數據中心的發展是國家戰略

數據中心的概念起源于早期的計算機房和計算中心。目前一般指用于安置計算機系統及相關外部設備，包括數據通信、存儲系統、備用電源、環境控制（例如空調、消防）和安全設備等的基礎設施。近年來，隨著信息化快速向人類經濟社會生活各個領域的滲透和發展，特別是網絡、視頻和信息安全業務的急劇膨脹，全球和我國數字化的信息量均呈現出爆炸性增長的態勢，對于數據中心的需求也急劇增加。傳統的、各單位自建數據中心的發展模式，由于受到能源、散熱、場地、人才和成本的制約，已經難以為繼。數據中心的產業化和第三方服務成為必然趨勢。

由于需求龐大且與日俱增，數據中心正在發展成為一個具有戰略重要性的新興產業，成為新一代信息產業的重要組成部分。數據中心向著產業化的發展，也使信息資源與能源和材料并列，作為人類三大要素資源之一的戰略意義更加凸顯。與數據中心建設和發展相關的政策、戰略和布局問題，已經上升到了國家戰略的層面，需要引起國家領導層以及政府各相關部門的重視和關注。

數字化的信息量呈現出爆炸性增長將是一個必然的、持續的、歷史性的趨勢，至少在相當長的一段歷史時期（至少50年）內，不會改變。這也是為什么數據中心的建設和數據存儲技術的發展受到全球廣泛關注和重視的原因之一。

顯然，如何處理和建設這個數字世界，并不僅僅是一個簡單的數據中心建設問題。把這個數字世界“放在哪里”，如何在全球或全國范圍內妥善布局，是我們需要研究的一個新課題，也是我們面臨的一個新挑戰，需要從全局的、發展的、歷史的角度加以思考。

產業化是必然趨勢

IDC公司的研究表明，2009年中國各類數據中心和機房的總量約為52萬個。其中小于100平方米的小型數據中心和微型機房是中國數據中心市場的主要形態，全國70% 以上的服務器安裝運行于此類數據中心中。與發達國家相比，我國數據中心的發展水平相當落后，與我國信息化急劇發展的形勢極不相稱。

我國數據中心的狀況大致分為以下兩方面：

一方面，由于技術、資金和人才等原因，不少中小規模的數據中心技術架構落后，資源調配能力低，管理與發展不協調，資源平均利用率僅為20% 至30%，普遍存在能效差、水平低、重復建設等現象。與此同時，數據中心的維護升級則由于技術復雜、成本高昂、運維困難、用戶需求變化迅速等原因，難以跟上技術進步的步伐、實現可持續和科學發展。

另一方面，許多由信息化所催生或快速發展的新興產業，特別是在金融、電信、政府、能源、交通、民生、網絡經濟、互聯網服務、信息安全等行業，數據中心的發展則遠遠跟不上業務擴展和數據量爆炸性增長的需求。隨著業務和數據集中管理所產生的需求的急劇增加，業務模式的不斷變革和業務內涵的急劇擴展，網絡視頻信息等非結構化數據的急劇膨脹，以及對越來越高的信息安全和業務連續性要求所產生的數據備份需求，使傳統數據中心在規模、能耗、效率、資源整合、綠色成長、快速響應、信息安全等方面，面臨著極為嚴重的挑戰，已經不堪重負。

綜合上述兩個方面的情況，不難看出，一方面，許多地區沒有足夠的電力和冷卻能力，甚至不斷面臨拉閘限電的危險，難以滿足新一代高密度服務器和存儲設備的需要；另一方面，面對存儲需求的急劇膨脹，數據中心的容量增長卻受到場地、空間的嚴重制約，擴容、發展等無從談起。目前，一個上規模的數據中心3年的電能消費，大約等于該數據中心的建設費用；數據中心建設的速度可能完全趕不上數據量和存儲需求增長的速度；存儲技術的快速發展和升級，使各單位的IT人才資源捉襟見肘，根本無力應對。目前國內許多政府和企業數據中心已經陷入了營運危機，自建數據中心的路子已經走不下去了。但是，許多政府部門和企業仍然有著建設大規模數據中心的強烈欲望，中型（500#12316;2000平方米）和大型企業級數據中心（2000平方米以上）增長很快。

從工業化的觀點來看，各單位自建自用數據中心是小農經濟自給自足的做法。今天，這種做法的弊端已經凸顯，完全不能適應信息化發展的客觀需求。數據中心從分散走向集中，通過采用最先進的存儲技術，一體化的數據存儲、備份、冗余和控制管理，形成更為便捷、經濟、安全、規模化的服務，已經成為一個全球性的趨勢。目前，基于云存儲技術提供的數據存儲服務，其效益大約為單位自建數據中心的10倍以上，產業化的優勢非常明顯。無論對于政府還是企事業單位，數據中心的發展都必須走產業化發展的路子，通過集約化達到有效地利用社會資源。

