今年 3 月初，中共中央政治局常務(wù)委員會召開會議指出，要加快「新基建」的建設(shè)進度。

所謂「新基建」，即是指新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，與傳統(tǒng)修橋鋪路蓋房子的「舊基建」不同，「新基建」主要發(fā)力于科技端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

根據(jù)官方定義，「新基建」主要包含 5G 基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大領(lǐng)域。

相比之下，人工智能、5G基建大家可能更加了解，為什么大數(shù)據(jù)中心也囊括其中？數(shù)據(jù)中心到底是個啥？為什么很多世界 500 強企業(yè)的數(shù)據(jù)中心都建在貴州？

名詞解析：數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心，指用于安置計算機系統(tǒng)及相關(guān)部件的設(shè)施，例如電信和儲存系統(tǒng)。一般它包含冗余和備用電源，冗余數(shù)據(jù)通信連接，環(huán)境控制（例如空調(diào)、滅火器）和各種安全設(shè)備。大型數(shù)據(jù)中心消耗的電約與一個小城鎮(zhèn)工業(yè)業(yè)務(wù)規(guī)模一樣多。

數(shù)據(jù)中心的發(fā)展史

數(shù)據(jù)中心對我們來說，其實就是一個提供集中存放計算、存儲以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的場所。而作為一個「中心」，除了需要最基本的場地之外，還需要具備互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)，如穩(wěn)定高速的互聯(lián)網(wǎng)接入帶寬、穩(wěn)定充足的電力供應(yīng)、恒溫恒濕的機房環(huán)境、實時有效的集中監(jiān)控等。

最初的數(shù)據(jù)中心其實就是一臺大型計算機。早期的計算機系統(tǒng)操作和維護都復(fù)雜，需要一個特殊的環(huán)境來操作。

上圖即為最早的計算機之一，使用了 18000 只電子管、占地 170㎡、耗電 140~150KW 的它也順帶開啟了與之配套的數(shù)據(jù)機房的誕生。

但那一時期的計算機性能較差，機房也沒有精密的溫度控制和指標(biāo)測試等措施，導(dǎo)致計算機往往一天就要發(fā)生好幾次故障，穩(wěn)定工作時間只有幾十分鐘到幾個小時。

為了連接計算機的各個部件需要用到大量的電纜電線。因為組件過多，因此當(dāng)時應(yīng)用了很多的方法，比如用標(biāo)準(zhǔn)的支架來安放設(shè)備、把電纜安裝在屋頂或者地板下（類似于地暖）。

但盡管如此，當(dāng)時的計算機運行時仍需要耗費大量的電力，并導(dǎo)致機器溫度過高問題，因此開始有了專線電纜、風(fēng)冷&液冷等降溫控溫措施。

早起的計算機成本很高、造價很貴，并且常常被用于軍事目的，因此安全性也非常重要，控制房間訪問權(quán)限、集中監(jiān)控的基本設(shè)計方針也隨之出現(xiàn)。

直到 20 世紀(jì) 80 年代，計算機的體積越來越小、設(shè)計越來越精密，不再需要像之前一樣「防火防盜」，但之前的那一套方案也迎來了新的用武之地。

隨著 IT 行業(yè)的發(fā)展，各個公司漸漸地認(rèn)識到需要高效合理的控制 IT 資源。這一階段的機房，IT 設(shè)備逐漸小型化，服務(wù)器逐步成為主體，多臺計算機、服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)，開始大量共用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

但互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度越來越快，各式各樣的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)應(yīng)運而生，建立自己的機房對許多小公司是不可行或者性價比很低的。于是許多公司開始創(chuàng)建非常大的設(shè)備，被稱為 Internet Data Center（IDC），它提供了商業(yè)上的系統(tǒng)部署和操作的解決方案，也就是我們現(xiàn)在所說的數(shù)據(jù)中心。

從行業(yè)發(fā)展看，1999 年以前 IDC 市場剛剛興起還不太為人所知，但 2000 年它突然升溫，全球的電信運營商和 IT 巨頭紛紛加入競爭。而我國的數(shù)據(jù)中心發(fā)展元年，一般認(rèn)為是 2005 年。

