“东数西算”工程正式全面启动,工程的产业链有多广?

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“东数西算”工程正式全面启动,工程的产业链真的非常广泛。

随着多份顶级政策文件的发布,数字经济战略地位达到空前高度,综合判断而言,数字经济意义重大,是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择,有望成为我国经济高质量发展的重要驱动力;而其中,IT基础设施为数字经济的底层基座,发展重要性位居前列,服务器、数据中心等领军厂商有望核心受益。

东数西算工程每年投资体量或可达到几千亿元,对土建工程、IT设备制造、信息通信、基础软件、绿色能源供给等相关产业拉动作用或达到1:8。东数西算对算力要求较高,曙光是A股稀缺的超级算力公司,国内第一,世界领先;已在全国布局大量算力平台,包括西部地区;拥有自己的算力芯片,而且是国资背景,因为算力太强被老美拉入黑名单。

Wind概念板块IDC指数、云计算指数、大数据指数全面上涨。市场行情来源于近日国家发改委联合多部门印发的一份重磅文件,其中指出,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8地启动国家算力枢纽节点建设,同时依托算力枢纽进一步规划设立10个国家数据中心集群,以具体承担大型/超大型数据中心建设。

这标志着全国一体化数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程全面启动。市场人士指出,这将有望带动数据中心及相关上下游产业发展、扩大产业投资。东数西算工程正式全面启动,高层急需此工程推进,以补充经济增长动力,所以意义很大,也就是说东数西算板块将不亚于去年的新能源,有望成为今年的大热门。

《科创板日报》(上海,编辑 宋子乔)讯, 2月17日,“东数西算”全面启动,成为继“南水北调”“西电东送”“西气东输”后的又一大国家级超级工程。它被视作数字经济框架下的重点工程,是新基建的一部分,承载着建立健全全国一体化大数据中心体系的愿景。

数据中心产业链既包括传统的土建工程,还涉及IT设备制造、信息通信、基础软件、绿色能源供给等,覆盖门类广、带动效应大。除了IDC、精密温控、设备商、光模块、电信运营商等赛道,半导体产业也是其中的重要一环,可为数字产业提供底层算力支撑。

那么,哪些半导体板块与“东数西算”密切相关?

东数西算工程是新基建的范畴,“数”指的是数据,“算”指的是算力,即将东部的数据传输到西部进行计算和处理。为了提高西部地区的数据处理能力,亟待建立在当地更多的数据中心,而 数据中心需要很多高性能计算芯片,由此可衍生出三条投资主线:

计算芯片 :数据处理量提升势必反向刺激数据处理速度,CPU、GPU、FPGA、XPU等高性能计算芯片需求有望持续提升;

存储芯片 :数据存储是数据传输、处理的基础,在数据量的爆发式增长的趋势下,存储芯片的数量和性能需求大幅上升;

服务器芯片和接口芯片 :服务器芯片和内存接口芯片的主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性,以匹配CPU日益提高的运行速度及性能。

中长期内 通信芯片、与数据产生有关的芯片等被看好

方正证券分析师谭珺、陈瑜熙今日发布研究报告,进一步梳理了中长期内的受益板块:

中期来看, 大量东部的数据需稳定地传输到西部存储、计算,而长距离的通信传输往往面临数据延迟的问题。因此, “东数西算”需进一步夯实网络通信基础建设,包括交换机、5G基站、路由器、服务器等传输设备和无线设备,将带动通信芯片需求高涨 。创耀 科技 、紫光股份、中兴通讯、星网锐捷、浪潮信息等公司有望受益。

长期来看,与数据产生有关的芯片保持高度景气。 该机构分析师表示,“东数西算”缓解了东部能源、土地紧张的情况,使得算力成本大幅下降,有利于下游应用领域大量的数据流量产生。 VR/AR/元宇宙、无人驾驶等领域的应用将加速落地,相关的芯片需求保持高度景气,同时也驱动数据流量的爆发。

另有多家机构指出,光模块是数字新基建不可或缺的一大基础元器件,受益于东数西算工程,数据中心建设将拉动国内数通市场光模块放量。

而光模块产品所需原材料主要包括光器件、电路芯片、PCB以及结构件等,在高端光模块中,光芯片的成本占比高达50%。因此, 上游光芯片有望进一步迎来增量空间。 该板块A股核心标的包括光库 科技 、光迅 科技 、仕佳光子、中际旭创等。

