0 引言
從電報(bào)網(wǎng)絡(luò),、電話網(wǎng)絡(luò)到廣播電視網(wǎng)絡(luò),通信網(wǎng)絡(luò)一直是專用的基礎(chǔ)設(shè)施,。例如,,電報(bào)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)傳遞文字,電話網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)傳遞話音,,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)傳遞計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),。自20世紀(jì)90年代以來(lái),以TCP/IP技術(shù)為代表的互聯(lián)網(wǎng),,致力于把通信基礎(chǔ)設(shè)施通用化,,讓IP網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)承載文字、圖片,、話音,、視頻和數(shù)據(jù)等。
把通信網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)上百年了,,但把計(jì)算進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施化,,只是最近十多年的事情。自計(jì)算機(jī)誕生起,,計(jì)算的主流售賣(mài)方式就是產(chǎn)品,,比如售賣(mài)的是某型號(hào)的計(jì)算機(jī),或者某版本的軟件產(chǎn)品,。但從2006年開(kāi)始,,云計(jì)算[1]的出現(xiàn)開(kāi)始改變了這一切。云計(jì)算把計(jì)算產(chǎn)業(yè)從第二產(chǎn)業(yè)變成了第三產(chǎn)業(yè),,從售賣(mài)產(chǎn)品為主轉(zhuǎn)變成售賣(mài)服務(wù)為主,。
近二十年來(lái),以云計(jì)算為代表的計(jì)算服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展相對(duì)成熟,,然而新基建又開(kāi)始擴(kuò)軍,,納入了AI、區(qū)塊鏈和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等,。之所以現(xiàn)在才擴(kuò)軍,,是因?yàn)檫@些新技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施化,需要以通信(通用)的基礎(chǔ)設(shè)施化和算力的基礎(chǔ)設(shè)施化為前提,。
1 至少與5G同等重要
2020年3月,,在中共中央政治局常務(wù)委員會(huì)會(huì)議上,,明確提出要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度,,這是數(shù)據(jù)中心首次被國(guó)家列入新基建條目,。但數(shù)據(jù)中心真得有那么重要嗎?
不能說(shuō)數(shù)據(jù)中心比5G重要,,但至少也是與5G同等重要,。5G貼近生活,可以講很多動(dòng)人的故事,,大家更熟悉,;但數(shù)據(jù)中心就像工廠的生產(chǎn)車(chē)間、城市的地下工程,,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較陌生,。
從市場(chǎng)角度看,根據(jù)中國(guó)信息通信研究院的預(yù)測(cè)[2],,2021—2025年,全國(guó)信息基礎(chǔ)設(shè)施的投資規(guī)模約4.2 萬(wàn)億,,其中5G等網(wǎng)絡(luò)約為1.25 萬(wàn)億,,云/數(shù)據(jù)中心等約為 2.45 萬(wàn)億,是5G等的2倍,。
可以把互聯(lián)網(wǎng)的“邊緣”分成兩大類(lèi):一類(lèi)是用戶側(cè),,計(jì)算和內(nèi)容消費(fèi)型,如智能手機(jī),、APP,、5G、IoT,、家庭網(wǎng)絡(luò)和車(chē)聯(lián)網(wǎng)等,;另一類(lèi)是服務(wù)側(cè),計(jì)算和內(nèi)容供給型,,如網(wǎng)站,、服務(wù)器、云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心等,。
5G和數(shù)據(jù)中心都位于互聯(lián)網(wǎng)的物理層,,即互聯(lián)網(wǎng)的邊緣,從物理上連接和駐留各類(lèi)終端,,但作用不同,。5G把計(jì)算需求側(cè)的智能手機(jī)、智能家居,、智能汽車(chē)和傳感器等接入互聯(lián)網(wǎng),,而數(shù)據(jù)中心通過(guò)光纖等把供給側(cè)的服務(wù)器和云計(jì)算等接入互聯(lián)網(wǎng),。
5G和數(shù)據(jù)中心是隔岸守望的“數(shù)字孿生”,一側(cè)技術(shù)的進(jìn)步必然引發(fā)另外一側(cè)的共振,。
2 數(shù)據(jù)中心的開(kāi)放
