數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

No.202206

數(shù)據(jù)中心白皮書

（2022年）

中國信息通信研究院

2022年4月

前言

在數(shù)字經(jīng)濟時代，算力正在成為一種新的生產(chǎn)力，廣泛融合到

社會生產(chǎn)生活的各個方面，為千行百業(yè)的數(shù)字化轉型提供基礎動力。

數(shù)據(jù)中心是算力的物理承載，是數(shù)字化發(fā)展的關鍵基礎設施。近年

來，國家高度重視數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，“十四五”規(guī)劃和2035年

遠景目標綱要中明確提出要“加快構建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，

強化算力統(tǒng)籌智能調度，建設若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據(jù)中心集群，

建設E級和10E級超級計算中心”。工業(yè)和信息化部（以下簡稱

“工信部”）、國家發(fā)展和改革委員會（以下簡稱“國家發(fā)改委”）

等先后出臺《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》、

《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》等重要

政策文件，有效規(guī)范了我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

當前，我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)正由高速發(fā)展向高質量發(fā)展全面演進。

布局方面，全國一體化大數(shù)據(jù)中心、新型數(shù)據(jù)中心等政策文件的出

臺及“東數(shù)西算”工程的實施，為數(shù)據(jù)中心協(xié)同、一體化發(fā)展指明

了方向，推動全國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)布局不斷優(yōu)化。市場方面，多樣化

的算力需求不斷涌現(xiàn)，為通用、智算、超算及邊緣等不同類型和形

態(tài)的數(shù)據(jù)中心發(fā)展提供了有效的市場牽引，推動我國數(shù)據(jù)中心市場

規(guī)模持續(xù)增長。技術方面，儲能、蓄冷、高密度、算力網(wǎng)絡、智能

運維、超融合架構等技術的創(chuàng)新，加速推動數(shù)據(jù)中心向大型化、智

能化、綠色化方向發(fā)展。未來，我國數(shù)據(jù)中心市場仍將保持高速增

長，產(chǎn)業(yè)布局及生態(tài)也將不斷優(yōu)化，可為用戶提供泛在、智能、可

靠的算力資源。

本白皮書基于全球視角和我國現(xiàn)狀，對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)總體及熱

點情況進行了梳理，從技術、政策等維度對我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展

進行了重點分析，并對我國數(shù)據(jù)中心發(fā)展進行了展望。

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

一、產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展

以數(shù)字技術為核心驅動的第四次工業(yè)革命正在給人類生產(chǎn)生活

帶來深刻變革，數(shù)據(jù)中心作為承載各類數(shù)字技術應用的物理底座，

其產(chǎn)業(yè)賦能價值正在逐步凸顯。國際方面，世界主要國家均在積極

引導數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展，數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模不斷擴大，投資并購活

躍，競爭日益激烈。國內(nèi)方面，“新基建”的發(fā)展及“十四五”規(guī)

劃中數(shù)字中國建設目標的提出，為我國數(shù)字基礎設施建設提供了重

要指導，我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入新階段，數(shù)據(jù)中心規(guī)模穩(wěn)步提

升，低碳高質、協(xié)同發(fā)展的格局正在逐步形成。

(一)規(guī)模方面，全球新增相對穩(wěn)定，我國保持快速增

長

全球數(shù)據(jù)中心新增相對穩(wěn)定。按照全球服務器年增加量統(tǒng)計，

2015年-2021年全球年新增投入使用服務器規(guī)模相對穩(wěn)定，凈增加

值也相對穩(wěn)定，預計未來幾年數(shù)據(jù)中心規(guī)模仍將保持平穩(wěn)增長，具

體見圖1。

1

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

2015201620172018201920202021

亞太北美南美東歐西歐中東&非洲

來源：Gartner、中國信息通信研究院

圖1全球服務器年增加量（兆瓦）

我國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模持續(xù)穩(wěn)步增長，大型以上數(shù)據(jù)中心規(guī)模

增長迅速。近年來，我國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模穩(wěn)步增長，按照標準機

架2.5kW統(tǒng)計，截止到2021年年底，我國在用數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模達

