十大國家級算力集群兩年發展現狀

吳俊宇

2022年2月“東數西算”工程啟動，迄今已滿兩年。作為國家“東數西算”的核心工程，十個國家數據中心集群目前已有較大進展。中國算力資源的區位布局逐步得到了優化。

十個國家數據中心集群（也被業內稱為“十大集群”，以下稱“集群”）包括張家口集群、長三角集群、蕪湖集群、韶關集群、天府集群、重慶集群、貴安集群、和林格爾集群、慶陽集群、中衛集群。當時，“十大集群”明確了上架率等發展目標。比如，數據中心平均上架率要達到65%以上。

上架率，即已上架開機運行的服務器數量/機架可容納的服務器數量。指標越高，一般意味著數據中心利用率越高。第三方市場調研機構沙利文數據曾顯示，2022年中國數據中心平均上架率為58%。華東、華北、華南地區上架率超過65%，西北、西南地區分別約為30%和40%。

近一年來，“十大集群”的上架率有較大提升。3月5日，《財經》從相關研究機構和部分樞紐集群獲取了一組數據。數據顯示，截至2023年11月末，張家口、蕪湖、韶關、重慶、貴安、慶陽、和林格爾和集寧、中衛等八個集群的算力總規模超過105萬標準機架，整體上架率約為62%。貴安、慶陽、和林格爾和集寧、中衛四個西部集群的平均上架率由2021年的50%提高至60%以上，略低于東部集群。按這一趨勢，2025年底“集群”整體上架率有望超過70%，將提前完成65%以上的上架率目標。

西部集群的上架率情況尤其受外界關注?！敦斀洝返玫降纳鲜鰯祿@示，截至3月1日，中衛、慶陽等西部集群的上架率已超過80%。上述數據表明，“十大集群”平均上架率已經高于全國平均水平，且西部集群上架率提升明顯。中國東西部算力資源分布不均衡局面得到了一定程度改善。

數據中心上架率提升，通常意味著算力效率也得到了提升。不過，嚴謹地說，衡量算力利用效率的指標不僅包括數據中心服務器上架率，還包括服務器CPU資源利用率。

提升算力利用效率已是數據中心集群城市當下的共同目標。網絡的速度、質量、資費同樣會制約算力效率。部分數據中心集群城市還有一些個性化訴求，比如：建立樞紐集群直連網絡，降低東西部間數據傳輸費用。

上架率為何得以提升

“東數西算”政策規劃、地方城市招商引資、企業自發遷移等因素共同讓“十大集群”上架率提升了。

張家口、和林格爾和集寧（和林格爾是呼和浩特市轄縣，集寧是烏蘭察布市轄區）是“十大集群”中算力規模位居前列的兩個集群。它們的天然優勢是離東部經濟發達地區近，網絡延遲低、帶寬資費低，土地、綠電資源豐富。兩個集群順勢承接了經濟發達地區的數據中心。

企業普遍愿意遷移至這兩個集群?！皷|數西算”工程啟動前，一批企業就已在張家口、和林格爾和集寧部署數據中心?！皷|數西算”工程啟動后，這兩個集群的集聚效應增強了。大批知名科技公司在此部署業務。比如，阿里和華為在張家口、和林格爾和集寧兩個集群均規劃了可容納數十萬臺服務器的智算中心。蘋果公司在和林格爾和集寧集群部署了云數據中心，為蘋果中國用戶提供iCloud服務。

《財經》了解到，張家口、和林格爾和集寧在很多科技公司數據中心布局規劃中處于重中之重的位置。這兩個集群上架率為60%上下，且發展空間不小。原因在于，不少科技公司數據中心布局規劃中，這兩個集群處于重中之重的位置。在這里，科技公司不僅會規劃可容納數十萬臺服務器的數據中心，還留下了較大的擴容和冗余空間。

中衛、慶陽兩個集群位于西部，上架率均超過80%。它們的機架規模低于東部，但當地把算力當作支柱產業?！皷|數西算”工程落地后，當地政府近兩年加快了招商引資步伐，大量引入產業鏈上下游企業。