過(guò)去十余年來(lái),,數(shù)據(jù)中心的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工程化,、預(yù)制化,、模塊化、高密度,、軟件定義和綠色節(jié)能等特點(diǎn),。但數(shù)據(jù)中心最重要的特點(diǎn)是開(kāi)放性,開(kāi)放使數(shù)據(jù)中心能夠成為新型基礎(chǔ)設(shè)施,,能夠標(biāo)準(zhǔn)化分工協(xié)作,,能夠相互學(xué)習(xí),能夠降本增效,,能夠讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大,。
傳統(tǒng)意義上,數(shù)據(jù)中心可能是自用,,也可能是對(duì)外提供租用服務(wù),。對(duì)自用型的數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心技術(shù)被當(dāng)作企業(yè)業(yè)務(wù)中核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分,。對(duì)租用型的數(shù)據(jù)中心,,對(duì)保護(hù)用戶身份和用戶數(shù)據(jù)的秘密提出了要求?;ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)是數(shù)據(jù)中心的用戶,,無(wú)論是自建自用還是第三方租用,數(shù)據(jù)中心都是其成本中心,。
數(shù)據(jù)中心從封閉走向開(kāi)放,,是在2011年,以Facebook創(chuàng)立的OCP項(xiàng)目和中國(guó)BAT聯(lián)合成立的天蝎計(jì)劃項(xiàng)目為代表(后來(lái)逐步發(fā)展成為開(kāi)放數(shù)據(jù)中心委員會(huì))[3],。
2.1 國(guó)際數(shù)據(jù)中心開(kāi)放情況
Facebook作為互聯(lián)網(wǎng)的后起之秀,,其社交業(yè)務(wù)的流量激增,但其數(shù)據(jù)中心基本上都是租用的,,既無(wú)很強(qiáng)的技術(shù)能力,,作為租戶也很難做技術(shù)性優(yōu)化。與此同時(shí),,互聯(lián)網(wǎng)巨頭Google等已經(jīng)開(kāi)始自建數(shù)據(jù)中心,,并且有能力、有機(jī)會(huì)做很多技術(shù)優(yōu)化,,但都作為公司的秘密不向社會(huì)開(kāi)放,。Facebook意識(shí)到,,數(shù)據(jù)中心的支撐能力已經(jīng)開(kāi)始拖核心業(yè)務(wù)的后腿了。
互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)是一個(gè)贏家通吃的市場(chǎng),,TOP1的企業(yè)可以閉源建生態(tài)賺大錢(qián),,其他企業(yè)要么投靠TOP1、要么抱團(tuán)取暖,。但“抱團(tuán)”不是你抱著我,、我抱著你,而是一起抱著“開(kāi)源社區(qū)”添磚加瓦,,以期形成一個(gè)可以與閉源生態(tài)抗衡的開(kāi)源生態(tài),。這一現(xiàn)象在歷史上頻繁出現(xiàn),比如智能手機(jī)領(lǐng)域的iOS和Android,,云計(jì)算領(lǐng)域的AWS和OpenStack等,。
如果Facebook像Google等那樣,也采用封閉的技術(shù)路線,,是根本無(wú)法與之抗衡的,。于是,F(xiàn)acebook依托其強(qiáng)大的社會(huì)影響力和采購(gòu)能力,,在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域引入了開(kāi)源文化和方法,,開(kāi)放了其數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器,、機(jī)架和主板的規(guī)范,以及CAD的機(jī)械圖紙,,并且邀請(qǐng)開(kāi)源社區(qū)一起進(jìn)行優(yōu)化和完善[4],。
2.2 國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心開(kāi)放情況
在此背景下,阿里巴巴,、百度和騰訊于2011年年底發(fā)起成立了天蝎計(jì)劃項(xiàng)目,,首先致力于開(kāi)放服務(wù)器的工作。之所以選擇服務(wù)器,,是因?yàn)閿?shù)據(jù)中心成本總費(fèi)用支出包括投資成本(CAPEX)及運(yùn)營(yíng)成本(OPEX)兩大部分,,而服務(wù)器的購(gòu)買(mǎi)和維護(hù)會(huì)占總成本的60%~70%。
2014年8月,,在天蝎計(jì)劃取得成功的基礎(chǔ)上,,擴(kuò)展中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)信息通信研究院為核心會(huì)員,,拓展了模塊化數(shù)據(jù)中心,、白盒交換機(jī)、開(kāi)放網(wǎng)絡(luò),、液冷和運(yùn)維等研究領(lǐng)域,,正式成立開(kāi)放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)(Open Data Center Committee,,ODCC)。截至2020年年底,,ODCC累計(jì)發(fā)布150余項(xiàng)研究成果,,已經(jīng)成為具有全球重要影響力的數(shù)據(jù)中心組織。