“不冒烟的钢厂”年用电量占全 社会 用电2%左右,耗电量增速连续多年在10%以上——

近日,工信部、国家发改委等六部门公布了44家2021年度国家绿色数据中心。其中,通信领域、互联网领域分别有14家和19家,占比分别为318%和432%;公共机构、能源、金融领域的数据中心数量分别为5家、1家和5家。在通信领域入围的14家单位中,东部地区占据5席,其中江苏独占3席,分别为中国电信南京吉山云计算中心二号楼、中国移动长三角(南京)数据中心和中国电信苏州太湖国际信息中心。

国家评选绿色数据中心,其背后是节能和能效提升等方面的考量。数据中心作为“不冒烟的钢厂”,其能耗和环保等方面的问题随之进入大众视野。

各地竞相布局

大数据中心除了具备数据存储的功能外,还有进行数据云计算的功能,为海量数据的分析和处理提供了强大算力。南京邮电大学数字经济研究所所长、江苏省信息化专家委员会副秘书长姚国章教授表示,如同马力之于农业时代、电力之于工业时代,算力已经成为数字经济时代的核心“底座”之一,推动着大数据中心从“瓦特”向“比特”的转化。这不仅为各行业“上云用数赋智”提供了基础性支撑,也为数据这一新生产要素的自由流动创造了可能。一项研究报告的量化数据显示,计算力指数平均每提高1个百分点,数字经济和GDP将分别增长33‰和18‰。因此,大数据中心近年来成了“香饽饽”,不少地方竞相投资建设。

2021年12月,国务院印发《“十四五”数字经济规划》,其中明确提出数据资源是目前数字经济深化发展的核心引擎,对于数字经济的统筹规划和对数据要素的高效利用是我国“十四五”期间重要的发展方向之一。

今年2月17日,“东数西算”工程正式全面启动,8大国家算力枢纽节点和10个国家数据中心集群完成布局,这是我国继南水北调、西电东送、西气东输后的第四大跨区域资源调配的超级工程。根据实施方案,将依托京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝城市群,以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等全国算力网络枢纽节点,统筹规划大数据中心的建设布局,引导大数据中心适度集聚并形成数据中心集群,且在集群之间建立高速数据中心直联网络,最终形成以数据流为导向的新型算力网络格局。

“东数”为何“西算”

大数据中心“一哄而上”、“东数西算”热背后的能耗和环保等问题,也随之浮出水面。大数据中心自身绿色发展的问题,越来越引起国家有关部门和地方政府的重视。

大数据中心大量的IT设备、供电设备及制冷设备,需要消耗庞大的电能。因此,大数据中心又被称为“不冒烟的钢厂”。中国信息通信研究院数据显示,2020年全国数据中心耗电量约760亿千瓦时,占全 社会 总耗电量(75110亿千瓦时)的1%。折算为二氧化碳排放量,2020年全国数据中心二氧化碳排放量近4000万吨。最新的统计显示,当前我国各类数据中心年用电量已占全 社会 用电的2%左右,耗电量增速连续多年保持在10%以上。我国很多大数据中心的电能利用效率(PUE)大于22,远高于国际先进水平。

实际上“东数西算”工程背后,也是国家节能和能效提升等方面的考量。江苏红网技术股份有限公司总经理陈军介绍,“东数西算”通俗地讲就是把东部的数据送到西部进行存储和计算。我国东部地区经济发达、人口密度大,对数据要素的产生、存储和处理需求高,但建设数据中心需要大规模的土地,同时会产生大量的能源消耗以及碳排放等问题。我国西部的一些地区风能、太阳能等绿色能源丰富,许多地区气候凉爽,也有利于数据中心进行机器散热、减少耗电、节省成本。在西部地区发展数据中心,承接东部算力需求,不仅能够解决东部地区能耗指标紧张、电力成本高、大规模数据中心开发空间受限等问题,还能把西部地区丰富的可再生能源、可利用荒地进行充分利用,同时提升区域绿色能源利用比例,就近消纳西部绿色能源。

姚国章教授认为,“东数西算”项目优化资源利用率的同时,也给西部地区在数字经济浪潮下带来新的发展机会。以实施“东数西算”工程为抓手,通过数据流引领带动资金流、人才流、技术流等跨区域流通,有助于打通我国东西部数字经济的大动脉,是实现产业聚集、区域均衡发展的重要路径。

