我们来算算力“算一笔账”

我们来算算力“算一笔账”

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如果机房有感知，那么一定能感受到算力输出到外界时的高温、散热风扇的高噪音、各种CPU/GPU/AI芯片运行时的看不见的辐射，而密密麻麻排列的柜子就像一望无际的电子森林，散发着热气腾腾的热气。

在万物互联、AIGC、大数据深刻改变生产力的背景下，数据和计算基础设施作为数字经济的重要基础，早已成为各地竞相建设的新基础设施。 在计算能力中心和数据中心光鲜亮丽的技术外表下，它们嗡嗡作响的散热类似于 19 世纪工业革命期间蒸汽机的体积和坚固性。

建设算力中心时，供电和散热都是主要问题。 电源很21世纪，但散热依然很19世纪——满负荷运行的算力中心的散热系统也是19世纪的“蒸汽轰鸣”，被埋没在21世纪。

此外，算力为谁打造、需要支付多少钱、如何算账，都是一系列需要明确的问题。

01 “数据上天，算力下海”，短期亏损，长期盈利

据统计，2023年全球数据中心平均PUE（总能耗/IT设备能耗）将在1.5左右，这也意味着冷却系统总能耗占IT设备能耗的一半。 工信部数据显示，截至2023年7月，我国最优PUE水平已降至1.08。 具体到不同地区，以西部为例，据2023年10月报道，西部（重庆）科学城先进数据中心PUE值为1.144； 核心计算部分PUE值为1.04，比行业平均水平低30%左右。

但这些是能耗最低的少数情况。 位于内陆的计算设施可以采用浸入式液体冷却技术来降低能耗，而沿海城市靠近水源的建筑也可以使用冷海水来冷却。

2023年3月，全球首个商用海底数据中心首舱在海南陵水下水（准确来说应该是“下水”）。 据了解，将服务器放置在海底数据舱内，可以利用海水作为天然冷源，从而实现水、电、陆、高安全、高算力、快速部署。 以陆地上1万个机柜为例，同等算力的海底数据中心每年可节省电力1.75亿千瓦时、建设用地9.84万平方米、淡水15万吨。

在服务器被发射入海的同时，许多公司也在研究如何在太空建立数据中心。

因为随着在轨卫星数量不断增加，空间数据传输受到星地通信时间窗口和带宽容量的限制。 由于地面站部署有限，高速飞行的卫星在到达国内地面站通信范围时只能迎来短暂的数据传输窗口，大量数据无法及时传回地面进行计算。 建设空间数据中心，是为了实现卫星侧在轨计算和存储，利用空间辐射散热。

天上、海上没有任何东西可以阻止我们建设计算能力和数据中心。

当然，无论太空中特殊场景的必要性如何，与入海相比，出海更划算； 并且散热效率会更高。 空间辐射散热的效率无法与海水冷流散热相比。

不过，入海的账还需要从另一个角度来算。 陵水海底数据中心的核心供应商是海兰信。 据媒体报道，2023年11月24日海南陵水三号海底数据舱下水后，宣布海底数据中心（UDC）一期工程全面竣工。 。 运营数据显示，海南海底数据中心一期项目2023年一季度已确认UDC相关收入3736.4万元。当时，第一批数据舱只有两个。 粗略估算，两个数据舱一年可实现收入1.5亿元左右，单个数据舱年收入可计算为7500万元。

据海兰信公告，计划到2026年完成100个数据舱的部署，项目建成后，每年舱室租金收入将超过10亿元。 本次公告按舱位租金计算，但单舱位年租金收入仅为1000万元。 元始。 不同的可能是，单舱的年收入需要和当地政府一起计算投资收益，而租金收入则主要计算为汉兰达可以收入囊中的部分。

潜艇钢结构基础和舱室设计寿命大于25年。 按25年计算，单舱全生命周期收入为2.5亿元。 不过，这些都是理论值，需要用更多批量订单来验证。

海兰信董事长沉万秋在接受采访时指出，海底数据中心项目是对陆地数据中心的补充而不是替代。 与土地项目相比，具有节能（PUE值低至1.076）、节水、不占用土地等优点。 然而，目前利用船舶在海底部署单个舱室的成本较高。 只有经过更大规模的部署和运维，才能大幅降低成本（自然是比陆地项目要低）。

也就是说，虽然海底数据中心运营维护过程中的能耗成本低于陆地项目，但总体建设成本仍高于陆地项目。 需要更大规模地实现成本降低，才能发挥运维的节能优势。 。

而且，从环保的角度来看，太空数据中心的散热可以直接进入太空，而海底数据中心的散热仍然直接进入地球的生态系统。 “肉烂在锅里”可不好。 这时候空间散热就更有优势了。 。