數(shù)據(jù)中心的開(kāi)放浪潮是從上到下,、由內(nèi)而外發(fā)生的,。2006年后期,全球掀起云計(jì)算浪潮,,到2011年直接改變?yōu)樵朴?jì)算提供硬件資源,,比如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等,,同時(shí)軟件定義和虛擬化等得到應(yīng)用,。隨著這些硬件的陸續(xù)變化,又開(kāi)始影響存放這些設(shè)備的數(shù)據(jù)中心,,并從2014年開(kāi)始向開(kāi)放,、預(yù)制化、模塊化,、高密度和智能運(yùn)維等方向發(fā)展,。到了2019年前后,在IT領(lǐng)域數(shù)據(jù)中心模塊化后,,這一開(kāi)放浪潮又外溢到非IT領(lǐng)域,,比如供配電和制冷等。
3 豐富的類(lèi)型
1960年以來(lái),,計(jì)算機(jī)向兩個(gè)方向發(fā)展,,一是追求更強(qiáng)大的計(jì)算性能,以HPC為代表,;二是優(yōu)先追求更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景,,以PC、智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備等為代表,。
數(shù)據(jù)中心就好比計(jì)算機(jī),,正在走著與計(jì)算機(jī)的歷史類(lèi)似的道路,一是優(yōu)先追求集中后產(chǎn)生的規(guī)模效應(yīng),,比如以云數(shù)據(jù)中心,、大型超大型數(shù)據(jù)中心為代表;二是優(yōu)先追求更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景,,比如以邊緣數(shù)據(jù)中心等為代表,。
隨著新基建的提出,數(shù)據(jù)中心的外部性,、網(wǎng)絡(luò)化,、生態(tài)化和社會(huì)屬性變得更加明顯,,需要滿足的場(chǎng)景也越來(lái)越多,類(lèi)型也越來(lái)越豐富,。以下從不同的角度,,對(duì)數(shù)據(jù)中心做出不同的分類(lèi)。
?。?)從規(guī)模上看,,數(shù)據(jù)中心可以分為超大型數(shù)據(jù)中心、大型數(shù)據(jù)中心,、中小型數(shù)據(jù)中心,,甚至微型數(shù)據(jù)中心等。
?。?)從運(yùn)營(yíng)模式上看,,可以分為自用型數(shù)據(jù)中心和租賃型數(shù)據(jù)中心。
?。?)從形態(tài)上看,,可以分為模塊化、集裝箱式,、單體建筑,、園區(qū)模式和集群式。
?。?)從部署位置看,,可以分為集中式的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心和分散式的邊緣數(shù)據(jù)中心。
?。?)從建設(shè)運(yùn)營(yíng)的方式看,,可以分為自建、代建和代維等,。
(6)從供電方式看,,可以分為市電直供,、高壓直流、雙路柴發(fā)等,。
?。?)從制冷方式看,可以分為自然冷卻,、機(jī)房空調(diào)組,、絕熱冷卻、冷熱通道隔離和液冷等,。
4 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況
數(shù)據(jù)中心位于新舊基建的交叉口上,,像傳統(tǒng)基建里做IT行業(yè)的,,IT行業(yè)里做房地產(chǎn)的。數(shù)據(jù)中心是數(shù)字社會(huì)的底座[5],,其市場(chǎng)增速反映的是整個(gè)數(shù)字社會(huì)增長(zhǎng)的“綜合指數(shù)”,。
無(wú)論是5G、云計(jì)算,、大數(shù)據(jù),、人工智能、區(qū)塊鏈,、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),,無(wú)論是搜索、社交,、支付,、直播還是視頻應(yīng)用,也無(wú)論是數(shù)字產(chǎn)業(yè)化還是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,,都需要數(shù)據(jù)中心的支撐,。
4.1 國(guó)際情況
各國(guó)數(shù)據(jù)中心政策抓手基本上有3個(gè):一是抓能源效率;二是整合老舊小,、優(yōu)化新布局,;三是訂規(guī)范、推示范,。
?。?)美國(guó)政府從2010年開(kāi)始,陸續(xù)推出數(shù)據(jù)中心整合與節(jié)能改造計(jì)劃[6],,10年來(lái)先后關(guān)閉了7000 多家數(shù)據(jù)中心,。
(2)歐盟自2012年開(kāi)始,,提出了數(shù)據(jù)中心行為規(guī)范[7],,出臺(tái)節(jié)能最佳實(shí)踐方案和實(shí)施計(jì)劃,推進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗,。