在“东数西算”的大背景下,绿色低碳的数据中心建设也提上日程。数据中心绿色高质量发展,不仅有利于企业降低能源消耗造成的运行成本,更是促进我国碳中和目标的实现和绿色能源战略实施的必经之路。南京大学计算机系黄宜华教授介绍,目前我国各大数据中心的服务器耗电量依然巨大,经常出现一个机房成千上万台服务器满负荷运作的情况,服务器的高负荷运作在消耗巨大的电量。要如期完成碳达峰、碳中和的目标,各级政府和市场各方对一体化推动大数据中心协调发展的呼声渐高。一方面,亟须改进大数据中心的建设布局、发展模式,推动大数据中心向绿色高效、集约化发展转型;另一方面,要加快推动数据中心、云、网络之间的协同联动,避免形成数据中心“孤岛效应”,提高资源的整体利用率。

江苏的“绿色”样板

作为此次江苏当选国家绿色数据中心的三家单位之一,中国电信南京吉山云计算中心二号楼设计机柜超1700架,年总用电量约15000万千瓦时,电能利用效率(PUE)2021年为13,远低于东部地区平均能耗水平。在东部地区数据中心整体能耗高的大背景下,吉山云计算中心是如何走上绿色发展之路的呢?该中心负责人介绍,首先,为了实现节能目标,中心秉持“绿色设计先行”的理念,采用水冷式中高水温中央空调制冷系统。80%的机房采用水冷列间空调,冷冻水直接进入机房换热,减少中间损耗。20%的机房安装热管背板空调,在保证核心机房不进水的前提下,减少压缩机损耗。同时,尽可能采用自然冷源。设置板式换热器,冬季采用自然冷源,根据室外温度灵活调整冷冻水系统的供回水温度,增加自然冷源的利用时长,减少冷机启动时长,有效降低空调系统能耗。其次,中心完善能源管理系统,提供可实时显示各系统及主要设备能源使用情况的节能分析手段,通过能耗分析发现数据中心存在的节能盲点,有针对性地提升数据中心节能水平。

此外,中心还建立健全了能源管理制度,使用节水型用水器,开展第三方节能诊断与评测,进行综合节能技术改造等。经过一系列措施技术和管理创新,二号楼电能利用效率(PUE)由2019年的141优化为2021年的13。中国电信南京吉山云计算中心负责人表示,未来吉山云计算中心还将继续积极响应国家建设低碳数据中心要求,在园区使用光伏、储能等绿色节能技术,并力争在2025年以前将PUE降至125,有力支撑“东数西算”长三角国家枢纽节点建设。

暗战中的机遇与挑战

“东数西算”不是简单地将东部的算力需求全部搬到西部,而是需要根据数据存储地以及算力的需求匹配相应的枢纽节点,实现资源配置中的效能最优化方案。“东数西算”的背后,一场智算中心的争夺战其实早已拉开序幕。 科技 部在2020年年底发文称,人工智能计算中心是智慧城市的“新基建”,是一个非常重要的基础设施。从2020年开始,全国掀起了智算中心的建设热潮,算力的竞争已成为城市之间暗中角力的一个重要领域。据统计,从2021年1月1日到2022年2月15日,全国共有至少26个城市在推动或完成当地智算中心的建设,其中就包括南京智能计算中心。

今年2月,“东数西算”上升为国家战略,国家发改委等部门确定了8个国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群。国家发改委等部门在《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》等文件中指出:“原则上,对于在国家枢纽节点之外新建的数据中心,地方政府不得给予土地、财税等方面的优惠政策。”其背后透露出的对大数据中心进行集约化管理的信号十分明显,目的是解决数据中心行业目前存在的资源错配、能耗高、电力使用效率低等问题。对此,姚国章教授认为,江苏和南京在这方面机遇与挑战并存。

