1.2 东数西算的内涵特征
1.2.1 政策脉络
在“新基建”战略指导下,东数西算的构想萌芽于2019 年国家发展改革委与华为对东中西算力资源布局的联合研究;政策起源于2020年12月下发的《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》[12],2021年5月国家发展改革委等四部门联合发布的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》[12](以下简称《实施方案》),标志着东数西算工程正式拉开帷幕。
近两年来,国家东数西算的系列发文对数据中心能耗指标、上架率、网络服务质量等方面提出了更为细致的规定,推动数据中心集约化与技术创新融合。随着《“十四五”数字经济发展规划》的发布,国家加快了对东数西算工程的布局,先后批复蒙贵甘宁、粤港澳大湾区、成渝、长三角、京津冀八大地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点。之后,8大算力枢纽节点及10个国家数据中心集群建设启动,标志着东数西算建设工作全面启动,正式进入实施阶段。东数西算政策脉络一览如图1-1所示。
1.2.2 发展目标
国家发布的《实施方案》明确提出,要加快实施东数西算工程,围绕国家重大区域发展战略,布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点,发展数据中心集群,引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展。国家枢纽节点之间进一步打通网络传输通道,提升跨区域算力调度水平。东数西算在整个实施过程中要实现网络、能源、算力、数据和应用的“五个一体化”的工程目标;从长远效应来看,实现关键核心技术自主创新,完成碳达峰碳中和目标,最终推进我国数字经济高质量发展。
建设实施层面,东数西算主要通过以下三个方面推进。首先,要通过实现网络的一体化进而带动算力的一体化。网络方面,要增大网络带宽,降低传输费用,加强集群间、集群内外的数据中心互联互通;算力方面,以集群和城区内部两级算力布局为保障,通过算力网络建设,加强各行业数据中心的联通调度,例如多云之间、云和数据中心间、云网间的资源联动,构建可统筹调控的算力服务资源池。其次,要充分利用西部风、光等可再生能源,实现东西部能源一体化,统一调配数据中心集群的能耗指标,扩大清洁能源市场化交易范围,促进建立清洁能源消纳的市场化机制;充分利用西部自然冷源,降低数据中心温控系统能耗占比。最后,要实现数据的价值挖掘,通过建设数据共享开放、政企数据融合应用等数据要素流通共性基础设施平台,构建数据可信流通环境,实现数据一体化;通过开展一体化城市“数据大脑”建设,聚焦公共卫生、自然灾害、市场监管等突发应急场景,如开展“数据靶场”,实现应用一体化。
图1-1 东数西算政策脉络一览
长远效应层面,东数西算要实现技术自主可控,通过核心技术攻关,打破信息、装备、能源等行业的关键技术瓶颈,例如,解决网络设备核心芯片、算力设备核心芯片、操作系统等核心软件依赖国外产品,算力调度技术不成熟、智能运维水平有待提升,电、冷等能源利用不平衡、碎片化等问题,实现核心产业链自主可控,加快产业转型升级,带动产业高质量发展。助力完成“双碳”目标,重点发力高效供配电、制冷、节能协同等绿色节能技术的研究和应用,采用自发自用、微网直供、本地储能等技术手段,着力推动数据中心与绿色低碳产业的深度融合,建设绿色制造体系,构建数据中心全行业全链条的绿色生产方式。推进数字经济高质量发展,通过科学的顶层设计,引导数据中心东部集约化、西部跨越式发展,夯实数字产业化和产业数字化发展的数字底座,支撑数字社会、数字政府、智慧城市建设,推动数据资源交易及价值挖掘,最终实现数字经济发展质量变革、效率变革、动力变革。
1.2.3 建设内容
2020年底,国家发展改革委等四部门印发《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》,首次提出了建设全国一体化大数据中心,明确构建“数网”“数纽”“数链”“数脑”“数盾”五数体系,而东数西算作为实现一体化大数据中心协同创新的基础性工程,主要完成体系中的“数网”“数纽”“数盾”建设,在此基础上,推动“数链”和“数脑”的建设和发展。
在构建“数网”体系上,东数西算要优化数据中心基础设施建设布局,重点解决算力资源发展不平衡、不充分及区域间割裂严重的问题。一是重构算力网络架构,发展区域数据中心集群,加强区域协同联动及内外互联互通,引导区域范围内数据中心集聚,促进规模化、集约化、绿色化发展。二是充分整合利用全国现有资源,以市场需求为导向,有效引导时延要求不高的应用有序西迁,进而带动西部大型及超大型数据中心发展,实现总体时空布局优化、成本优化、安全管控优化。三是强化能源配套机制,充分利用西部风、光等可再生能源,创新研究绿色节能技术,加强内部能耗数据监测和管理,探索跨省能耗和效益分担,探索电力网与数据网协同运行机制,推动绿色数据中心建设。
在构建“数纽”体系上,东数西算要有效降低算力使用成本和门槛,重点解决当前企业上云面临的安全信任、供需对接、跨云迁移、算力使用成本高等问题。一是要构建算力网络,加快建立完善云资源接入和一体化的调度机制,实现全国算力资源一体化调度,以云服务的方式为用户提供便捷、灵活的一体化算力服务,降低算力使用成本和门槛。二是构建分级分类的算力资源需求体系,充分发挥云集约调度优势,引导各行业合理使用算力资源,对网络时延要求不高的业务,引导向能源丰富、气候适宜的西部数据中心集群调度;对高频次调用、网络时延要求极高的业务,引导向城市级高性能、边缘数据中心调度;对于其他算力需求,引导向本区域内数据中心集群调度。