?。?)中國(guó)從中央政府到地方政府,自2013年開(kāi)始從合理布局,、綠色節(jié)能,、技術(shù)創(chuàng)新和示范基地等多個(gè)維度出臺(tái)了多項(xiàng)政策,2020年更是將數(shù)據(jù)中心與5G并列納入了新基建,。
據(jù)IDC預(yù)測(cè),,2020年全球數(shù)據(jù)中心的市場(chǎng)規(guī)模約為623 億美元,近幾年一直保持10%的增長(zhǎng)。據(jù)Gartner數(shù)據(jù),,2019年全球數(shù)據(jù)中心約有910 萬(wàn)個(gè)機(jī)架,,服務(wù)器6300 萬(wàn)臺(tái),其中北美地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)流量占比超過(guò)40%,,亞太地區(qū)增速較高的占比已經(jīng)超過(guò)30%,,預(yù)計(jì)未來(lái)中東、南美,、非洲等地區(qū)的數(shù)據(jù)中心規(guī)模將快速增長(zhǎng),。
全球數(shù)據(jù)中心的布局,主要聚集在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和人口密集區(qū)域,。北美地區(qū)數(shù)據(jù)中心總體體量大,、上架率高,產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)明顯,;歐洲地區(qū)城市數(shù)量較多,,云業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng)較快,但新建數(shù)據(jù)中心受限,,部分大型企業(yè)開(kāi)始在氣候寒冷的北歐地區(qū)建設(shè)數(shù)據(jù)中心,;在亞太地區(qū),中國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)較快,,新加坡,、東京等數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)條件較好,成為跨國(guó)企業(yè)國(guó)際化發(fā)展的優(yōu)先選擇,,但數(shù)據(jù)中心資源緊缺,,價(jià)格較高。
全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)出明顯的馬太效應(yīng),,美國(guó),、中國(guó)、日本企業(yè)占據(jù)主要市場(chǎng)份額,。2020年,,TOP10的企業(yè)占據(jù)了全球45%以上的市場(chǎng)份額,美國(guó)Equinix仍占據(jù)龍頭地位,,中國(guó)電信躍居全球第二,,日本NTT、KDDI,、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)和萬(wàn)國(guó)數(shù)據(jù)也躋身全球前十名[7],。
全球數(shù)據(jù)中心投資并購(gòu)市場(chǎng)活躍,,龍頭企業(yè)加速收購(gòu)。2015—2019年,全球數(shù)據(jù)中心交易量大幅增長(zhǎng),,共完成約350 筆數(shù)據(jù)中心投資交易,,總金額超過(guò)800 億美元。其中,,2019年全球投資并購(gòu)交易數(shù)量約為2015年的4倍,,非上市公司參與的并購(gòu)數(shù)量大幅增加了50%以上,2020年并購(gòu)?fù)顿Y事件依然非?;钴S[9],。
4.2 國(guó)內(nèi)情況
2020年,我國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模為1500 億元,,年均增速繼續(xù)保持在30%左右,,遠(yuǎn)高于全球10%的年均增速。其中,,大型以上數(shù)據(jù)中心增長(zhǎng)強(qiáng)勁,。2010年,我國(guó)數(shù)據(jù)中心的第一波建設(shè)熱潮,,主力軍是電信,、金融和互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè);2020年,,受新基建相關(guān)政策等的鼓舞和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等需求的驅(qū)動(dòng),,云計(jì)算廠商及新生代互聯(lián)網(wǎng)公司也紛紛加入自建或合建數(shù)據(jù)中心的大軍,掀起了數(shù)據(jù)中心建設(shè)的第二波熱潮,。
?。?)從競(jìng)爭(zhēng)格局看
電信運(yùn)營(yíng)商和第三方IDC服務(wù)商仍是我國(guó)數(shù)據(jù)中心的主要參與者。但更多的投資和運(yùn)營(yíng)主體正在涌入,,如轉(zhuǎn)型的鋼鐵企業(yè),、房地產(chǎn)企業(yè)、數(shù)據(jù)中心設(shè)備商等,。另外,,基于分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、整合資源等考慮,,數(shù)據(jù)中心合建模式越來(lái)越多,,企業(yè)差異化競(jìng)爭(zhēng),構(gòu)建優(yōu)質(zhì)生態(tài)圈,。
?。?)從應(yīng)用模式看