到520萬架，近五年年均復合增速超過30%。其中，大型以上數(shù)據(jù)

中心機架規(guī)模增長更為迅速，按照標準機架2.5kW統(tǒng)計，機架規(guī)模

420萬架，占比達到80%。

2

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

來源：工信部信息通信發(fā)展司

圖2我國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模

(二)收入方面，全球市場平穩(wěn)增長，我國維持較高增

速

數(shù)據(jù)中心市場收入方面，2021年全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模超過

679億美元1，較2020年增長9.8%。預計2022年市場收入將達到

746億美元，增速總體保持平穩(wěn)，具體見圖3。

1全球數(shù)據(jù)中心市場收入來自于數(shù)據(jù)中心服務商的收入統(tǒng)計，僅包括數(shù)據(jù)中心基礎設施相關收入，不包括

云服務等收入，主要為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的收入，企業(yè)自用數(shù)據(jù)中心不產(chǎn)生相關收入。

3

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

800.0746.510.6%

10.4%679.310.4%

700.010.3%

618.7

10.2%

600.0566.6

513.310.0%

465.59.9%

500.09.8%9.8%

400.09.6%

300.09.4%

9.2%9.2%

200.0

9.0%

100.08.8%

0.08.6%

201720182019202020212022E

全球市場收入（億美元）增速

來源：中國信息通信研究院

圖3全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模

受新基建、數(shù)字化轉型及數(shù)字中國遠景目標等國家政策促進及

企業(yè)降本增效需求的驅動，我國數(shù)據(jù)中心業(yè)務收入持續(xù)高速增長。

2021年，我國數(shù)據(jù)中心行業(yè)市場收入達到1500億元左右2，近三年

年均復合增長率達到30.69%，隨著我國各地區(qū)、各行業(yè)數(shù)字化轉型

的深入推進，我國數(shù)據(jù)中心市場收入將保持持續(xù)增長態(tài)勢，具體見

圖4。

2我國數(shù)據(jù)中心市場收入指數(shù)據(jù)中心基礎設施相關業(yè)務收入，包括機柜租用、帶寬租用、服務器代理運維

等服務，不包含云計算業(yè)務收入，主要依據(jù)數(shù)據(jù)中心牌照企業(yè)的收入數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算。

4

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

20001900.735.0%

32.9%

180032.6%

30.0%

29.1%28.5%

16001500.2

26.7%

140025.0%

1167.5

1200

20.0%

1000878.3

15.0%

800680.1

512.8

60010.0%

400

5.0%

200

00.0%

201720182019202020212022E

市場收入（億元）增長率

來源：中國信息通信研究院

圖4我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模

(三)需求方面，新興市場需求強勁，我國應用場景多

樣

從全球范圍來看，受全球數(shù)字經(jīng)濟加速發(fā)展促進，印度、南非

等新興市場逐步加強對數(shù)據(jù)中心的政策支持和產(chǎn)業(yè)投入，成為拉動

全球數(shù)據(jù)中心需求增長的重要增長極。2015年啟動的“數(shù)字印度”

計劃為印度的數(shù)字化發(fā)展提供持續(xù)助力，大數(shù)據(jù)中心建設是該計劃

的重要內(nèi)容之一。2021年南非通訊和數(shù)字科技部發(fā)布了《國家數(shù)據(jù)

和云政策草案》，該草案對國家高性能計算和數(shù)據(jù)處理中心的建設

作出了指引，高性能計算和數(shù)據(jù)處理中心主要由現(xiàn)有的Sentech和

BroadbandInfraco兩個數(shù)據(jù)中心合并而成，上述數(shù)據(jù)中心將為各級

政府、企業(yè)及高校提供云服務。以政府力量為主導的數(shù)據(jù)中心建設，

將為南非數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展打下堅實基礎。

在市場方面，印度智能終端設備及數(shù)字化消費場景日漸豐富，

5

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

數(shù)據(jù)算存需求激增，同時新冠疫情的加劇，使得更多線下業(yè)務活動

轉向線上，旺盛的數(shù)字技術應用及消費需求為印度數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)

展提供了有利的外部環(huán)境?？鐕髽I(yè)對印度數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展保持樂觀