除非数据中心使用更多的绿色电力——这可以通过RER（Ratio，可再生能源利用率）值来衡量。

02“算力能耗，一切荣耀有保障”，短期薄利，长期大利

算力和电力是一盘棋。 脱离电力规划的算力建设肯定难以实现《意见》中提出的80%绿色电力目标。

算力应该集中建设还是分布式建设？

我们先来看看新能源发展的集中度和分布度如何演变。

截至2023年9月底，全国分布式光伏累计装机容量2.25亿千瓦，占全部光伏发电装机容量的43%、全部供电装机容量的8%。 分布式光伏的快速发展给消纳和配电网运行带来了巨大压力。 以前那种完全消费、没有调整责任的局面已经不可持续了。 我们应该做什么？

除了政策鼓励和强制分布式光伏配储、以配储换消纳、让分布式光伏承担调峰消纳责任外，一些地区还实行集中融合发展模式，逐步将分布式新能源纳入其中。能源进入市场主体范围与集中式新能源站同等，参与市场偏差成本分摊。

但分布式光伏的分配和存储仍然是分布式的。 因此，国家发改委能源研究所研究员石经理在一次公开活动中指出，建议地方政府取消分布式光伏的配储要求，目标是提高占比自用或配网侧自用，户用光伏达到一定水平。 比例区域促进集中汇聚。 集中汇聚后，光伏系统可实现分布式、控制、调节和参与市场。

换句话说，就是将分布式光伏集中起来，统一处理的一种集中管理和调度方式。

“十四五”期间集中式和分布式技术的发展路径固然不会改变，但集中式技术显然正在发挥更加主导的作用。

再往上一层是中心化的，也就是大基地。

据统计，截至2023年11月底，我国首批大型风电、光伏基地已建成并网发电4516万千瓦。 第二批、第三批已核准超过5000万千瓦，正在建设中。 从第一批、第二批、第三批国家大型风光互补基地到沙格皇基地再到水风光互补基地和煤矿沉陷区基地，国家大型基地规划已达4.5亿千瓦（450GW）。

分布式光伏新增装机布局向东中部地区转移，助力光伏就近消纳。 大型基地主要分布在西部地区和“三北”地区。

这正好符合“东数西数”的建设模式。

电力规划设计总院副院长高雷在公开活动中指出，“东数西算”工程枢纽节点建设以集群形式进行，规模化规模较大，为集中式新能源的应用提供了条件。 。

数据中心的能源供应主要依靠电网，能源消耗还在不断增加。 高雷指出，我国目前每年新增用电量约400-5000亿千瓦。 剔除智能计算的大规模爆发，数据中心行业用电量也将长期保持20%甚至30%的快速增长。 预计2030年数据中心用电量将占社会总用电量的7%-8%，占当年新增用电量的近30%。

首批大型风光基地项目涉及19个省份，主要分布在内蒙古、青海、甘肃、陕西、宁夏、新疆等地，正好对应我国的“东西方”计算中心。西部以非实时计算为主（国家算力中心有8个，其中5个位于西部：成都、重庆、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏）。

这种算力中心与大规模风景基地的大面积地理重叠，正是我国发展算力产业的优势基础。

作为非化石能源发电，绿色电力正在逐步取代化石能源发电。 2023年，我国非化石能源发电装机占发电装机总量的比重。 未来，绿色发电将进一步占比更高，能源革命也将对行业产生革命性影响。

在欧洲，英国、法国、德国、丹麦等国近年来光伏装机量激增。 夏季强烈的日照和大量廉价的太阳能导致严重的供过于求，甚至出现负电价。 德国在2023年夏季的某些时段，电力交易价格一度达到-500欧元/MW。 瓦时——也就是说，你也可以用电赚钱。 中国和欧洲的体系不同，但绿色电力也需要寻找能够大量消耗的下游客户。 绿色电力基地大部分集中在西部和三北地区。 绿色电力基地建设与数据中心、算力中心相得益彰。 绿色电力用于算力，用得越多越划算。

03 地方政府要算好“国家枢纽、地方中心”的账

算力建设是国家算力枢纽和地方算力中心的超级组成部分。

据统计，截至2023年6月，全国已运营/在建/规划建设的智能计算中心共计79个，总建设规模超过31个（折算为FP32）。 空间分布呈现“一二线城市为核心，三四线城市为核心，三四线城市为核心”。 “一线城市为补充”的格局。

虽然一二线城市是核心，但更多的三四线城市也在建设计算中心。

然而，在市级建设算力中心时，绿色电力的比例往往不是首要考虑的，可能没有足够的绿色能源。 国家层面的算力枢纽、经济账、生态账早已算得清清楚楚。 但地市级算力建设时，还是需要盘点经济账。