我國(guó)數(shù)據(jù)中心正在從企業(yè)自用數(shù)據(jù)中心(EDC)向互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)轉(zhuǎn)移。EDC呈現(xiàn)出個(gè)數(shù)多,、規(guī)模小和技術(shù)差等特點(diǎn),,而IDC規(guī)模效應(yīng)明顯,技術(shù)也較為先進(jìn)。
?。?)從行業(yè)來(lái)看
我國(guó)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用逐漸多元化,,加速向第二產(chǎn)業(yè)滲透?;ヂ?lián)網(wǎng)和通信行業(yè)發(fā)展最早,,占據(jù)主要市場(chǎng)份額。金融和政府行業(yè)信息化,、數(shù)字化相對(duì)較早,,應(yīng)用逐漸深入,規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng),。制造、能源,、醫(yī)療,、教育、交通等行業(yè)的數(shù)據(jù)中心逐步加速,。
在政策引導(dǎo)下,,國(guó)有和民間資本大量涌入數(shù)據(jù)中心投融資市場(chǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),,全國(guó)24個(gè)省份的新基建項(xiàng)目約2 萬(wàn)個(gè),,投資超過(guò)48 萬(wàn)億。據(jù)中國(guó)信息通信研究院測(cè)算[8],,2020年投資達(dá)到3000 億元,,未來(lái)3年將增加1.4 萬(wàn)億元。REITs(房地產(chǎn)信托投資基金)[9]為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)增添新的融資渠道,,北京,、上海等地已啟動(dòng)試點(diǎn)項(xiàng)目申報(bào)工作,或?qū)⒂行p輕經(jīng)營(yíng)者的融資壓力,。
從布局來(lái)看,,我國(guó)數(shù)據(jù)中心越來(lái)越呈現(xiàn)出明顯的“啞鈴型”:一頭集中在東部和一線城市,一頭集中在資源富足地區(qū),。第一波熱潮時(shí),,我國(guó)數(shù)據(jù)中心高度集中在互聯(lián)網(wǎng)用戶密集的地方,比如北京,、上海,、廣州、深圳等一線城市,。近年來(lái),,隨著國(guó)家和地方相關(guān)政策的出臺(tái)和引導(dǎo),,以及企業(yè)在經(jīng)濟(jì)上的考量等,越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心尤其是大型,、超大型數(shù)據(jù)中心,紛紛在中西部地區(qū)選址,。
5 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)據(jù)中心就像是IT行業(yè)做房地產(chǎn)的,,房地產(chǎn)行業(yè)里做IT的;就像早期的蒸汽機(jī)其實(shí)不是機(jī)器而是個(gè)碩大的房子,,早期的計(jì)算機(jī)其實(shí)也不是個(gè)機(jī)器而是個(gè)碩大的房子,。隨著房子里的硬件和外設(shè)等越來(lái)越微縮化和集成化,房子慢慢與里面的計(jì)算機(jī)耦合,,演變成了專門(mén)放置計(jì)算機(jī)的房子,,簡(jiǎn)稱“機(jī)房”。
到了20世紀(jì)八九十年代,,家用PC的興起推動(dòng)著“機(jī)房”的沒(méi)落,;但與此同時(shí),互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)讓客戶/服務(wù)器計(jì)算模式興起,,“機(jī)房”演化成了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC),,成了WWW和E-mail等服務(wù)器的聚集地。
近年來(lái),,隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等的發(fā)展,,數(shù)據(jù)中心的地位日益重要,迎來(lái)了黃金發(fā)展期,,也出現(xiàn)了很多新變化,。例如,類(lèi)型越來(lái)越多,,以服務(wù)于不同的場(chǎng)景客戶,。隨著數(shù)據(jù)中心技術(shù)開(kāi)始走向開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)和云化等,,帶動(dòng)了白盒設(shè)備,、無(wú)損網(wǎng)絡(luò)和液冷技術(shù)等的發(fā)展,日益成為技術(shù)創(chuàng)新的制高點(diǎn)[10],。
2020年,,數(shù)據(jù)中心被納入了新基建,歷史開(kāi)始重新定義數(shù)據(jù)中心的地位,。未來(lái)的數(shù)據(jù)中心,,不再只是商業(yè)的和互聯(lián)網(wǎng)的,而是整個(gè)社會(huì)的,,其基礎(chǔ)性,、公共性和社會(huì)屬性將會(huì)越來(lái)越強(qiáng),。這將給業(yè)界的發(fā)展帶來(lái)更多的動(dòng)能,我們也期待著更多的技術(shù)創(chuàng)新,。