《數(shù)據(jù)中心2030》報(bào)告

來源：華為時(shí)間：2023-09-21 13:58:14 作者：

　　日前，在華為全聯(lián)接大會(huì)2023期間，華為發(fā)布《數(shù)據(jù)中心2030》報(bào)告，與產(chǎn)業(yè)界共同展望數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展前景，定義未來數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵技術(shù)特征，提出新型數(shù)據(jù)中心參考架構(gòu)，牽引數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新發(fā)展。

　　該報(bào)告從算力需求與資源約束的核心矛盾出發(fā)，描繪了未來十年影響數(shù)據(jù)中心發(fā)展的5大未來場(chǎng)景，提出圍繞“數(shù)效、人效、算效、運(yùn)效和能效”5效提升的創(chuàng)新方向；同時(shí)，該報(bào)告在業(yè)界首次定義了未來數(shù)據(jù)中心的6大關(guān)鍵技術(shù)特征，系統(tǒng)性闡述數(shù)據(jù)中心所包含的云服務(wù)、計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、能源等技術(shù)的發(fā)展挑戰(zhàn)與突破方向。

　　報(bào)告還提出1個(gè)新型數(shù)據(jù)中心參考架構(gòu)，并通過22個(gè)指標(biāo)及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展前景進(jìn)行定量預(yù)測(cè)。

　　指標(biāo)預(yù)測(cè)

　　·圍繞算力供給和資源約束挑戰(zhàn)持續(xù)創(chuàng)新突破，將成為未來數(shù)據(jù)中心發(fā)展的主旋律。

　　·單個(gè)集群提供的有效AI算力將達(dá)100EFLOPS

　　·數(shù)據(jù)中心采用全閃存存儲(chǔ)的占比將達(dá)到80%

　　·業(yè)界領(lǐng)先數(shù)據(jù)中心自動(dòng)化運(yùn)行能力等級(jí)將達(dá)到L4

　　·大型數(shù)據(jù)中心綠電使用率將達(dá)到100%

　　·領(lǐng)先云數(shù)據(jù)中心算存網(wǎng)資源分配粒度將達(dá)到“函數(shù)級(jí)”

　　·數(shù)據(jù)中心超融合以太網(wǎng)絡(luò)滲透率將達(dá)到80%

　　關(guān)鍵特征

　　以系統(tǒng)化創(chuàng)新提升數(shù)據(jù)中心整體效率，最大化算力供給和資源約束之間的剪刀差，加速邁向智能世界。

　　·多樣泛在

　　大集群：建設(shè)從單服務(wù)器走向機(jī)柜，運(yùn)維從單服務(wù)器走向集群乃至整個(gè)DC

　　輕邊緣：從中心到邊緣，滿足各行業(yè)低時(shí)延業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)安全需求

　　新型態(tài)：從IT到CT、從陸地到海底/太空，利用各類資源，滿足多場(chǎng)景

　　·安全智慧

　　高安全：可信計(jì)算、機(jī)密計(jì)算和AI大模型時(shí)代的新安全生態(tài)

　　高可靠：更大范圍的跨域高可靠和關(guān)注業(yè)務(wù)連續(xù)性的業(yè)務(wù)級(jí)高可靠

　　高智能：融合AI技術(shù)和數(shù)據(jù)，使能DC全生命周期“自動(dòng)駕駛

　　·零碳節(jié)能

　　綠供能：風(fēng)光水電，動(dòng)態(tài)微電網(wǎng)

　　新儲(chǔ)能：從電網(wǎng)直供走向電網(wǎng)+儲(chǔ)能系統(tǒng)

　　液制冷：全液冷、風(fēng)液混合，全生命周期低碳實(shí)現(xiàn)極致PUE

　　·柔性資源

　　全池化：“應(yīng)用為中心”，算力、運(yùn)力、存力資源全部池化

　　柔計(jì)算：從基于分配率的彈性計(jì)算服務(wù)到基于利用率的柔性計(jì)算服務(wù)

　　泛協(xié)作：從單服務(wù)區(qū)到跨區(qū)東西、云邊泛在協(xié)作

　　·對(duì)等互聯(lián)

　　超融合：從多種互聯(lián)協(xié)議到超融合互聯(lián)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)對(duì)等直通

