角、成渝、贵州、宁夏等全国算力网络国家枢纽节点建设数据湖，与发改委“东数西算”工程规划相当契合。
“东数西算”不仅强调数据中心节点，更强调节点间的网络互联，将冷数据、温数据存在西部并能让数据及时被东部取用。依托于蓝光存储的数据湖以及蓝光产品，是易华录的核心业务，正是能够支持数据实现像“搭高铁”一样的快速传输互联效果。
总的来说，建设全国一体化大数据中心协调体系是一个系统工程，涉及数网、数纽、数链、数脑等层层递进的多个环节。随着体系日益成熟，覆盖的产业面也将越来越广。因此，吃到“蛋糕”的玩家可能远不止上文提到的这些。
结语：“东数西算”开启新基建新阶段
随着国家发改委高技术司宣布“东数西算”启动，云计算行业的一个新故事诞生了。这让长期不冷不热的IT板块在股市上燥了起来，而在产业侧，科技巨头们已经纷纷发声表态。
但不仅仅是资本圈和产业需要这样的故事，更是数字经济发展需要的“新基建”集约化发展计划。随着“东数西算”进一步节奏明确，一种更加高能高效、绿色可持续的新经济发展方式将会在中国出现。

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