近年來，全球第三方數據中心服務市場發展很快。2008年，全球第三方數據中心業務成交金額同比增長43%，達171億美元。2010#12316;2014年，拉丁美洲、英國的第三方數據中心市場將分別增長61% 和74%。2010年8月，美國政府提出要用5年左右的時間，整合聯邦政府的1100個數據中心，到2015年將撤銷至少800個數據中心，轉移部分政府數據業務至第三方服務。顯然，數據中心的產業化正在快速發展之中，第三方服務逐漸成為數據存儲的主流。

算一算

從我國信息化水平已經與全球平均水平相當這個事實出發，按“數字化信息總量與全球平均水平相當”這個假設來估計，2010年我國數字化信息總量約為205.2EB。按各方預測的全球數字化信息總量增速（35%#12316;65%）的中間值即48.5%，來估計我國數字化信息總量的增速，則2020年中國數字化信息的總量可能達到10585.24EB，或約150億TB。

另一方面，按國際上當前數字存儲技術的先進水平（平均150TB/機柜）測算，150億TB存儲量大約需要約1億個機柜。為此，大約需要2.5億平方米的機房面積和7.5億平方米的數據中心建筑面積。由此可以判斷未來數年我國數據中心建設的需求量有多大。

按照目前國際上云存儲數據服務市場價（0.12美元/GB/月）的50%計算，即720美元/TB/年，如果我國150億TB的數據量有10%存儲在商業化的數據中心，則市場營收額大概在每年1.08萬億美元左右。由此可以估計未來數年我國數據中心產業的規模有多大。

當然，考慮到未來存儲技術的發展、存儲密度的提高、存儲成本的降低，上述關于2020年中國數據總量、存儲需求總量、機柜和機房面積需求總量以及市場營收額的測算，都略顯粗糙，還待進一步研究。但是，這些數據也足以說明將數據中心產業作為一個戰略性新興產業來認識和發展的必要性和重要性。

產業化政策和戰略

毫無疑問，數據中心是國家經濟、政治、社會、文化活動的核心資源和不可或缺的組成部分，將成為國家最重要的戰略資產之一。及早將數據中心的規劃和發展提上國家發展的議事日程，制定我國發展數據中心產業的政策和戰略，不僅對于我國經濟社會發展意義重大，也對我國國家安全和信息安全影響深遠。

其中，涉及的主要政策和戰略問題包括以下幾項：

1．推進數據中心的產業化

在數據中心向產業化發展的大趨勢下，國家有必要盡快研究和出臺一批推進數據中心產業化發展的舉措。數據中心產業化的進程不僅將推動我國數據中心產業的發展，也將帶動我國現代服務業的發展。

首先，需要根據實際情況，從政策上逐步停止由國家財政投資興建單位自用的數據中心，改而支持政府和企事業單位購買高效、節能、安全的第三方數據存儲服務，形成數據中心產業發展必備的市場空間。同時，制定和完善政府對于數據中心服務的采購政策，使政府年度所需的數據存儲費用列入國家財政預算，得到應有的制度保障。

其次，需要制定相應的促進數據中心產業發展的財稅和金融政策。目前，高等級數據中心的投入較大，全球頂級數據中心的造價大約為每平方米1萬美元，我國則略低。為了加快數據中心產業的發展，需要鼓勵民間資本的投入，有限制地引導外資介入，形成多元化、多層次的投融資機制，解決目前建設資金嚴重不足、發展遲緩的問題。加大數據中心產業發展的信貸支持力度；集中整合工業類、科技類專項資金對于數據中心產業發展的支持；大力發展風險擔保和租賃；支持優秀企業在國內外資本市場公開上市或發行企業債券，拓寬企業融資渠道，降低企業融資成本，努力構建支撐數據中心產業化發展的資本平臺。

第三，需要加快制定數據中心產業發展的國家標準和行業標準，強化數據中心安全性、可靠性要求和市場準入機制，加強數據中心建設項目的安全評估；啟動和重點建設一批規模化的數據中心產業園示范區，通過集約化建設和規模化經營，實現技術水平和能效的提高；打造數據中心產業鏈，鼓勵產業聚集發展，形成一批特色明顯、類型多樣、競爭力強的數據中心集群，使數據中心產業不斷發展壯大。