在构建“数链”体系上,东数西算要加速数据流通融合,打造数字供应链,重点解决当前“政-政”“政-企”“企-企”等各个通道间数据资源流通共享要件体系缺失问题。构建数据质量评估、可信流通、联合建模等数据资源流通调度新型机制,构建覆盖原始数据、脱敏处理数据、模型化数据和人工智能化数据等不同数据开发层级的新型大数据综合交易机制,在数据分离的前提下实现数据资源化、资产化、资本化层面的生产要素流通分配。完善数据资源采集、处理、确权、使用、流通、交易等环节的制度法规和机制化运营流程,实现数据供应链化和供应链数据化相结合。在东数西算工程中,研究和建设完善的多方数据流通平台,打造数据要素交易新模式,推动数据资源高效的流通和共享。
在构建“数脑”体系上,东数西算能够深化各行业数据智能应用创新,解决当前经济社会运行感知能力不足、宏观决策和风险研判水平不高等问题。随着网络与算力不断融合,东数西算将提供多层次多维度算网融合服务,更好地服务于“行业数据大脑”和“城市数据大脑”建设,推动大数据在各行业的融合应用,有利于提升城市治理水平和服务能力。
在构建“数盾”体系上,东数西算要强化算力和数据资源安全防护,重点解决当前数据安全领域出现的一系列挑战和问题。主要围绕服务器芯片、云操作系统、云数据库、中间件等产业链安全,分布式计算与存储、数据流通模型等环节数据信息安全,推动关键核心技术突破及应用,通过建立网络和数据一体化安全防护体系和面向数据、算法、算力等资源流通的综合监管体系,在数据开放共享、大范围多方融合应用的需求和场景下实现端到端的安全,有效促进国产化数据安全产业发展。
1.2.4 战略意义
国家在《“十四五”数字经济发展规划》[13]部署的八大重点任务中,首个便是“优化升级数字基础设施”,要求加快实施东数西算工程,推进云网协同发展,提升数据中心跨网络、跨地域数据交互能力,加强面向特定场景的边缘计算能力,强化算力统筹和智能调度。实施东数西算工程,是推动数据中心合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通等方面的关键举措,带动产业要素融合共享以畅通内循环,同时提升了产业链整体的抗风险能力。
国家发展改革委提出,东数西算工程的实施,一是有利于提升国家整体算力水平。通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力规模化集约化发展。二是有利于促进绿色发展。加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源使用比例,就近消纳西部绿色能源,同时通过加大自然冷源利用、技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源使用效率。三是有利于扩大有效投资。数据中心产业链条长,投资规模大,带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设,将有力带动产业上下游投资。四是有利于推动区域协调发展。通过算力设施由东向西布局,将带动相关产业有效转移,促进东西部数据流通、价值传递,延展东部发展空间,推进西部大开发形成新格局。
我国百年大计要发展,就要统筹好国之大局中的两个循环,形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。国内大循环需要坚实的产业链、有极大韧性的供应链和持续增长的价值链,促进超大规模市场优势和内需潜力充分发挥,使国内市场成为最终需求的主要来源。数字化、网络化、智能化是产业链各环节的刚需,更是供给侧结构性改革经济发展主线整体高质量跃升的重要特征,东数西算的分布式数据中心建设,可实现产业链各地分散、各自生产,既能整体衔接又能循环互补,起到整体带动作用。产业的中间环节越多,产品越丰富,产业链、供应链各环节随着产业要素的市场化流通,均能创造价值,对经济的放大、叠加、倍增效应将更为显著[12]。
产业链各要素之间,行政和市场的结算,有利于市场的整体繁荣和全国大统一,每个环节传递下去会带来全产业链价值的增长,东数西算工程的实施恰好为这种增长提供了优渥的土壤。而产业链各环节均有互补性、韧性和补盲性,东数西算在某种意义上,实现了“化整为零”,面对突发状况,各自为战,避免全军覆没,让产业链整体具有抗风险的韧劲。站在国家层面来看,把数据放到西部存储灾备,在面临断电、地震、海啸等自然灾害突发的情况下,可保障国家数据安全;而加大西部清洁、可再生能源的开发利用,实现“双碳”发展目标,又能助力保障国家能源安全。
综合来看,东数西算工程的实施,一是有利于国家“双碳”目标达成,从数据中心自身减排和算力赋能传统产业降本提质增效两方面,整体上降低社会的总碳排放;二是有利于加快构建全国统一大市场,促进数据要素流通,从数字经济层面加快全国一盘棋的市场布局;三是有利于促进东西部共同富裕,通过东西部优势互补,充分挖掘西部在能源、土地、气候方面的优势,转化为市场效益;四是有利于国家安全,通过统筹数据中心布局,数据规范使用和流动,促进产业链自主可控,打造“数盾”安全体系,将提高数据安全保障能力,进而提升国家整体安全防控能力。