理性解析东数西算：“电”在哪里，“算”就在哪里？
撰文 / 张贺飞
编辑 / 沈洁
“东数西算”可能是过去一个礼拜里最走俏的概念。
根据国家发改委等部委的文件，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等地启动建设国家算力枢纽节点，同时规划了10个国家数据中心集群，超级工程“东数西算”全面启动。
资本市场迅速沸腾了起来，相关概念股应声上涨，甚至有人整理了一份详实的名单，罗列了大数据、云计算、算力建设、数据安全等细分市场的龙头和优质标的，在短时间内制造了多个涨停板。
可如果只盯着“东数西算”的概念，忽略了这一系统性工程的布局逻辑、时间进度和产业现状，稍有一些风吹草动或负面消息，那些概念股的股价就可能由涨转跌，形成阶段性的资本泡沫。
所以这篇文章的目的不想告诉大家有哪些投资机遇，而是从理性分析的角度为“东数西算”的虚火降降温。
01 旧基建牵动新基建
为何要启动“东数西算”工程？
简单的解释是把东部的数据传输到西部进行计算和处理，和南水北调、西电东送、西气东输等超级工程一样，“东数西算”的根源在于国内资源供给的不平衡，被迫跨越地理维度来解决资源分配问题。
再通俗一些理解的话，“计算”其实是一项高耗能的工作，在一个数据中心的运营成本中，电力成本往往占到50%以上。国内不均衡的电力资源分布，可以说是催生“东数西算”工程的直接诱因。
早在2020年的时候，国内的数据中心用电量已经占到了全社会总用电量的2.7%，总能耗超过2000亿千瓦时，相当于燃烧6000万吨煤排放1.6亿吨的二氧化碳的发电量，预计到2035年数据中心的用电需求将比2020年翻倍。如何解决“算力”的场地、能耗、分布等问题，显然是一门值得深究的学问。
先来看一组不同省市净供电量的对比数据，内蒙古、云南、贵州、甘肃等都是发电量大于用电量的省市，而北京、浙江、广东等属于发电量严重不足的省市。为了解决东部电力短缺的困局，国家启动了前面提到的“西电东送”工程，特高压也被列入新基建的重点项目，但这些举措尚不能解决根本问题。
以“西电东送”的南线为例，主要是将云南、贵州等地的水电输送到粤港澳大湾区，一年可以输送的电量约为3000亿千瓦时，但南方五省一年的用电量在13000亿千瓦时以上，远不足以满足耗电需求。联想到2021年东部多省市出现的“缺电”现象，将高耗能的数据中心放在东部地区，俨然不是一个理想的选择。
另一道计算题是成本。在当前的技术水平下，2000公里长距离输电的损耗是6%左右，这个数字已经相当乐观，但特高压输电线的建设成本也不可小觑。参考国家电网和南方电网的公开数据，特高压直流单条线路建造成本约为250亿元；而一条长达1.2万公里的海底光缆，所需要的资金只有5亿美元，两者的性价比不言而喻。
何况数据中心还需要消耗大量的电力给服务器冷却降温。有机构估算称，即使按照工业平均电价每千瓦时0.5元来计算，数据中心所在地气温每降低1℃，10万台服务器的标准数据中心机房每天可节约9.6万元。
微软、亚马逊、Facebook等都曾为了“物理降温”剑走偏锋，比如微软将“北方群岛”数据中心沉入了海底，Facebook在瑞典北部靠近北极圈边缘的地方兴建数据中心。国内的阿里云、腾讯云、百度、华为等也在将数据中心向贵州、甘肃等整体气温偏低的地区迁移，即便没有“东数西算”工程，数据中心的“西迁”趋势也已经成形。
在这样的大背景下，“东数西算”可以说是国家战略的必然选择，也是促进东西部发展协同联动的必由之路，但当前是否是刻意炒作“东数西算”概念股的准确时机，还需要结合实际情况进行理性思考。
02 需求决定启动速度
“东数西算”本质上是一项长期规划。
截止到2022年初，国内已建成的数据中心为500万标准机架，整体算力达到130EFLOPS，并将以20%以上的速度持续增长。单从数字上看的话，算力规模的增长不可谓不乐观，却也要看到两组细分数据。
一是当前国内不同省市的算力分布。根据中国信通院在《中国算力发展指数白皮书》中给出的数据，北京、广东、上海的算力规模位列前三，浙江、广东、江苏等东部省份的算力增速超过60%，内蒙古、贵州、甘肃等省市在算力规模和增速上并不占优。
二是当前数据中心上架率的不均衡。目前国内数据中心平均利用率约为55%，导致利用率较低的直接因素是需求的不均衡，算力需求大户互联网企业主要集中在北上广深，所以东部省市对算力的需求普遍较高，而西部地区的产业结构对算力需求偏弱。
“东数西算”工程的战略考量也在于此，即推动算力资源有序向西转移，促进解决东西部算力供需失衡问题。然而在传统的协作模式中，大多数云厂商是将东部数据中心作为源站，中西部作为CDN节点、边缘计算节点。无论是将数据传输到西部地区进行计算，还是把数据传输到西部地区进行存储，前提都是建设数据中心之间的高速网络通道。