　　高性能：基于高速對(duì)等互聯(lián)架構(gòu)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)下一代高性能計(jì)算數(shù)據(jù)中心

　　光內(nèi)生：數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)走向全光化，接口，芯片，介質(zhì)全景創(chuàng)新

　　·系統(tǒng)摩爾

　　大小芯：Chiplet系統(tǒng)創(chuàng)新突破硅基半導(dǎo)體制造的瓶

　　新算力：探索量子、光、非硅計(jì)算等計(jì)算新范式

　　新存儲(chǔ)：介質(zhì)、系統(tǒng)、軟件協(xié)同創(chuàng)新，走向數(shù)據(jù)為中心架構(gòu)

　　報(bào)告指出，數(shù)據(jù)中心作為人工智能、云計(jì)算等新一代信息通信技術(shù)的重要載體，已經(jīng)成為新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的算力底座，具有空前重要的戰(zhàn)略地位，堪稱“數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)”。展望2030，數(shù)據(jù)中心的未來發(fā)展將呈現(xiàn)如下幾個(gè)趨勢(shì)：

　　算力需求十年百倍增長(zhǎng)，算力分布進(jìn)一步極化。

　　全球數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入新一輪快速發(fā)展期，我們預(yù)測(cè)，未來三年內(nèi)，全球超大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量將突破1000個(gè)，并將保持快速增長(zhǎng)。

　　算力的規(guī)模和效率成為國(guó)家和企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　當(dāng)前全球正處在千行萬業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的新階段，“百模千態(tài)”的AI大模型成為發(fā)展焦點(diǎn)，據(jù)預(yù)測(cè)GPT5.0（Generative Pre-trained Transformer）訓(xùn)練集群的算力需求將達(dá)到GPT3.0的200-400倍。

　　AI驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心發(fā)生全景式革命。

　　華為預(yù)測(cè)，到2030年全球AI計(jì)算算力將超過105ZFLOPS（FP16）：AI計(jì)算算力成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的最大驅(qū)動(dòng)力和決定性因素。未來5到10年通用大模型的發(fā)展有可能使AI對(duì)文字、音樂、繪畫、語音、圖像、視頻等領(lǐng)域的理解力超過人類平均水平，并與互聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備深度融合，深度改變?nèi)鐣?huì)的消費(fèi)模式和行為。

　　數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)標(biāo)簽從高耗能轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色發(fā)展使能器。

　　未來，隨著各國(guó)相關(guān)政策的陸續(xù)出臺(tái)和技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，越來越多的先進(jìn)節(jié)能技術(shù)將更廣泛地應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心，推動(dòng)PUE的進(jìn)一步下降，預(yù)計(jì)到2030年，PUE將進(jìn)入1.0x時(shí)代。

　　超出物理數(shù)據(jù)中心邊界，多流協(xié)同的數(shù)據(jù)中心普及化。

　　數(shù)百萬臺(tái)服務(wù)器的云數(shù)據(jù)中心、數(shù)十萬臺(tái)服務(wù)器規(guī)模的行業(yè)數(shù)據(jù)中心將在2030年之前出現(xiàn)，ChatGPT等突發(fā)的巨型超高密度任務(wù)涌現(xiàn)，土地、能耗獲得的不確定性等因素使得基于超大單體、以10年為周期的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃模式難以為繼。

　　系統(tǒng)級(jí)創(chuàng)新成為數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)展的主流。

　　應(yīng)對(duì)十年百倍算力增長(zhǎng)需求與能耗約束之間的矛盾，未來數(shù)據(jù)中心需要打破馮·諾依曼架構(gòu)，基于新架構(gòu)、新部件發(fā)展適應(yīng)性與高效性的新計(jì)算模式。

　　圍繞算力供給和資源約束挑戰(zhàn)持續(xù)創(chuàng)新突破。

　　先進(jìn)數(shù)字化企業(yè)和數(shù)字化國(guó)家，將在單個(gè)數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)中心集群、數(shù)據(jù)中心之間的“微中宏”觀、多層次進(jìn)行系統(tǒng)化創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)或者國(guó)家級(jí)的“一臺(tái)計(jì)算機(jī)”，通過整體效率的提升將算力供給和資源約束之間的剪刀差最大化，加速邁向智能世界。

　　具體內(nèi)容如下：