最后，需要為數據中心產業的發展創造良好的法律法規環境，包括規范數據中心產業市場行為，避免壟斷和惡性競爭；制定和完善與數據保護相關的法律法規，既維護經營者的合法權益，也保護企業的網絡隱私和商業秘密;對公共數據、企業數據和個人隱私實施嚴格和嚴密的法律保護。

數據中心產業是發展新一代信息技術產業的重要方向之一，在“十二五”戰略性新興產業的發展規劃中，應該加快數據中心產業發展，做好產業布局，協調指導產業發展。

2．合理規劃我國數據中心產業的布局

高能耗和高致熱是全球數據中心面臨的兩大難題，兩者皆與數據存儲密度不斷提高有關。全球數據中心的能耗大約占全球ICT能耗的1/4強；而全球大多數的數據中心中，約63% 的能耗與ICT設備的散熱有關。因此，在能源豐富、氣溫較低的地區建設數據中心成為數據中心產業布局必須考慮的基本要素。目前全球最大的12家數據中心，緯度在北緯35#12316;45度的有6家，平均緯度為北緯38.6度。

在具有特殊資源的地區，或水資源豐富、或氣候寒冷、或清潔能源豐富且價格低廉，都成為全球很多大型數據中心選址的優先考慮，目的就是節約巨額的散熱成本。數據中心向地球南北兩極的遷移成為一個全球性的趨勢。谷歌和微軟等將太陽能發電作為數據中心能源供應的首選，同時，為降低空調需求，擬在北極圈內建設數據中心機房。加拿大則充分利用多倫多市緊臨安大略湖的優勢，抽取安大略湖深層（約83米）冷水（4℃）制冷。目前，我國有些號稱“火爐”的城市，卻正在建設、準備建設大規模或超大規模的數據中心產業基地，顯然極為不智。

我國現有的數據中心大多集中在發達地區，有的甚至處于城市中心區域。五大國有商業銀行數據中心和備份中心均集中選址在北京、上海。我國具有一定規模的228家互聯網數據中心機房也主要分布在北京、上海、浙江、廣東等地。這種布局的戰略隱患十分突出。一方面，如果發生重大災難造成各種信息系統的癱瘓，將嚴重危及國家經濟和社會的安全；另一方面，從能源供給和消耗的角度來看，也很不經濟。

從國家戰略布局考慮，我國數據中心建設的重心應該放在黃河以北，溫度適宜、能源充足、空間廣闊、土地低廉的“三北（華北、東北、西北）”地區，并將數據中心產業發展作為我國開發大西北戰略的重要舉措之一，為“三北”和欠發達地區創造發展新興產業、轉變增長方式、縮小數字鴻溝的巨大機會。數據中心產業基地應力求置于電廠附近，以節省電網建設成本、減少電力資源長距離傳輸發生的成本和損耗；更應支持充分利用太陽能、風能等綠色能源。

有人質疑，將設立于“三北”的數據中心的數據遠送至華東甚至華南地區是否經濟，對此，中國聯通研究院就光纖傳輸與電能傳輸的成本和能耗做了對比分析，結論是光纖傳輸的百公里建設成本僅為210萬元，電能傳輸則高達2.4億元；光纖傳輸的電力損耗為5.2千瓦時，電能傳輸則為25千瓦時。顯然，在“三北”地區建設大規模的超級數據中心，再利用寬帶通信網絡向華東、華南傳輸數據，以替代大量煤炭和電力的輸送，是變“以電力網輸送電能”為“以電信網輸送數據”，可以大大減少資源浪費、節約空間和保護環境，不失為一個國家科學發展的良策。

3．促進數據中心產業綠色節能

據美國斯坦福大學的研究表明，全球數據中心的能耗在2000年#12316;2005年翻了一番，2010年再增加75%。Gartner的調查顯示，2007年#12316;2020年，全球數據中心的碳排放量將由80百萬噸當量激增到340百萬噸當量，直追鋼鐵、造船、飛機等產業。能源花費占IT預算的比例已經從8%激增到48%，電力和制冷問題成為數據中心面臨的最大問題。在美國，3年的純能源成本消耗已經等同于設備購置成本；而在歐洲，甚至兩倍于設備購置成本；在亞太地區，數據中心服務器的電力消耗以每年23%的速度遞增，超過每年16%的世界平均增長水平。隨著數據中心產業規模的不斷擴大，其綠色節能的緊迫性也日益突出。

