消息 从某种角度来说，瓦特（Watt）代表工业经济，比特（Bit）代表数字经济。从工业经济迈向数字经济，进而走向智能经济是社会发展的必然趋势，而数字经济的发展是以工业经济为基础的，数字经济也将升级工业经济的发展模式。两者之间也存在资源的博弈，通过博弈不断达到均衡优化。“东数西算”就是我国瓦特与比特均衡发展的典型创新成果。
比特与瓦特的关系
比特的发展以瓦特为基础
数字经济发展必然经历三大阶段：数字化、互联网、数字孪生。以比特为生产力的数字经济不会凭空而来，而需要以工业经济为基础。算力以电子工业技术为基础，如果没有半导体、集成电路设计、芯片设计与制造等技术，数字经济就是空中楼阁，这从近些年我国在信息通信领域受到掣肘就可以看出端倪。
无论是物联网设备、通信设备、服务器，还是计算机、移动终端，都需要以电子工业技术为基础，虽然我国工业门类齐全，但是大而不强，数字经济如要取得长足发展，还需要补齐工业经济时代错过的全球产业链分工的短板。数据中心领域中节能技术的发展也依赖工业技术的进步，比如随着服务器功耗密度增加，液冷技术将大大普及，而液冷技术需要不断改进硅油材料的热膨胀系数，这都依赖工业技术的创新与进步。
瓦特的升级以比特为技术基础
以瓦特为生产力的工业经济也经历了三大发展阶段：蒸汽机阶段、电力阶段、模拟电路阶段。数字计算机的出现和普及代表着数字经济到来，数字化技术带来的是精准测量、精准计算、精细化管理，有利于改善传统工业经济的粗放发展问题。数据显示，到2030年，各行业受益于信息和通信技术减少的碳排放量将达121亿吨，其中能源领域超过18亿吨。国际能源署预测，采用数字化技术可在2016-2040年将年发电成本降低800亿美元，相当于全球发电总成本的5%。不仅是电力行业，工业互联网、物联网、工业机器人等智能制造技术对工业各门类的升级都起到了决定性的作用，工业供应链、资金链、数据链、生产链最终都将汇聚到工业企业“大脑”中进行自动计算决策。
“东数西算”是必然选择
我国能源资源的分布特点
我国90%的煤炭资源分布在秦岭-淮河以北地区；水能资源可开发量的93%分布在西部和中南部地区；太阳能资源主要分布在北纬22-35度一带的中西部地区；风能资源，内蒙古和甘肃北部为我国次大风能资源区，东部沿海地区风能资源丰富，但是由于风速不稳定，可开发利用的资源不多，由此可见，我国中西部地区的能源资源潜力较大。
从自然冷源的分布情况来看，年平均气温较低的为西南和东北地区，我国南部地区水资源丰富而北部地区水资源匮乏。以上这些特点决定了农业济领域形成“南水北调”，工业经济领域形成“西气东输”“西电东送”，而数字经济领域则形成了“东数西算”。
我国算力需求的特点
进入2022年，中国算力总体规模达到170EFLOPS（每秒一万七千亿亿次浮点运算），我国数据中心规模已达500万标准机架，随着数字技术向经济社会各领域全面持续渗透，全社会对算力需求十分迫切，预计每年仍将以55%以上的速度快速增长，算力的需求与当地数字经济的发展速度是强关联的。中通服咨询设计研究院编制的《中国数字经济发展研究报告》DEEP指数显示，数字经济发展一线省市（如广东、浙江、江苏、上海和北京等）的DEEP 指数在180以上，第一梯队的东部5省市凭借中心构建基础优势，在数字经济发展浪潮中响应迅速，起到了引领发展的作用，数字经济整体发展情况良好，这些地区的算力需求也占到了全国的70%以上。
中国信息通信研究院《中国算力发展指数白皮书》发布的数据显示，中国算力资源中每投入1元带来的经济收益是3~4元，数据中心的投资带来较高的经济外部性、利润溢出效应，但是当前有些地区迫于“碳达峰”“碳中和”的能耗管控压力，将大于1万千瓦时的数据中心纳入高耗能管控限制其发展，虽然在某种程度上限制了数字经济的发展，但也是无奈之举。东部地区实施“碳达峰”的压力远远高于西部地区。
“东数西算”政策演进阶段
●建设绿色数据中心阶段
我国数据中心的年用电量已占到全社会用电的2%，巨大的能耗占比促使主管部门意识到数据中心的统一布局问题，工业和信息化部在2013年初就发布了《关于数据中心建设布局的指导意见》，提出了数据中心建设和布局的“资源环境优先”原则；2013—2015年，三大电信运营商、大型互联网公司均已联合在贵州、内蒙、甘肃、宁夏等布局了大型数据中心产业园区，这些园区目前承接了一半以上的中国算力工程。
“东数西算”并不是牺牲西部资源保障东部经济，而是通过数据算力能耗的布局优化，由西部承接东部产业，东部沿海经济带动西部地区数字经济跨越式发展；西部地区产业为东部地区提供算力服务时培育了当地的IT人才队伍、数字化产业化服务，并借助便利的算力设施创造新的产业形态，优化本地就业结构、产业结构。
●建设一体化大数据中心阶段
2021年5月，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发了《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》（发改高技〔2021〕709号），提出布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点。2021年7月，工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》，进一步细化了数据中心规模阶梯布局、节能技术与PUE标准、产业链布局等具体要求。
