數據中心(data center)在我國大力實施數字化中國、信息化中國的當今,已成為我國重要的關鍵信息基礎設施,在國家經濟和社會服務中承擔著重要角色并發揮著巨大地作用。各種應用類型的數據中心如雨后春筍般已布局在我國大江南北,得到了迅猛的發展。這得益于我國的高度重視,與國家的政策驅動與指引密不可分,國家已將數據中心的發展建設納入到戰略性新興產業來發展,是深入實施制造強國、網絡強國戰略的重要支撐。
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一、國務院的決定
國務院在2010年10月10日,頒布了《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》(國發[2010] 32號)。《決定》在加快實現重點領域快速健康發展中,其中包括了新一代信息技術產業。該產業重點發展的內容詳見下表1,包含了下一代互聯網核心設備的研發及產業化。而且該《決定》指出:戰略性新興產業是引導未來經濟社會發展的重要力量。發展戰略性新興產業已成為世界主要國家搶占新一輪經濟和科技發展制高點的重大戰略。我國正處在全面建設小康社會的關鍵時期,必須按照科學發展觀的要求,抓住機遇,明確方向,突出重點,加快培育和發展戰略性新興產業。
表 1:《決定》中快速發展的新一代信息技術產業
二、工信部等五部門的建設指導意見
為落實《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》(國發[2010] 32號),滿足社會信息化水平不斷提高的要求,促進我國數據中心,特別是大型數據中心的合理布局和健康發展,工業和信息化部聯合國家發改委、國土資源部、電監會和能源局,于2013年 1月11日發布了《關于數據中心建設布局的指導意見》(工信部聯通[2013] 13號)。
該《指導意見》提出了科學推動數據中心的建設和布局的指導思想。堅持以市場為導向,以資源節約和提高效率為著力點,通過引導市場主體合理選址、長遠設計、按需按標建設,逐漸形成技術先進、結構合理、協調發展的數據中心新格局。該《指導意見》提出了數據中心建設和布局的基本原則,布局導向和保障措施,其內容簡述下賤下表2-1;若要詳細了解該《指導意見》具體內容的請查閱下附件2。
表 2-1:《指導意見》(工信部聯通[2013] 13號)的內容簡述
附件 2:工信部關于數據中心發展建設的相關文件匯編
《指導意見》中的布局導向和保障措施要求均是分別針對超大型數據中心、大型數據中心、中小型數據中心和已建數據中心提出的。因此,《指導意見》根據數據中心中所布置的標準機架數的多少進行規模類型劃分,具體詳見下表2-2;并根據地質災害、能源富集程度和氣候等因素對我國地區進行分類,分為3類區域,詳見下表2-3,以指導數據中心的合理科學布局。
表 2-2:我國數據中心建設的規模劃分
表 2-3:我國數據中心建設的地區分類
三、工信部的應用發展指引
為進一步落實《關于促進云計算創新發展培育信息產業新業態的意見》(國發[2015] 5號)和《關于數據中心建設布局的指導意見》(工信部聯通[2013] 13號)要求,工信部信息通信發展司組織各省(自治區、直轄市)通信管理局、工業和信息化主管部門以及有關企業對我國當前數據中心建設發展、各區域供需關系等情況進行了梳理,從2018年開始,每年滾動發布《全國數據中心應用發展指引》,以促進全國各區域合理建設布局數據中心,指導用戶按需選擇使用數據中心資源,提升我國數據中心總體利用率和建設應用水平。《應用發展指引》將每年滾動更新,持續強化區域協同發展,引導用戶合理選擇。工信部分別于2018年3月和2019年5月,編制印發了《全國數據中心應用發展指引(2017)》和《全國數據中心應用發展指引(2018)》;后續每年委托了中國信息通信研究院進行整理編制,并由工信部發布。
《全國數據中心應用發展指引(2017)》和《全國數據中心應用發展指引(2018)》,其內容主要由三部分組成,包括:全國數據中心建設發展情況、分區域數據中心應用發展指引、用戶選擇數據中心指引。后續每年又增加了數據中心產業技術的發展趨勢的部分,成為四部分。下附錄3-1和3-2是對《全國數據中心應用發展指引》的2017年度和2018年度的內容簡要介紹。