南京有南京大学等3所高校开设了人工智能学院,中科院计算所在南京建立了创新中心,姚期智院士率清华团队在南京建立了图灵人工智能研究院,创新工场AI工程院组建了南京研究院;寒武纪、浪潮、华为等多家国内知名企业助力南京数字化建设。目前南京已集聚人工智能企业近300家,核心产业规模超过60亿元,带动相关产业规模近800亿元。姚国章教授认为,江苏和南京具备在数字经济领域发力和作为的雄厚基础,以强劲算力助力长三角地区的算力枢纽节点建设,更好地汇聚产业生态,提升长三角人工智能产业的整体竞争力。根据《南京市打造人工智能产业地标行动计划》,到2025年南京人工智能核心产业规模将达到500亿元,带动相关产业规模5000亿元,发展成为全省第一、全国前三、全球有影响力的人工智能创新应用示范城市。

随着中国数字化转型的升级加速,“优化升级数字基础设施”已经成为发展数字经济的重点任务之首。目前,“全国一体化大数据中心算力枢纽体系”完成总体布局设计,“东数西算”工程已正式全面启动,加快推动中国数据中心走向合理布局、供需平衡及绿色集约。

作为全球领先的新型IT基础设施供应商,浪潮信息如何看待“东数西算”所带来的产业机遇与发展前景?

“东数西算”的巨大机会是“提质量、调结构”

浪潮信息副总裁、AI&HPC产品线总经理刘军认为“东数西算”将给数据中心带来巨大的市场机会,原因有两大方面。

第一个方面,政策的引导使得数据中心下一步要集约化、高效化地发展,简单说是整装化的发展,不再是“千万舢板过长江”,而要以“航母集群”方式发展。当数据中心能够以整装化发展的时候,就有很多高效化、集约化、服务化、绿色化的创新机会出来,这首先就是“以高质量集约发展替代低质量盲目发展”的一个重大机会。

第二个方面,这实际上是“用智能算力替代传统算力”的过程。更加智能的算力意味着人工智能、大数据、物联网、机器人、元宇宙,实际上都需要更多的智算力。未来,不是说原来的传统通用算力就不需要了,而是智能算力发展会更快,在整个算力里的占比会越来越大。这是智能算力的重大机会,实际上也是产业通过“调结构”的方式,促进新一轮的增长。

总结起来,一个是“提高质量”方式的增长,一个是“调整结构”方式的增长。

智算中心是“东数西算”的理念体现

可以预计,以智算中心为代表的基础设施会在“东数西算”以及数字经济发展中扮演越来越重要的角色,占比会越来越高。

浪潮信息最开始提出“智算中心”的核心想法,就是看到当进入到智慧时代,算力一定要基建化,基建化就代表了高效、集约的建设思路。今天的“东数西算”目的就是通过对资源的高效配置,驱动算力实现集约化、绿色化的发展。

所以说,智算中心是推进落实国家“东数西算”战略理念的典型体现。智算中心拥有高质量的领先算力——单位功耗所产生的计算能力、智能能力远远高于传统算力。同时浪潮信息在智算中心率先引入全系统液冷散热的创新技术,使得PUE能够做到更低,减碳表现更出色,节省更多电能。所以在这方面,浪潮信息也是践行者。

同时,智算中心要充分发挥对数字经济的推动作用,不仅需要硬件基础设施的支撑,同时更要注重应用转化能力和算法支撑能力。因此,浪潮信息提出,要打造算力、算法一体化的基础设施,实际上也是为了建好“东数西算”工程、促进国家数字经济发展的必经之路。

浪潮信息在IPF2020上提出智算中心,又联合国家信息中心推出了《智能计算中心规划建设指南》。今天“智算中心”这个理念已经为产业界、行业用户、各地政府以及其他厂商广泛接受,并且在加以实践。

如果这件事情只有浪潮信息一家在做,这并不能代表整个产业的动向;而当这个理念被大家广泛认可并付诸实施时,这件事情就可以说已经上升到产业层面,关系到产业的发展趋势。大家现在认可了“智算中心”的理念,也标志着它已经成为了产业未来的发展方向和趋势。

其实,现在智算中心市场才刚起步,未来实际上还有更多的事情可做。这个市场要靠各方共同努力做大,同时大家也都能从中获得增长。这是浪潮信息看待智算中心未来发展的观点。

数据中心未来只有一种冷却,叫“液冷”

未来的数据中心只有一种冷却叫“液冷”,这是浪潮信息对于行业未来发展的看法。浪潮信息提出“All in液冷”战略,也是基于这个趋势判断。虽然没有人知道数据中心“液冷时代”哪一天到来,也许会很快,也许会稍微慢一点,但是或快或慢最终的趋势必然是走向液冷。