“东数西算”工程全面实施阶段
2022年2月中旬，国家发展改革委等部门联合复函，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群，即“东数西算”工程。“东数西算”旨在通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。简单地说，就是让西部的算力资源更充分地支撑东部数据的运算，更好为数字化发展赋能。
“东数西算”需要破解的三大瓶颈问题
东西部传输时延问题
东部对算力的需求不仅包括计算本身，还有算力的反馈速度问题，其中对时延要求不高的业务可以使用“东数西算”工程，而对时延要求在5ms以内的计算服务则不适宜采用“东数西算”，尤其是对时延要求较高的金融大宗交易、大型在线游戏、生产线操作等，基础算力应配合“端-边-云”形成边缘计算、本地云计算、西部基础算力相融合的算力网络。随着我国全光网、一干传输网升级规划建设，这些问题有望迎刃而解。
数据中心算力网络技术问题
当前数据中心的算力网络并不是将国家级算力网络的存储、网络、计算三者融合设计，某市曾经出现了“核酸检测预约服务器宕机事件”，原因是网络防火墙不支持大规模的访问量申请，导致误判为网络攻击而拒绝服务。因此，未来大型数据中心算力网络还要基于全国算力网络的规划开展设计，资源要能实现弹性选择、控制与转发分离，但控制面是当前数据中心网络发展的瓶颈，数据中心算力网络技术还需要进行重点研发突破。
确定性网络问题
低时延、低抖动是确定性网络的特征，而IP承载网是“尽力而为”的路由解析、转发机制，IP技术演进分为3个阶段：IP/ETH时代、IP/MPLS时代、SRv6时代。SRv6新型网络技术（SR指Segment Routing技术，v6指原生IPv6，SRv6就是IPv6+Segment Routing）已经具备了商业化的基础，未来还需要继续破解数据包带宽占用问题，确定性网络的提出将推动数据中心走向电信级服务保障级别。
“东数西算”的应用场景
存储与灾备算力
存储与灾备虽然严格意义上不是实时算力服务，但也是“东数西算”的重要业务场景。数据灾难备份，是指为防止出现操作失误或系统故障导致数据丢失，而将全系统或部分数据集合，从应用主机的硬盘或阵列复制到其他存储介质的过程。按照外部环境对数据中心设备破坏的分类来看，可以分为IT系统问题、网络安全技术问题、信息安全管理问题、灾害类事件问题，前三者为人为的破坏，最后者是不可抗力导致，对于东部地区来说以前三者为主。
数据灾备按照等级可以分为三级：数据级（数据同步）、应用级（应用接管）、业务级（非IT因素）。对于东部地区来说，数据级占比最大，我国“十四五”时期灾备市场总体规模在1500亿元左右，数据总量平均以每年30%左右的速度增长，其中需要提供灾备的数据在50%以上。异地灾备为东部地区的数据恢复提供了较好的保障。医院的医疗影像和诊断记录、电子图书档案、人事档案、重要场所的监控数据等需要长期保存，都可以纳入“西算”场景范畴。
基础算力
基础算力占算力规模的70%左右，基于我国移动互联网的快速发展，网络购物、移动视频、移动支付等应用呈爆发式增长，互联网行业算力应用占比达到47.1%左右；智慧城市、数字政府、政务云、视频监控的广泛部署，使得政府算力占比达到13.9%；未来类似图像渲染、视频渲染等后台制作场景，以及大数据挖掘、数字孪生仿真模拟等离线分析场景会非常广泛，对算力要求也将更高。
服务器的更换周期一般为5~6年，企业建设私有云的成本较高，如果采用公有云服务则可以大大降低运营成本，而云服务供应商将数据计算服务放在西部机房则又可以大大降低云服务成本，两者叠加将带来较大的规模经济效益。
智能算力
智能算力要求服务器对数据的吞吐量较大，随着智慧城市的深入推进，摄像头视频通道的人工智能处理包括提供百万路级的视频接入、云端智能计算能力、边缘智能计算能力。智能算力要求GPU等算力芯片支持机器视觉算法，而对于车联网、无人驾驶、智能网联汽车等智能算力需要提供时延低于1ms的边缘计算服务，边缘计算不适用于“东数西算”，对于实时性不强的图像计算服务则可以采用。另外，其他数据推理、强化学习训练等也可以放在西部数据中心进行计算。
超算算力
众所周知，我国新型基础设施建设包含三大方向：信息基础设施、信息融合基础设施和创新基础设施，当前的创新基础设施已与过去大不相同，需要处理的数据量非常庞大，必须要以超算算力为基础，比如在气象分析预测领域，超算可以大大提高网格的空间分辨率和播报频率。其他应用场景还有高海拔宇宙线观测、空气动力学、车辆碰撞测试仿真实验、药品实验数据分析，超算中心就像是一座大型的算力共享实验室。
总之，我国在建设数字经济的同时，也在夯实智能经济的三大底座——数据、算力、算法。算力基础网络的建设需要与工业经济融合发展，在能源供应、服务器节能、集成电路方面还需要依赖工业经济的资源布局和技术创新；算力基础设施的升级将进一步促进工业科技的发展，而“东数西算”则是两者融合发展的典型创新案例。