例如，超级计算使用双精度浮点计算能力（64位），而智能计算则使用单精度（32位）、半精度（16位）和整数运算（INT8、INT4）。 ，本地建设的算力中心能够提供什么样的计算服务，能否找到足够的场景，都是需要综合考虑的事情。

在很多地方的算力设施建设中，基本的名称就是XX智能计算中心/算力中心/公共算力中心/人工智能计算中心/先进计算中心等。那么，计算中心有什么区别呢？和数据中心？

毕竟算力中心也需要传输数据才能够计算，数据中心也提供通用的算力服务。

2020年，国家发改委将“以数据中心、智能计算中心为代表的计算基础设施”纳入新型基础设施建设，但并未严格界定两者的区别； 2021年7月发布的《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》将新型数据中心定义为汇聚多元数据资源、采用绿色低碳技术、具备安全可靠能力、提供高效计算服务，赋能千行百业应用，与网络、云计算融合发展。 新的基础设施。

简而言之，就是“高技术、高算力、高能效、高安全”，强化新建数据中心利用率、算力规模、能效水平、网络时延等高质量发展指标，削弱机架规模。 以及其他数据中心规模指标。

虽然从字面上来说，计算中心更侧重于计算和处理能力的提供，而数据中心更侧重于数据的存储和管理。 但很多时候，算力中心和数据中心的定义是重叠的。

2023年10月，工信部等六部门联合印发的《计算基础设施高质量发展行动计划》从算力、承载能力、存储四个方面提出了到2025年发展的量化指标能力与应用赋能：比如到2025年，算力方面，算力规模将突破300，智能算力占比达到35%，东西部算力均衡协调发展方式; 存储能力方面，总存储容量将超过300，高级存储容量占比将达到30%以上。

这一最新定义明确了数据存储也是计算能力的组成部分，而计算能力是一个更高层次的概念。

在数字经济建设浪潮中，以数据中心、超级计算中心、智能计算中心等为代表的计算基础设施也成为各地政府的建设目标。 算力中心规模各异。 根据使用的设备和提供算力的强度，算力可分为三类：基础算力（也称通用算力）、智能算力和超级算力。 其中，超级计算中心投资高、门槛高，但智能计算中心更受欢迎。

虽然算力和数据方向不同，但算力或数据中心的建设，都是为了发挥数字经济和数据要素的倍增作用。

有趣的是，2020年7月公布的《数据安全法》（第一次审查稿）规定“省级以上人民政府应当制定数字经济发展规划，并纳入本级国民经济和社会发展规划” ; 2021 2018年4月修订的二次审查稿修改为“县级以上人民政府应当将数字经济发展纳入国民经济和社会发展规划，根据需要制定数字经济发展规划”。 它不再只是省级以上人员的专利。 政府提出要求，但下发到县级以上人民政府； 在正式发布的《数据安全法》中，修改为“省级以上人民政府应当将数字经济发展纳入本级国民经济和社会发展规划。并制定数字经济发展规划”如所须。”

数字经济发展规划的权责为何屡次下放到县级，又回到省级？

事实上，在2021年9月1日起实施的《广东省数字经济促进条例》中，明确规定了省、地、县三级的不同职责，指出“县级以上人民政府要把数字经济发展纳入国民经济和社会发展规划，根据需要制定本级数字经济发展规划。”

也就是说，国家层面的数据安全法仅规定了省级数字经济发展规划的制定。 各省根据本省实际确定县级人民政府数字经济规划职责。 不一刀切，这才是法律的初衷。 不过，广东省仍然赋予县级政府制定本级数字经济发展规划的义务和权力。

在国家层面，可能有人担心，各县在规划数字经济时会按捺不住建设算力中心的冲动，造成算力建设的浪费，收回原本打算的规划职责。分给各县。

但在省一级，如广东省，却赋予了《数据安全法》（二审稿）中新增的县级规划权。 毕竟，这也是法律赋予各省的权力。

毕竟，一个县城不一定能承担大笔资金建设一个算力中心，但投资几千万建一个中小型算力中心，与之前的房地产投资相比，并不贵。 关键问题不是钱，而是建设什么样的算力中心，提供什么样的算力服务。

除了结算之外，这又增加了一个新问题——新型基础设施的推进建设是否需要更多基层地方政府的参与？

“抓人就死，放人就乱。” 在中原游戏中，不同层次有不同的利益需要考虑。 对于地方政府来说，数据中心、算力中心不仅仅是数字经济时代成果的代表。 在这种大机型引发智能算力需求爆发的时期，更容易对未来的算力销售充满信心。