浪潮信息得出这个趋势,有多方面的依据:一个是技术的发展趋势。根据摩尔定律,当下更先进的制程就意味着更小的面积上实现更高的性能,也意味着更多的功耗。这个性能与功耗的挑战未来只有液冷能够解决得了;第二个是“双碳”目标的需求。在应对全球变暖人类共同命运挑战的面前,我们只有去做绿色节能的选择,这种选择就意味着一定要做液冷才能有机会实现这样的目标。

实际上,浪潮信息的液冷方案首先就应用在AI领域。因为AI芯片在整个业界是最尖端也是功耗最高的,它是第一个功耗突破500瓦的芯片,今年要突破700瓦,马上还要突破1000瓦,它的散热挑战依然走在行业的最前面。这也是浪潮信息为什么要率先在AI领域,在智算中心上发展领先的液冷技术,目的就是响应这样的功耗挑战需求。

今天,整个产业的数据中心基础设施,正在从计算往智算这个方向发展,所以产业面临着的挑战和问题实际上是相同的。这也是浪潮信息认为未来数据中心的基础设施,不仅是在AI服务器,而且在更多品类的服务器上,最终都会采用液冷技术的重要判断依据。

智算中心是液冷的典型应用场景之一,也是绿色化的很好体现。一方面,智算中心提供的是高质量、高效能的算力,它所能够贡献的智能算力的比例远远高于传统数据中心。另一方面,智算中心在绿色降碳方面的技术也是走在行业前列。比如浪潮信息联合燧原 科技 发布的“钱塘江”智算中心方案,实现了极高性能的智算中心的完整液冷系统设计,使得在提高智算力的同时又能够节省大量的电力。

文/浪潮信息刘军

国家新推出的东数西算,就是打算构建一体化网络。其实简单的来说就是西方几个省份的资源更充足,能耗成本更低更适合提供计算服务,这就是东数西算的价值。比如:贵州贵安新区他有几个特点:1常年气温低,减少数据中心能耗,一年省的电费估计就会上千万级别。2贵州省的清洁电力能源也丰富,成本更低。(减少电力输送成本)3自然就是地的建筑成本之类的远低于一级城市。很多人可能不知道,网络时代的今天其实很多运应都需要强大的服务器计算支撑,只是我们在使用APP或者软件时没有感受。华数网络,他们家提贵州贵安数据中心机房,IDC数据中心机房服务。我们公司今年和他们家合作对接一些业务上的往来,超级给力的。据了解他们家贵安数据中心,还可以有超大电力10KW选择。大客户还可以定制机柜电力,满足不同算力客户需求。

据国 家发 改委,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程正式全面启动。此前,我国首批数据中心液冷系列行业标准正式发布,将于2022年4月1日起正式实施,腾讯、华为等参与起草。有效填补了当前国内外数据中心液冷行业标准的空白。

数据中心最主要的部分为服务器、散热系统、通信设备以及照明系统,其中散热系统耗能占数据中心总能耗约40%。高密度计算正促使数据中心液冷技术兴起。浸没式液体冷却的优势显著,相对于传统风冷数据中心能耗降低90%-95%,所占的空间体积可减小至风冷系统的1/3,换热能力强,能够满足超高热流密度器件的散热需求。市场分析认为,液冷不仅是制冷方式的改变,更可能变革整个数据中心生态。尤其在“新基建”的助推之下,液冷技术商用或将实现跨越式发展。据赛迪顾问预测,到2025年中国液冷数据中心市场整体规模保守估计为12832亿元,乐观估计为13303亿元。浸没式液冷数据中心凭借其优良的制冷效果,市场份额渗透率不断提高,到2025年预计可达40%以上。


A股上市公司中,

巨化股份 成功开发出了高性能大数据中心设备专用的巨芯冷却液,填补了国内高性能大数据中心专用冷却液的空白,主要性能指标与国外垄断产品相当。

英维克 表示,液冷技术在加速渗透,不仅在数据中心领域,在储能、高密度算力等多个下游行业领域均是如此,公司已推出液冷全链条解决方案。

申菱环境 表示,服务华为业务领域在温控散热,包括各类精密空调,包括蒸发冷却系统和液冷系统等,华为多年来是公司第一大客户。


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