理性解析東數(shù)西算：“電”在哪里，“算”就在哪里？

張賀飛

“東數(shù)西算”可能是過去一個禮拜里最走俏的概念。

根據(jù)國家發(fā)改委等部委的文件，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等地啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點，同時規(guī)劃了10個國家數(shù)據(jù)中心集群，超級工程“東數(shù)西算”全面啟動。

資本市場迅速沸騰了起來，相關(guān)概念股應(yīng)聲上漲，甚至有人整理了一份詳實的名單，羅列了大數(shù)據(jù)、云計算、算力建設(shè)、數(shù)據(jù)安全等細(xì)分市場的龍頭和優(yōu)質(zhì)標(biāo)的，在短時間內(nèi)制造了多個漲停板。

可如果只盯著“東數(shù)西算”的概念，忽略了這一系統(tǒng)性工程的布局邏輯、時間進度和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，稍有一些風(fēng)吹草動或負(fù)面消息，那些概念股的股價就可能由漲轉(zhuǎn)跌，形成階段性的資本泡沫。

所以這篇文章的目的不想告訴大家有哪些投資機遇，而是從理性分析的角度為“東數(shù)西算”的虛火降降溫。

為何要啟動“東數(shù)西算”工程？

簡單的解釋是把東部的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿鞑窟M行計算和處理，和南水北調(diào)、西電東送、西氣東輸?shù)瘸壒こ桃粯?，“東數(shù)西算”的根源在于國內(nèi)資源供給的不平衡，被迫跨越地理維度來解決資源分配問題。

再通俗一些理解的話，“計算”其實是一項高耗能的工作，在一個數(shù)據(jù)中心的運營成本中，電力成本往往占到50%以上。國內(nèi)不均衡的電力資源分布，可以說是催生“東數(shù)西算”工程的直接誘因。

早在2020年的時候，國內(nèi)的數(shù)據(jù)中心用電量已經(jīng)占到了全社會總用電量的2.7%，總能耗超過2000億千瓦時，相當(dāng)于燃燒6000萬噸煤排放1.6億噸的二氧化碳的發(fā)電量，預(yù)計到2035年數(shù)據(jù)中心的用電需求將比2020年翻倍。如何解決“算力”的場地、能耗、分布等問題，顯然是一門值得深究的學(xué)問。

先來看一組不同省市凈供電量的對比數(shù)據(jù)，內(nèi)蒙古、云南、貴州、甘肅等都是發(fā)電量大于用電量的省市，而北京、浙江、廣東等屬于發(fā)電量嚴(yán)重不足的省市。為了解決東部電力短缺的困局，國家啟動了前面提到的“西電東送”工程，特高壓也被列入新基建的重點項目，但這些舉措尚不能解決根本問題。

以“西電東送”的南線為例，主要是將云南、貴州等地的水電輸送到粵港澳大灣區(qū)，一年可以輸送的電量約為3000億千瓦時，但南方五省一年的用電量在13000億千瓦時以上，遠(yuǎn)不足以滿足耗電需求。聯(lián)想到2021年東部多省市出現(xiàn)的“缺電”現(xiàn)象，將高耗能的數(shù)據(jù)中心放在東部地區(qū)，儼然不是一個理想的選擇。

另一道計算題是成本。在當(dāng)前的技術(shù)水平下，2000公里長距離輸電的損耗是6%左右，這個數(shù)字已經(jīng)相當(dāng)樂觀，但特高壓輸電線的建設(shè)成本也不可小覷。參考國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的公開數(shù)據(jù)，特高壓直流單條線路建造成本約為250億元；而一條長達(dá)1.2萬公里的海底光纜，所需要的資金只有5億美元，兩者的性價比不言而喻。

何況數(shù)據(jù)中心還需要消耗大量的電力給服務(wù)器冷卻降溫。有機構(gòu)估算稱，即使按照工業(yè)平均電價每千瓦時0.5元來計算，數(shù)據(jù)中心所在地氣溫每降低1℃，10萬臺服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心機房每天可節(jié)約9.6萬元。

微軟、亞馬遜、Facebook等都曾為了“物理降溫”劍走偏鋒，比如微軟將“北方群島”數(shù)據(jù)中心沉入了海底，F(xiàn)acebook在瑞典北部靠近北極圈邊緣的地方興建數(shù)據(jù)中心。國內(nèi)的阿里云、騰訊云、百度、華為等也在將數(shù)據(jù)中心向貴州、甘肅等整體氣溫偏低的地區(qū)遷移，即便沒有“東數(shù)西算”工程，數(shù)據(jù)中心的“西遷”趨勢也已經(jīng)成形。