中衛集群相關人士在近期一場內部討論中表示，中衛集群數據中心上架率超過80%的一大原因是，企業自主化行為高，政府自建項目少。當地傾向于引入有影響力的平臺企業，用市場需求催生良性循環。2013年中衛最先引入亞馬遜，形成了產業示范效應。三大電信運營商進入中衛后，當地網絡基礎設施逐步完善。此后，華為、阿里、三星、小米、小紅書、愛奇藝、美團以及一批央國企乃至中小企業逐步在當地建設數據中心或使用當地算力資源。

慶陽集群相關人士在同一個內部討論中則表示，慶陽集群起步晚，不過已圍繞數據中心產業引入了超過110家算力、能源、制造等上下游企業。慶陽引入了包括華為、阿里、百度、京東、金山云、秦淮數據等云公司，以及三大電信運營商，乃至中國能建、易事特等能源相關制造企業。其招商引資邏輯是，算力發展需要能源供給，能源供給又會帶動裝備制造。這些產業會環環相扣、輪動發展。

圖：“東數西算”工程規劃的八大樞紐和十大集群

注：1.八大樞紐指內蒙古、寧夏、甘肅、成渝、貴州、京津冀、長三角和粵港澳等八大樞紐；2.十大集群指張家口、長三角、蕪湖、韶關、天府、重慶、貴安、和林格爾、慶陽、中衛等十大集群資料來源：國家發展改革委，《財經十一人》整理

數據中心上架率提升，一般意味著算力資源得到了更充分利用。

多位數據中心集群城市相關人士普遍認為，理想上架率應為60%-80%。健康的上架率要根據實際情況評估。比如，部分集群2022年開始起步，隨后新引入了一批算力企業，新建的數據中心投產仍需一段時間，因此60%左右的上架率是合理的。部分集群的算力產業發展周期超過十年，理論上架率應該超過80%。但數據中心上架率并非越高越好，因為要保持適度冗余以便隨時擴容。

數據中心的服務器上架率提升后，還需要提升服務器CPU利用率。兩者共同提升，意味著算力資源的利用效率可以拉到最高。這也是部分集群正在思考的下一步問題。

一位數據中心集群城市人士提到，數據中心上架率提升后，也可能存在部分已上架服務器資源未滿載運行的情況。這需要挖掘本地企業、科研機構算力需求，或是通過算力調度平臺跨集群、跨城市資源共享。

《財經》了解到，目前不同算力資源的CPU利用率不一。其中，公有云合理利用率為40%-60%，政務云合理利用率區間為25%-40%，智算和超算為50%-80%。

一位央企背景的云廠商人士對《財經》表示，目前各地城市正在推進“一城一云”項目，也就是本地投資建設一朵云，政府、國資企業、醫療教育等公共部門統一使用。一些大型央國企集團也在嘗試“一云一網”項目，也就是集團建設一朵云，各子公司統一使用。一城一云、一云一網可以有效提升算力利用效率。這雖然無法實現公有云一樣高的利用率，但卻是中國當下IT發展階段最現實的做法。

為什么呼吁提速降費

“十大集群”需要進一步提升上架率。從最新的分析來看，網絡傳輸的速度、質量、資費被認為是核心制約因素。

數據中心并非孤島，集群城市之間、集群城市與核心城市（如北京、上海、廣州、深圳、杭州等）之間有數據傳輸需求。這需要通過三大電信運營商的網絡帶寬。不過，東西向遠距離傳輸的帶寬資費、網絡延遲，“對沖”了中西部集群的電力、土地價格優勢?！敦斀洝妨私獾?，一些企業寧愿在東部地區多承受30%到50%的成本，也不愿將業務遷移到西部。這在一定程度上制約了西部集群的算力效率持續提升。

影響東西部間的數據傳輸成本、時延的因素很復雜。東西部兩地數據中心間數據傳輸通常沒有直連網。數據傳輸需要通過“國家骨干網-省級骨干網-城域網”繞轉。三大電信運營商間也無法“三網互通”。路由跳轉后實際距離會更長。比如，寧夏中衛與北京、上海的時延分別為8.4毫秒、18.1毫秒，與廣州的時延為22.6毫秒，無法滿足東部業務對20毫秒內時延的需求。