2005 年開始，中國的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)迎來了大發(fā)展的時代。在這樣的背景下，傳統(tǒng)上各自為戰(zhàn)的機房無論是經(jīng)濟性，安全性還是可靠性方面都已經(jīng)不能滿足企業(yè)或者用戶對信息化的需求。于是，企業(yè)自建數(shù)據(jù)中心（EDC），互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）逐漸開始出現(xiàn)，并在 2010 年達到了一個小高潮。數(shù)據(jù)中心也由此正式變成了一種互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。

時至今日，我國的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用規(guī)模已經(jīng)達到世界第二位，僅次于美國。

數(shù)據(jù)中心的分類

按照我國《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》(GB50174-2008)，數(shù)據(jù)中心可根據(jù)使用性質(zhì)、管理要求及其在經(jīng)濟和社會中的重要性劃分為 A、B、C 三級。

A級：容錯型

在系統(tǒng)需要運行期間，其場地設(shè)備不應(yīng)因操作失誤、設(shè)備故障、外電源中斷、維護和檢修而導(dǎo)致電子信息系統(tǒng)運行中斷。

A級是最高級別，主要是指涉及國計民生的機房設(shè)計。其電子信息系統(tǒng)運行中斷將造成重大的經(jīng)濟損或公共場所秩序嚴(yán)重混亂。像國家氣象臺；國家級信息中心、計算中心；重要的軍事指揮部門；大中城市的機場、廣播電臺、電視臺、應(yīng)急指揮中心；銀行總行等屬 A 級機房。

B級：冗余型

在系統(tǒng)需要運行期間，其場地設(shè)備在冗余能力范圍內(nèi)，不應(yīng)因設(shè)備故障而導(dǎo)致電子信息系統(tǒng)運行中斷。B 級定義為電子信息系統(tǒng)運行中斷將造成一定的社會秩序混亂和一定的經(jīng)濟損失的機房?？蒲性核?；高等院校；三級醫(yī)院；大中城市的氣象臺、信息中心、疾病預(yù)防與控制中心、電力調(diào)度中心、交通（鐵路、公路、水運）指揮調(diào)度中心；國際會議中心；國際體育比賽場館；省部級以上政府辦公樓等屬 B 級機房。

C級：基本型

在場地設(shè)備正常運行情況下，應(yīng)保證電子信息系統(tǒng)運行不中斷。A 級或 B 級范圍之外的電子信息系統(tǒng)機房都稱為 C 級。

和我國不同，美國的數(shù)據(jù)中心分為 4 級，根據(jù)冗余能力分別為：四級（有容錯能力）、三級（在線保護）、二級（有冗余）、一級（無冗余）。

不管是那個分級標(biāo)注，對于機房的可用性定義基本一致。

不同類別的數(shù)據(jù)中心會有不同的設(shè)計考量，從地點的選擇開始，到外部電力運載需求、物理布局、冷卻系統(tǒng) (空調(diào)) 的考量、內(nèi)部供電系統(tǒng)的設(shè)計、防火防震自然災(zāi)害、以及安全防護等等的設(shè)計都需要在開始建設(shè)數(shù)據(jù)中心前就考慮決定好。

數(shù)據(jù)中心的發(fā)展方向

多家機構(gòu)研報指出，由于云計算、5G、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興領(lǐng)域的迅速發(fā)展，對數(shù)據(jù)中心的需求與要求都有明顯的提高。甚至業(yè)內(nèi)有專家提出數(shù)據(jù)中心的發(fā)展決定了云計算、5G、人工智能的上限。

總的來說，面向 5G 和物聯(lián)網(wǎng)時代，數(shù)據(jù)中心有兩大變化：

• 數(shù)據(jù)中心 AI 化

• 架構(gòu)布局分布式

首先，隨著 AI 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用場景的普及，數(shù)據(jù)中心也需要借助 AI 的力量來適應(yīng) AI 社會，來提供運維和管理的效率。

其次，分布式也是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型的一個重要方向。物聯(lián)網(wǎng)時代萬物互聯(lián)，有越來越多的場景需要「低時延」的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，比如無人駕駛汽車、AR/VR等等，雖然 5G 的落地可以解決一部分該問題，但仍需要數(shù)據(jù)中心的計算更接近各個終端，縮短數(shù)據(jù)和信息的物理傳輸距離。