所以“东数西算”工程注定不会像过去的基建那样“大水漫灌”，而是一个循序渐进的系统性工程。特别是在起步阶段，除了8 个算力枢纽和10 个数据中心集群的宏观布局，还刻意强调了两个指标：
首先是上架率，集群内数据中心的平均上架率至少要达到65%以上。比起盲目上马建设数据中心的行为，早期的重点可能是提升当前数据中心的利用率，尤其是西部几个数据中心的利用率。
其次是绿色计算，衡量数据中心能效的一个重要指标是PUE，算法是数据中心总耗电除以IT设备耗电，PUE值越接近1意味着越节能。“东数西算”工程明确规定张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE限制在1.25以下，林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE限制在1.2以下。
鉴于西部地区专业技术人才的匮乏，以及降低PUE值的散热技术瓶颈，“东数西算”将是一个红利逐步释放的过程。国家发改委高技术司也曾在2021年6月发文称，比较理想的目标是到“十四五”末，东部数据中心总量占比由60%下降至50%左右，西部数据中心占比由10%上升至25%左右。
所以现阶段鼓吹或炒作“东数西算”概念股，并没有太多的实际价值，短期内并不会改变东西部算力的存量格局。
把时间线重新梳理一下的话，“东数西算”的计划由来已久。2020年9月“东数西算”产业联盟成立，2021年5月明确了算力网络枢纽节点的布局，同年12月敲定了碳中和与绿色计算的方案，再到“东数西算”工程正式启动……这是解决国内能源和算力瓶颈的深层谋划，不应沦为一时的热点。
03 大环境下的小气候
“东数西算”的内涵绝非是字面上的理解。
参考中国工程院院士邬贺铨的说法：“受限于网络长距离传输造成的时延，以及相关配套设施等因素影响，一些对于后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的业务，可率先向西部转移。一些对网络要求较高的业务，比如工业互联网、灾害预警、远程医疗、人工智能推理等，可在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等东部枢纽布局，枢纽内部要重点推动数据中心从一线城市向周边转移。”
其实已经区分出了两种应用场景：
一种是对网络延迟要求不高的业务，典型的例子就是软件系统中的日志分析、每日每月报表分析、用户千人千面算法分析、视频渲染等应用。尽管增加了数据传输的成本，但西部地区便宜的电价、地价等优势，足可以抵消数据传输增加的硬性成本，吸引越来越多的企业和机构拥抱西部地区的数据中心。
一种是对网络延迟要求过高的业务，例如工业互联网、自动驾驶、金融证券、智慧城市等代表的创新性应用。这些应用的价值已经不能只从性价比着手，既是产业数字化转型的主要方向，也是可以预见的经济增长动力，并且有着不可低估的带动效应。很长一段时间内，这些高价值应用仍将集中在东部。
结合公开统计数据来看，2020年国内产业数字化的规模为31.7万亿元，在数字经济中的占比为80.9%，其中创新性应用的贡献占了相当大的比重。同时也意味着低时延依然是算力资源的重要指标，东部数据中心的作用在短期内无法被替代。
这大抵也是“东数西算”工程设立8个算力枢纽节点的原因，并没有一味将算力资源部署在西部省份，京津冀、长三角和粤港澳枢纽涵盖了4个国家数据中心集群，且明确表态要加快完善数据中心产业生态体系。
挑战其实留给了云计算厂商，需要改变传统的节点部署，构建起适应“东数西算”格局的混合架构。比如用户可以将原始数据上传到西部的数据中心，进行算力密集度高的AI模型训练和数据存储，然后将训练后的模型同步到东部的数据中心进行推理服务，再融合边缘算力作出超低时延的计算。
需要长远思考的还有那些尝到了“红利”的西部省市。如果说电力是工业时代的经济增长引擎，算力就是数字经济的新生产力，留给算力“策源地”的机遇绝非是向电力那样输出生产资源，而是改变资源输出型的经济结构，推动产业数字化和数字产业化的转型，催生出新技术、新产业、新业态和新模式。
也就是说，“东数西算”工程的的意义不单单是平衡东西部的资源，隐藏的使命是在算力基础设施由东向西布局的大环境下，加速相关产业有序向西部转移，吸引越来越多的优秀人才向西部发展，不断激活西部的经济活力，形成供给和需求的协同发展，借助数字化转型的东风弥合东西部的经济差距。
04 尾记
再次重申这样一个观点：“东数西算”工程的时间尺度可能以十年为周期，期间还有许多的现实问题需要解决，单纯在资本市场上吹风，或者以此炒作股价和市值，都不排除“收割焦虑”的嫌疑。
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