目前，電信運營商對西部集群仍沿用常規網絡收費標準。一些企業在東西向傳輸數據時，甚至不用通信網，而是用高鐵/飛機搬運硬盤。一位數據中心技術人士對《財經》表示，這種極端現象偶爾在遠距離部署數據中心時存在。這是時間、成本綜合考量下的選擇。數據中心的數據規?？赡芨哌_EB（100萬個TB）。租用的帶寬速度如果不夠高，網絡傳輸時間長達數月。但高鐵/飛機傳輸數周就能完成，成本甚至更低?！敦斀洝妨私獾?，蘇州和青海間租賃一條100G/秒/月帶寬的成本為300萬元。

表：國家數據中心集群上架率（2023年末）

注：1.上架率=已通電的服務器總數量/該數據中心能承載的最大服務器數量；2.如規劃可容納10萬臺服務器，已安裝通電1萬臺服務器，則上架率為10%資料來源：相關研究機構、部分國家數據中心集群，截至2023年11月末數據，《財經十一人》整理 制表：顏斌

多位通信技術人士對《財經》表示，在光纖中，數據傳輸速度是每200公里1毫秒。這幾乎發展到了技術極限。西部地區網絡時延是物理距離導致的，無法短時間內通過技術實現優化。理論的解決方案有兩條：一是重新布設線纜，建立部分城市的直連網絡；二是打通集群與各重點城市間的數據直連通道。

部分集群城市人士認為，“東數西算”需要新一輪“提速降費”?？梢钥紤]的提速方案包括，在集群城市之間、西部集群城市與北上廣深杭等一線城市間修建直連網絡；或是把樞紐節點的集群城市升級為國家一級骨干傳輸網。降費方案包括，由電信運營商推出針對數據中心的“東數西算套餐”。

比如，蕪湖集群相關人士提到，蕪湖到上海直線距離300公里，但網絡路由距離為500公里，這帶來了一定的網絡時延。當地的期望是，三大電信運營商能夠加強蕪湖至上海、杭州、蘇州等長三角城市的直連網絡建設，同時降低網絡資費，以便于蕪湖集群承載更多算力需求。

《財經》得到的信息是，一些數據傳輸需求大的科技公司一直也有降低帶寬費用的聲音。一般數據傳輸需求越大，網絡成本在數據中心總成本中的占比越高?！敦斀洝氛莆盏囊唤M數據顯示，抖音等視頻類企業的網絡成本約為40%，阿里云、華為云等云廠商網絡成本約為20%-30%，訊飛等AI解決方案公司網絡成本通常不足10%，一些西部地區專業數據服務公司網絡成本占比甚至高達50%。

有政策研究人士和云計算技術人士同時對《財經》表示，數據中心的“提速降費”要有限制條件。因為要考慮到電信運營商的積極性。目前集群城市算力業務大，數據傳輸需求明確。合理做法是，只針對東西向集群城市之間降低網絡傳輸成本。東西向數據傳輸需求逐步增長后，運營商也能因此受益。

事實上，曾有電信運營商人士提出，“先定算力、再定網絡”的方案。因為在哪兒建網、怎么建網都要考慮成本和收益。如果算力需求夠大、夠明確，就可以建網。電信運營商也會有繼續降低網絡時延的動力。但也有網絡技術專家針對這種想法提到，這是個“先有雞還是先有蛋”的問題。有時不是先有需求才有網絡，而要先建好網絡，需求才會慢慢跟上。

好消息是，上述問題目前正在解決。2023年12月底發改委等五部委聯合發布的《深入實施“東數西算”工程，加快構建全國一體化算力網的實施意見》提到過相關建設目標。如，國家樞紐節點間網絡傳輸費用大幅降低，建立國家樞紐節點專項網絡傳輸計費機制，打通國家樞紐節點與非國家樞紐節點間網絡主干道。

《財經》了解到，優化“東數西算”網絡傳輸的速度、質量、資費等問題已提上議事日程。相關部門已經制定了一系列解決方案。其中包括推動三大電信運營商出臺“東數西算”資費優惠套餐?！百F陽-深圳（或廣州）”城市間網絡降費試點也正在展開。