20世纪80年代，小造纸厂、小啤酒厂、小化肥厂到处都是烟雾。 各地争相建设彩电生产线。 更多家电行业也掀起了引进生产线的高潮。 该国担心重复投资并加强控制。 结果，“一抓则死，放则乱”。 算力建设也是如此。 如果各地争相建设算力中心，特别是地县两级，能否找到足够的客户来购买算力？ 是否会造成大面积损失？ 除了国家枢纽外，地方算力中心的建设和控制既要抓又要放。 需要相关部门发挥作用，也需要市场发挥作用。 这笔账显然需要双方都算清楚。

04 算力账本，领先才能赢得未来

有些业务数据流需要毫秒级的延迟，光速约为每毫秒300公里。 这意味着算力中心与业务发生地的距离不能超过300公里。 这也意味着国家算力中心无法替代大城市的区域算力中心建设。 毕竟由于距离的原因，仍然有大量的数据需要本地计算。 随着数字经济的蓬勃发展，从需求端来看，确实需要提早建设地级乃至县级算力中心。

建设算力中心提前多少合适？

“适当推进基础设施建设”一直是我们的原则。

在中国经济发展的过程中，适度先进的基础设施往往在多年后被证明是正确的。 这从高铁、高速公路、5G等建设中就可以看出。一些原本建设足以满足短期使用的项目，后来往往被证明无法满足需求。 例如，在一些城市，前期按C型、B型设计的地铁线路往往在后期运营中证明应按B型或A型建设。 满足需求（标准A型车宽3米；标准B型车宽2.8米；标准C型车宽2.6米）。

虽然提倡适度超前建设，但对于利用率不足的项目，《计算基础设施高质量发展行动计划》也引入了管控措施：加强数据中心可用率等指标监测，引导项目整体可用率低于50%。 加强新​​区域规划项目论证。

2023年12月25日，国家发展改革委、国家数据管理局等部门联合印发《关于深入实施“东算西算”工程加快国家综合算力网络建设的实施意见》其中还提出积极打造低成本、高速算力。 提供优质、易用的行业算力供应服务，加快国家综合算力网络建设。

这也是自2022年2月“东数西算”工程全面启动以来，国家层面对近两年的总结和展望。提高算力设施的利用效率，如何促进东西方计算。 人力资源高效互补、协同联动。

《实施意见》还指出，“国家枢纽节点地区各类新增算力占全国新增算力的60%以上”。 这句话会让人误以为国家级算力枢纽占新增算力的60%以上，但事实上，“国家级算力枢纽节点区域”不容忽视，这意味着它不仅仅意味着国家——级算力枢纽节点，还包括枢纽节点所在区域的区域算力中心。 这些地区区域算力中心的超前建设也找到了政策基础。

据了解，中国移动现已实现东西部算力枢纽网络全面互联，初步打造全国20毫秒、省区5毫秒左右、省区1毫秒的三级算力时延圈。地级市。 这是全国性算力网络的有利条件。

计算能力就是生产力。 尤其是大模型开始流行，无论是模型训练还是后期应用都需要算力支持。 即使没有大模型的出现，随着各行业数据量的快速增长，要释放数据这一关键生产要素的经济价值，也需要算力作为核心生产力。

中科院主导的新一代人工智能计算平台给出了2021年算力价格标准方案：在综合整合存储、能耗、开发、定制、数据调度等一系列因素后，并代入明确的算法标准，可同时获得5P双精度算力（64位）、25P单精度算力（32位）和100P半精度算力（16位） ，智能计算中心的基础设施价格约为1亿-1.5亿1亿。

随着国产芯片和基础软件的崛起，这一建设成本还有进一步降低的空间。 三四线城市数据中心、算力中心的建设成本能降低多少？ 如何匹配异构算力，如何协调分布式、多元化的算力资源，如何寻找更多落地客户，仍然需要专业人士。 考虑。

从能源互联网到算力网络，增量绿色电力与增量算力配对。 每一次能源革命都会带来新的工业革命。 再加上算力革命，新的产业体系和数字经济正在同时兴起。 计算的未来 可以预见，对电力的需求将进一步上升。

在适当推进基础设施建设过程中，缺乏阶段性使用场景只是行业发展初期不可避免的正常现象。 然而，长期乐观并不意味着短期问题得到消除。 对于投资主体来说，肯定要避免寻找客户或者以低于成本的价格向客户出售算力。

算力中心的建设绝不是简单的速度竞赛。 是否应该提前建设，才能在数字经济的竞争中拥有先发优势？ 还是应该冒着自己被打得遍体鳞伤的风险，却为后来者铺就一条更加成熟稳定的发展道路？

这个账是不是也提前决定了大国算力的未来？

本文来自微信公共帐户“ ”（id：i-yiou），作者：Chen Junyi和36 K 享有授权。