日前,在"2024中國算力大會"上,中國電子工業(yè)標準化技術協會開放計算標準工作委員會(OCTC)正式發(fā)布《算力工廠建設指南白皮書》(以下簡稱白皮書),創(chuàng)新提出面向未來數據中心的"算力工廠"模式,核心是以規(guī)(劃)、建(設)、運(營)一體化的交鑰匙工程,實現智算中心快速投運、綠色低碳,在當前AIGC算力供需挑戰(zhàn)下,開創(chuàng)了智算中心建設運營的新思路、新方法,讓客戶在智算中心建設運營上更省心、更省力。

該白皮書由中國電子技術標準化研究院、浪潮信息、中國建筑西北設計研究院、西安交通大學等九家單位共同編寫,深入剖析了當前算力的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn),提出大力發(fā)展"算力工廠",筑牢算力基礎設施的堅實底座。

AIGC蓬勃發(fā)展,算力發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)

以AIGC為代表的人工智能大模型等新應用、新需求的崛起,推動算力規(guī)模迅猛增長、計算技術多元創(chuàng)新、產業(yè)格局加速重構,但也滋生出算力緊缺、能耗激增等問題,算力的可持續(xù)發(fā)展正面臨新的挑戰(zhàn):

  • 算力需求多維爆炸,傳統數據中心建設周期成瓶頸:算力正在從以DC為中心走向邊緣/超邊緣/端,需要構建更加靈活敏捷的算力底座,實現泛在多維立體的算力分布。而傳統數據中心的建設需要經過設計、土建、機電安裝、調試等多個階段,整個建設周期長達1~2年以上,已難以滿足各行業(yè)對算力持續(xù)高速增長的迫切需求。
  • 能源利用率低,能耗居高不下:算力帶來的能耗問題日益顯現,據中國通信院數據顯示2022年中國數據中心平均PUE為1.52,而國家及多地政府出臺PUE值不高于1.25的嚴格限制,AI與綠色電力的結合成為重大趨勢。如何高效利用綠色電力為算力提供動力,進而將算力轉化為智力,推動產業(yè)數字化、智能化、綠色化轉型,是亟待解決的議題。
  • 算力建設的高投資與算力技術迭代快的矛盾愈發(fā)凸顯:算力基礎設施屬于重資產和資本密集型行業(yè),前期投入大、建設門檻高,同時技術迭代非???,而傳統數據中心改造擴容難,無法第一時間升級新一代技術,面臨建成即落后的窘境,投資回報率難以保障。

算力工廠:創(chuàng)新的數據中心全生命周期服務模式

面對AIGC帶來的算力需求的爆發(fā)式增長,傳統數據中心建設模式已無法滿足客戶對建設周期、能源利用率、投資成本等愈發(fā)嚴苛的要求。對此,白皮書提出了"算力工廠"模式,讓算力以更合適的方式更快發(fā)生在更亟需的地方。

算力工廠是一種創(chuàng)新的數據中心全生命周期服務模式,核心是通過算力高效、靈活定制、綠色低碳、智能運維的預制化集裝箱數據中心,以規(guī)(劃)、建(設)、運(營)一體化的交鑰匙工程,實現數據中心的快速建設、快速擴容、運營托管,助力用戶最大化發(fā)揮算力效益,提高資金使用效率,助力商業(yè)成功。

算力工廠的總體架構自下而上由算力底座、算力支撐、算力運營三部分組成。底層以不同形態(tài)的預制化集裝箱數據中心作為算力底座,中間層以計算、存儲、網絡等IT設備組成的硬件資源池作為算力支撐,頂層以優(yōu)質算力、高質量數據、智能算法、專業(yè)服務等實現運營托管。

算力工廠架構圖
算力工廠架構圖

快速投運,加速成本回收:采用預制化集裝箱建設模式,所有機電設備在工廠預集成、預測試,且集成工作與現場土建工作并行,相比傳統土建機房提升50%交付效率。大幅壓縮項目建設周期,加快投產進度,可助力客戶盡早搶占市場,收回投資,降低成本壓力。

綠色低碳,提升能源效率:光伏+儲能+液冷+自然冷源多種綠色技術有機結合統一,如采用冷板式液冷技術結合氟泵空調系統,PUE可低至1.15以下,降低碳排放25%。在綠電方面,光伏發(fā)電技術能夠直接將太陽能轉換為電能,為數據中心提供清潔的電力來源;儲能技術則允許數據中心在電力需求低時儲存能量,并在高峰時段使用儲存的能量,從而平衡電網負荷并提高能源利用效率。并且,集裝箱為預制化鋼結構建筑,裝配率可達90%以上,材料回收率超80%,施工現場無粉塵噪音,建筑垃圾少,實現綠色環(huán)保。

全流程算力服務,提供一體化解決方案:算力工廠以客戶需求為導向,提供定制化的算力規(guī)劃、建設、運維一體化全生命周期服務。在規(guī)劃階段,明確算力應用場景,圍繞工業(yè)、金融、醫(yī)療、交通、能源、教育等重點領域打造應用標桿,構建泛在融合的"算力+"行業(yè)應用體系;在建設階段,面向不同客戶需求群體,算力工廠提供兩種主要的建設模式:當算力需求規(guī)模較小時可采用設備采購模式,能夠更好地控制設備的采購過程和成本;當算力需求規(guī)模較大時可采用EPC模式(設計采購施工總承包模式),具有較高的靈活性,并能更好地協調和管理項目資源,提高項目效率和質量;在運營階段,除數據處理和使用、算法模型、訓練加速和推理等服務外,還為客戶提供運營商務模式設計、產品設計與發(fā)布、目標行業(yè)和客戶拓展、渠道和伙伴管理,以及應用創(chuàng)新孵化、產業(yè)聚合發(fā)展等全面的算力運營服務。

面對多樣化的市場需求,算力工廠能夠實現風冷/液冷、AI/通用/高密度等多種形態(tài)靈活兼容,匹配智算算力、通用算力、邊緣算力等多種應用場景。未來,算力工廠將秉承創(chuàng)新、高效、綠色的理念,不斷優(yōu)化建設與服務模式,以應對快速變化的市場需求,推動中國算力產業(yè)邁向更廣闊的發(fā)展前景。