數據中心的高PUE值不僅帶來了耗電增加和運營成本的急劇攀升，而且產生了沉重的碳排放量負擔。因此，如何利用各種技術手段，降低數據中心的能耗，已經成為一場必須進行的革命；制定數據中心綠色節能的政策已經尖銳地提上議事日程。發展數據中心產業必須同時以追求低PUE值為目標，打造更綠色高效的數據中心產業。為此，我國應重新修訂《中國節能技術政策大綱》，在其中增加數據中心節能章節，加強數據中心建設項目的節能評估和審查。

4．激勵數據存儲技術和服務的創新

隨著數據中心需求的急劇擴展，高密度、低能耗的數據存儲技術日顯重要，數據存儲技術的創新發展也成為信息技術發展的重要領域之一。隨著數據中心規模的擴大、復雜性的增加和應用種類的繁多，各種新技術都受到極大的重視。目前，“云存儲”技術正在成為存儲技術發展的主流之一，數據中心產業化的出路也在于發展云存儲技術。因此，我國必須重視和加大對于存儲技術，特別是云存儲技術的研發和創新投入，增加技術攻關的強度，支持存儲技術產業的發展。

云存儲的商業應用完全改變了第三方數據存儲服務的模式，之前已有成功的先例。2006年3月，亞馬遜首先在美國拋出其第一個公共Web服務計劃S3，通過簡單的Web服務接口，向用戶提供無限量的存儲服務。2007年11月，類似的服務在歐洲推出，1GB存儲量每月收費0.12美元，通信費另計，兩年半間，客戶存儲業務增加了10.2倍。業務增長的速度不僅令人印象深刻，也充分說明了市場對這種服務模式和商業模式的認可。2006年8月，亞馬遜又拋出了有限量的彈性計算云計劃EC2，采用虛擬化存儲技術和先到先得的方式，為每一個用戶提供虛擬的專用服務器和虛擬存儲服務，企業則按租用的GB數、時間、安全性、質量和功能要求付費。目前，已能提供9 種服務方式。

目前，我國數據中心產業化的發展已經起步。“十二五”期間，河北省重點在廊坊市建設高等級的云存儲數據中心產業園區，即潤澤國際信息港，準備為國家機關、大型企業、跨國公司等提供大型數據存儲服務，并形成數據存儲產業聚集區。

此外，中金數據系統有限公司的北京數據中心自2008年起即向客戶提供高等級的數據存儲服務，目前運轉良好并持續盈利，公司在建和規劃的數據中心還有煙臺、昆山、廣州和成都等數據中心，總建筑面積超過38萬平方米，機房面積超過13.7萬平方米。

綜上所述，隨著我國信息化的快速發展、數字化信息量的爆炸性增長，以及數據中心需求的急劇膨脹，發展我國數據中心產業的機遇已經呈現。推動我國數據中心產業化，制定相關的國家政策和發展戰略，做好產業布局的規劃和管理，已經刻不容緩。否則，一旦決策失誤，混亂局面出現，再要收拾和整頓，造成的損失和代價將十分巨大。建議國家發展和改革委員會、工業和信息化部、財政部等有關部門，盡快組織力量，研究和制定《發展我國數據中心產業的指導意見》，經國務院批準后發布，以通過國家政策的引導，促進我國數據中心產業健康和有序地發展。

鏈接一

數據中心的綠色節能水平一般以其能源利用有效性（PUE）指標，即數據中心總用電量和IT設備用電量的比值來衡量。顯然，PUE等于1為最好。目前，歐美數據中心的PUE值一般為1.8#12316;2，而比較先進的雅虎在紐約洛克港的數據中心PUE值為1.08，谷歌全球數據中心的PUE值平均為1.21，微軟在都柏林的數據中心PUE值為1.25，被認為是“歐洲最佳數據中心”。我國數據中心的PUE值一般為2.5，甚至達到3，遠遠低于發達國家高水平綠色數據中心的節能水平，數據中心的能耗成本已經占到實際運營成本的70％以上。

鏈接二

潤澤國際信息港項目于去年5月開工建設，總投資約98億元（不含IT設備），占地面積2012畝，地上建筑面積262萬平方米，其中數據中心機房建筑面積約62萬平方米，含8萬個機柜。該產業園區建成后，將成為目前國際上規模最大的數據中心，年營業收入預計可超千億元，已經成為全球IT業界關注的焦點。

作者介紹

周宏仁 國家信息化專家咨詢委員會常務副主任、研究員、博士生導師。曾任第三屆上海市信息化專家委員會主任、上海市互聯網經濟咨詢中心主任。2003年5月至今任國家信息化專家咨詢委員會常務副主任，兼任聯合國信息與通信技術工作組高級顧問。研究領域：戰略規劃與信息管理、電子政務和信息應用等。