國內(nèi)數(shù)據(jù)中心發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)總體起步較晚，但受中國互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展迅速影響，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心近年來一直處于高速增長狀態(tài)。

民生證券指出，2019 年中國 IDC (互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)市場規(guī)模達到 1560.8 億元，同比增長 27.1%，遠高于世界平均水平(約 11%)。

據(jù)信通院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018 年的全國 IDC（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）的機架數(shù)量為 203.4 萬個，到 2020 年有望增長到 326.7 萬臺，增長迅速。

地域結(jié)構(gòu)上看，北上廣深地區(qū)由于政策限制增長空間有限，但周邊省市數(shù)據(jù)中心新建、擴建的投資需求將會顯著增多，另外一些環(huán)境適宜、電價優(yōu)惠、土地資源相對充裕的地區(qū)，如西北、西南等，數(shù)據(jù)中心數(shù)量也會有較大的增長潛力。

此次中央定調(diào)發(fā)展「新基建」，也正是看到了數(shù)據(jù)中心仍存在的巨大增長空間。此次受疫情居家隔離影響，游戲、視頻等流量大幅增加，而未來 5G 網(wǎng)絡(luò)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等也將助力數(shù)據(jù)中心發(fā)展。

天時地利人和，我國的數(shù)據(jù)中心將迎來發(fā)展提速時代。

擴展補充

1. 為什么貴州有很多數(shù)據(jù)中心？

貴州被稱為中國的大數(shù)據(jù)“硅谷”，三大運營商、華為、騰訊、蘋果紛紛在貴州建立數(shù)據(jù)中心，此外還有谷歌、英特爾、戴爾、IBM、甲骨文、阿里巴巴、騰訊、百度、京東、富士康等世界 500 強廠商數(shù)據(jù)中心紛紛把自己的數(shù)據(jù)中心建立在貴州這塊自古以來就荒涼落后的西部山區(qū)中。

究其原因，是因為貴州的地理條件特別適合建立數(shù)據(jù)中心。高海拔、低氣溫、低電價、非地震帶。并且貴州本身水資源豐富，全年都有不停的自然風(fēng)，且現(xiàn)在西部有很多現(xiàn)成的火電廠。

2. 為什么微軟要把數(shù)據(jù)中心設(shè)在水下？

微軟采用的技術(shù)原本是為潛艇研發(fā)的散熱技術(shù)，利用海底的低水溫來為數(shù)據(jù)中心散熱。制冷消耗的電力占據(jù)服務(wù)器電力消耗相當(dāng)大的比重，而微軟將數(shù)據(jù)中心沉入海底，無疑會極大的降低制冷消耗的電力。

3. 隨著數(shù)據(jù)的激增，數(shù)據(jù)中心的能耗會越來越高么？

2 月 28 日發(fā)表在頂級學(xué)術(shù)期刊、美國《科學(xué)》雜志的一篇論文給出一個結(jié)論：在過去十年間，全球數(shù)據(jù)中心的能耗水平大致持平。具體而言，該研究計算出 2010 年至 2018 年間，全球數(shù)據(jù)中心需求增長了 550%，數(shù)據(jù)中心能源使用僅增長了 6%。

4. 數(shù)據(jù)中心不夠用，不能無限建造么？

雖然數(shù)據(jù)中心的能耗比逐漸下降，但現(xiàn)階段仍需耗費大量的資源。所以北上深杭等核心一線城市對數(shù)據(jù)中心的政策越來越嚴(yán)格。

《北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄(2018 年版)》要求全市層面禁止新建和擴建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)、信息處理和存儲支持服務(wù)中的數(shù)據(jù)中心(PUE 值在 1.4 以下的云計算數(shù)據(jù)中心除外)，中心城區(qū)全面禁止新建和擴建數(shù)據(jù)中心。上海規(guī)定到 2020 年，全市互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心新增機架數(shù)嚴(yán)格控制在 6 萬個以內(nèi)，新建/改建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心 PUE 值嚴(yán)格控制在 1.3/1.4 以下。

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