在這樣的大背景下，“東數(shù)西算”可以說是國家戰(zhàn)略的必然選擇，也是促進東西部發(fā)展協(xié)同聯(lián)動的必由之路，但當(dāng)前是否是刻意炒作“東數(shù)西算”概念股的準(zhǔn)確時機，還需要結(jié)合實際情況進行理性思考。

“東數(shù)西算”本質(zhì)上是一項長期規(guī)劃。

截止到2022年初，國內(nèi)已建成的數(shù)據(jù)中心為500萬標(biāo)準(zhǔn)機架，整體算力達(dá)到130EFLOPS，并將以20%以上的速度持續(xù)增長。單從數(shù)字上看的話，算力規(guī)模的增長不可謂不樂觀，卻也要看到兩組細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)。

一是當(dāng)前國內(nèi)不同省市的算力分布。根據(jù)中國信通院在《中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書》中給出的數(shù)據(jù)，北京、廣東、上海的算力規(guī)模位列前三，浙江、廣東、江蘇等東部省份的算力增速超過60%，內(nèi)蒙古、貴州、甘肅等省市在算力規(guī)模和增速上并不占優(yōu)。

二是當(dāng)前數(shù)據(jù)中心上架率的不均衡。目前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心平均利用率約為55%，導(dǎo)致利用率較低的直接因素是需求的不均衡，算力需求大戶互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主要集中在北上廣深，所以東部省市對算力的需求普遍較高，而西部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對算力需求偏弱。

“東數(shù)西算”工程的戰(zhàn)略考量也在于此，即推動算力資源有序向西轉(zhuǎn)移，促進解決東西部算力供需失衡問題。然而在傳統(tǒng)的協(xié)作模式中，大多數(shù)云廠商是將東部數(shù)據(jù)中心作為源站，中西部作為CDN節(jié)點、邊緣計算節(jié)點。無論是將數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿鞑康貐^(qū)進行計算，還是把數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿鞑康貐^(qū)進行存儲，前提都是建設(shè)數(shù)據(jù)中心之間的高速網(wǎng)絡(luò)通道。

所以“東數(shù)西算”工程注定不會像過去的基建那樣“大水漫灌”，而是一個循序漸進的系統(tǒng)性工程。特別是在起步階段，除了8 個算力樞紐和10 個數(shù)據(jù)中心集群的宏觀布局，還刻意強調(diào)了兩個指標(biāo)：

首先是上架率，集群內(nèi)數(shù)據(jù)中心的平均上架率至少要達(dá)到65%以上。比起盲目上馬建設(shè)數(shù)據(jù)中心的行為，早期的重點可能是提升當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的利用率，尤其是西部幾個數(shù)據(jù)中心的利用率。

其次是綠色計算，衡量數(shù)據(jù)中心能效的一個重要指標(biāo)是PUE，算法是數(shù)據(jù)中心總耗電除以IT設(shè)備耗電，PUE值越接近1意味著越節(jié)能?！皷|數(shù)西算”工程明確規(guī)定張家口、韶關(guān)、長三角、蕪湖、天府、重慶集群的PUE限制在1.25以下，林格爾、貴安、中衛(wèi)、慶陽集群的PUE限制在1.2以下。

鑒于西部地區(qū)專業(yè)技術(shù)人才的匱乏，以及降低PUE值的散熱技術(shù)瓶頸，“東數(shù)西算”將是一個紅利逐步釋放的過程。國家發(fā)改委高技術(shù)司也曾在2021年6月發(fā)文稱，比較理想的目標(biāo)是到“十四五”末，東部數(shù)據(jù)中心總量占比由60%下降至50%左右，西部數(shù)據(jù)中心占比由10%上升至25%左右。

所以現(xiàn)階段鼓吹或炒作“東數(shù)西算”概念股，并沒有太多的實際價值，短期內(nèi)并不會改變東西部算力的存量格局。

把時間線重新梳理一下的話，“東數(shù)西算”的計劃由來已久。2020年9月“東數(shù)西算”產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，2021年5月明確了算力網(wǎng)絡(luò)樞紐節(jié)點的布局，同年12月敲定了碳中和與綠色計算的方案，再到“東數(shù)西算”工程正式啟動……這是解決國內(nèi)能源和算力瓶頸的深層謀劃，不應(yīng)淪為一時的熱點。