態(tài)度，并通過數(shù)據(jù)中心建設強化數(shù)字服務能力，2020年亞馬遜向印

度特倫甘納邦投入28億美元用于在該邦建立新的服務區(qū)，這將是亞

馬遜在印度的第二個云計算區(qū)域，亞馬遜對印度數(shù)據(jù)中心市場投入

的持續(xù)增加，將使其更好地滿足印度數(shù)據(jù)本地化政策。同時，2019

年字節(jié)跳動宣布未來三年對印度市場投資10億美元，其中數(shù)據(jù)中心

的投資占比較大。與投資活躍的印度市場相比，跨國公司對南非市

場的投入則尚處于起步階段，2019年微軟率先宣布啟用位于南非的

數(shù)據(jù)中心，成為全球主要云服務商中率先入駐非洲的企業(yè)之一；

2020年亞馬遜在南非的首個云數(shù)據(jù)中心正式啟用，該數(shù)據(jù)中心為數(shù)

百萬客戶提供便捷的云計算服務，隨著南非數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展進程的不

斷加快，預期將會有更多的數(shù)據(jù)中心及云服務商進軍南非市場。

從我國范圍看，高新技術、數(shù)字化轉型及終端消費等多樣化算

力需求場景不斷涌現(xiàn)，算力賦能效應凸顯。在高新技術方面，高度

復雜的計算場景需要更多高性能算力支持，而超算可通過高性能算

力為醫(yī)療、航天及勘探領域提供支撐。當前，E級超算已經(jīng)成為世

界各國在超算領域開展競賽的重要方向，我國超算在算力、算效等

方面仍有較大的提升空間。在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉型方面，互聯(lián)網(wǎng)、通信

及金融等現(xiàn)代服務業(yè)需面向大量終端客戶提供服務，企業(yè)數(shù)字技術

應用較為成熟，數(shù)字化程度高。隨著十四五規(guī)劃等政策的出臺，以

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

及技術研發(fā)和業(yè)務應用的持續(xù)演進，我國傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)，如國家電

網(wǎng)、南方電網(wǎng)、中石油、中石化等也開始積極推動算力基礎設施建

設，為企業(yè)數(shù)字化轉型提供支撐。在移動消費及智能終端方面，近

年來我國移動終端用戶及智能終端設備數(shù)量快速增長，終端設備應

用場景不斷豐富，對實時算力的需求不斷提升。

來源：中國信息通信研究院

圖5不同場景下的異構算力需求

在算力形態(tài)方面，我國數(shù)據(jù)中心形態(tài)多樣化發(fā)展趨勢逐漸顯現(xiàn)，

智算中心、邊緣數(shù)據(jù)中心將保持高速增長。長期以來，我國數(shù)據(jù)中

心主要以通用算力為主，超算、智算及邊緣數(shù)據(jù)中心應用和數(shù)量還

待增長。隨著我國高性能計算、AI計算及邊緣計算需求的提升，超

算、智算及邊緣數(shù)據(jù)中心將得到進一步發(fā)展，算力呈現(xiàn)多樣化的發(fā)

展趨勢。當前，通用算力的數(shù)據(jù)中心仍是市場主力，按機架規(guī)模統(tǒng)

計，占比超過90%；超算中心主要應用于國家重大科研領域，商業(yè)

應用場景較少；智算中心從早期實驗探索逐步走向商業(yè)試點，盡管

現(xiàn)有規(guī)模占比不高，但隨著我國各類人工智能應用場景的豐富，智

7

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

算需求將快速增長，預期規(guī)模增速將達到70%；邊緣數(shù)據(jù)中心能夠

為智能終端、物聯(lián)設備提供實時算力，隨著我國數(shù)字化轉型的加快，

包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，邊緣計算需求將進一步提升，邊緣數(shù)據(jù)中