附錄 3-1:《全國數據中心應用發展指引(2017)》的簡要介紹
附錄 3-2:《全國數據中心應用發展指引(2018)》的簡要介紹
下表3-1匯總了2016年到2019年每年年底的全國數據中心整體情況,包括在用機架規模和規劃在用機架規模;下表3-2~表3-5匯總了2016年到2019年每年全國數據中心的相關情況,包括各類型數據中心機架規模占比情況、數據中心利用率情況、數據中心電能利用效率(PUE)情況、數據中心接入網絡情況等。
表 3-1:2016年~2019年每年年底的全國數據中心整體情況
表 3-2:2016年~2019年每年全國各類型數據中心機架占比情況
表 3-3:2016年~2019年每年全國數據中心利用率情況
表 3-4:2016年~2019年每年全國數據中心平均PUE情況
表 3-5:2016年~2019年每年全國數據中心接入網絡情況
四、工信部等三部門的綠色建設指導意見
在國家政策和市場需求的雙驅動下,我國數據中心建設得以巨大的發展,截止到2017年底,我國各類在用數據中心總量以達到28.5萬個,機架總數規模約479萬個,全年耗電量超過1200億千瓦時,約占我國全社會用電量的2%。鑒于此,有效提高數據中心的電能利用效率(PUE),大力實施綠色數據中心建設勢在必行且刻不容緩。為此,在2019年1月21日,工業和信息化部聯合國家機關事務管理局、國家能源局印發了《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》(工信部聯節 [2019] 24號),結合當前我國綠色數據中心建設的諸多短板(詳見下表4-1),對我國加快綠色數據中心建設,提出了指導意見。
表 4-1:當前我國綠色數據中心建設的短板
《指導意見》指出,到2022年,數據中心平均能耗基本達到國際先進水平,引導大型和超大型數據中心設計電能使用效率值不高于1.4。《指導意見》提出了:綠色數據中心建設應遵循的三大基本原則,四項主要目標;五項具體實施任務和五項保障措施,具體詳見下表4-2的簡述,若要具體了解該《指導意見》詳細內容請查閱本文的附件2。
表 4-2:工信部聯節 [2019] 24號《指導意見》的內容簡介
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五、工信部的新型數據中心發展三年行動計劃
隨著5G、云計算、人工智能等新一代信息技術快速發展,信息技術與傳統產業加速融合,數字經濟蓬勃發展,數據中心作為各個行業信息系統運行的物理載體,已成為經濟社會運行不可或缺的關鍵基礎設施,在數字經濟發展中扮演至關重要的角色。然而,當前我國數據中心還面臨布局建設不優、算力算效不足、能源利用不充分、技術水平不高等問題,迫切需要引導傳統數據中心向具備高技術、高算力、高能效、高安全特征的新型數據中心演進。為此,工業和信息化部在2021年7月4日印發了關于《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》的通知(工信部通信 [2021] 76號)。
所謂新型數據中心是指以支撐經濟社會數字轉型、智能升級、融合創新為導向,以5G、工業互聯網、云計算、人工智能等應用需求為牽引,匯聚多元數據資源、運用綠色低碳技術、具備安全可靠能力、提供高效算力服務、賦能千行百業應用,與網絡、云計算融合發展的新型基礎設施。在數字化日益普及的今日,新型數據中心能更好支撐新一代信息技術加速創新,加快推動制造強國和網絡強國建設。《行動計劃》的內容構成簡述詳見下表5(包括三年內完成的目標和任務),若要具體了解該《行動計劃》詳細內容的請查閱本文的附件2。
表 5:《行動計劃》(工信部通信 [2021] 76號)內容簡述
隨著我國各種規模、各種類型數據中心的快速發展建設,逐步表現出一些制約發展的瓶頸。為此,國家相關行政主管部門又出臺了相關全國一體化大數據中心協同創新體系的部署構建,使數據中心的發展呈現出集約化、規模化、統籌化、協調化、服務化之特點,與我國數字經濟發展要求更相適應。
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