“東數(shù)西算”的內(nèi)涵絕非是字面上的理解。

參考中國工程院院士鄔賀銓的說法：“受限于網(wǎng)絡(luò)長距離傳輸造成的時延，以及相關(guān)配套設(shè)施等因素影響，一些對于后臺加工、離線分析、存儲備份等對網(wǎng)絡(luò)要求不高的業(yè)務(wù)，可率先向西部轉(zhuǎn)移。一些對網(wǎng)絡(luò)要求較高的業(yè)務(wù)，比如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、災(zāi)害預(yù)警、遠(yuǎn)程醫(yī)療、人工智能推理等，可在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等東部樞紐布局，樞紐內(nèi)部要重點推動數(shù)據(jù)中心從一線城市向周邊轉(zhuǎn)移?！?/p>

其實已經(jīng)區(qū)分出了兩種應(yīng)用場景：

一種是對網(wǎng)絡(luò)延遲要求不高的業(yè)務(wù)，典型的例子就是軟件系統(tǒng)中的日志分析、每日每月報表分析、用戶千人千面算法分析、視頻渲染等應(yīng)用。盡管增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀?，但西部地區(qū)便宜的電價、地價等優(yōu)勢，足可以抵消數(shù)據(jù)傳輸增加的硬性成本，吸引越來越多的企業(yè)和機構(gòu)擁抱西部地區(qū)的數(shù)據(jù)中心。

一種是對網(wǎng)絡(luò)延遲要求過高的業(yè)務(wù)，例如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、金融證券、智慧城市等代表的創(chuàng)新性應(yīng)用。這些應(yīng)用的價值已經(jīng)不能只從性價比著手，既是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要方向，也是可以預(yù)見的經(jīng)濟增長動力，并且有著不可低估的帶動效應(yīng)。很長一段時間內(nèi)，這些高價值應(yīng)用仍將集中在東部。

結(jié)合公開統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，2020年國內(nèi)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的規(guī)模為31.7萬億元，在數(shù)字經(jīng)濟中的占比為80.9%，其中創(chuàng)新性應(yīng)用的貢獻占了相當(dāng)大的比重。同時也意味著低時延依然是算力資源的重要指標(biāo)，東部數(shù)據(jù)中心的作用在短期內(nèi)無法被替代。

這大抵也是“東數(shù)西算”工程設(shè)立8個算力樞紐節(jié)點的原因，并沒有一味將算力資源部署在西部省份，京津冀、長三角和粵港澳樞紐涵蓋了4個國家數(shù)據(jù)中心集群，且明確表態(tài)要加快完善數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

挑戰(zhàn)其實留給了云計算廠商，需要改變傳統(tǒng)的節(jié)點部署，構(gòu)建起適應(yīng)“東數(shù)西算”格局的混合架構(gòu)。比如用戶可以將原始數(shù)據(jù)上傳到西部的數(shù)據(jù)中心，進行算力密集度高的AI模型訓(xùn)練和數(shù)據(jù)存儲，然后將訓(xùn)練后的模型同步到東部的數(shù)據(jù)中心進行推理服務(wù)，再融合邊緣算力作出超低時延的計算。

需要長遠(yuǎn)思考的還有那些嘗到了“紅利”的西部省市。如果說電力是工業(yè)時代的經(jīng)濟增長引擎，算力就是數(shù)字經(jīng)濟的新生產(chǎn)力，留給算力“策源地”的機遇絕非是向電力那樣輸出生產(chǎn)資源，而是改變資源輸出型的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)型，催生出新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式。

也就是說，“東數(shù)西算”工程的的意義不單單是平衡東西部的資源，隱藏的使命是在算力基礎(chǔ)設(shè)施由東向西布局的大環(huán)境下，加速相關(guān)產(chǎn)業(yè)有序向西部轉(zhuǎn)移，吸引越來越多的優(yōu)秀人才向西部發(fā)展，不斷激活西部的經(jīng)濟活力，形成供給和需求的協(xié)同發(fā)展，借助數(shù)字化轉(zhuǎn)型的東風(fēng)彌合東西部的經(jīng)濟差距。

再次重申這樣一個觀點：“東數(shù)西算”工程的時間尺度可能以十年為周期，期間還有許多的現(xiàn)實問題需要解決，單純在資本市場上吹風(fēng)，或者以此炒作股價和市值，都不排除“收割焦慮”的嫌疑。