心的規(guī)模增速有望達到30%。

應用場景的多元化對數(shù)據(jù)中心功能定位提出了新要求，數(shù)據(jù)中

心已經(jīng)不僅是承載云計算、大數(shù)據(jù)及人工智能等數(shù)字技術應用的物

理底座，也正在成為一種提供泛在普惠算力服務的基礎設施，廣泛

參與到社會生產(chǎn)生活的各個領域并實現(xiàn)全面賦能。

(四)競爭方面，競技舞臺范圍擴大，并購推動強者愈

強

為豐富業(yè)務來源，頭部數(shù)據(jù)中心運營商積極拓展本土外市場，

擴張產(chǎn)業(yè)版圖。中國電信、中國移動、CenturyLink和NTT

Communications等為代表的基礎電信運營商，及Equinix、Digital

RealityTrust、萬國數(shù)據(jù)等為代表的第三方數(shù)據(jù)中心運營商，依靠建

設起步早的先發(fā)優(yōu)勢已在本土持有大規(guī)模數(shù)據(jù)中心資源。在不斷發(fā)

展歷程中，基礎電信運營商和第三方數(shù)據(jù)中心運營商依靠資源、資

金及技術研發(fā)優(yōu)勢，通過培育自主品牌、拓寬國際營銷渠道和提供

全方位配套的數(shù)據(jù)中心服務在全球范圍內(nèi)加速數(shù)據(jù)中心布局。如全

球領先的數(shù)據(jù)中心運營商Equinix在新加坡、香港、東京、悉尼、雅

加達等地均有數(shù)據(jù)中心布局；萬國數(shù)據(jù)2021年初步形成東南亞市場

布局，將在馬來西亞、印度尼西亞投建超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心園區(qū)；中

國移動國際有限公司（CMI）在2021年投入使用位于德國法蘭克福

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

的數(shù)據(jù)中心。隨著越來越多的巨頭企業(yè)不局限于本土市場，積極擴

張數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)版圖，全球數(shù)據(jù)中心競技舞臺將進一步擴大，“出

?！逼髽I(yè)需加強技術研發(fā)和資源獲取，以保障更大的競爭突圍優(yōu)勢。

數(shù)據(jù)中心行業(yè)迎來并購潮，大額交易頻現(xiàn)，市場格局或將呈現(xiàn)

強者愈強態(tài)勢。在全球推行低碳節(jié)能戰(zhàn)略背景下，發(fā)達城市及周邊

區(qū)域的資源越來越難獲取，同時由于新建數(shù)據(jù)中心項目往往需要1-

2年建設周期，融資便捷、資金充足、組織靈活的數(shù)據(jù)中心市場主

體多采取并購方式“購買”數(shù)據(jù)中心資源或項目，以此擴大業(yè)務規(guī)

模。以我國情況為例，目前行業(yè)內(nèi)以兩類并購方式為主。第一類是

資源類收購，該類收購對象多為獲批的能耗額度、土地使用權、廠

房建筑等，目的是填補企業(yè)自身在某些區(qū)域的數(shù)據(jù)中心供給不足，

以及儲備優(yōu)質地段的稀缺資源。第二類是直接收購成熟的數(shù)據(jù)中心

項目，該類收購通常是瞄準被收購數(shù)據(jù)中心的盈利能力，或是跨界

新進入數(shù)據(jù)中心行業(yè)的企業(yè)意圖加快布局、減少建設周期、降低轉

型難度。2021年，Equinix花費3.2億美元收購尼日利亞數(shù)據(jù)中心和

連接服務提供商MainOne填補非洲市場空白；寶能創(chuàng)展以16.5億元

收購鵬博士旗下5個數(shù)據(jù)中心共計9個機樓，加速進軍數(shù)據(jù)中心市

場。并購方式下，企業(yè)可迅速獲得稀缺資源、提高市場占有率和行

業(yè)地位，甚至加快進軍原本未涉及的空白市場，基礎資源的擴展將

有效促進企業(yè)營收增長，在積累資金后繼續(xù)加快并購獲取更多資源，

以實現(xiàn)強者愈強。

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

(五)低碳方面，技術機制不斷完善，節(jié)能實踐快速推

進

數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新技術加速涌現(xiàn)，管理與金融體系持續(xù)完善，為數(shù)

據(jù)中心綠色低碳發(fā)展提供了有效助力。在技術創(chuàng)新方面，液冷、蓄

冷、高壓直流、余熱利用、蓄能電站等技術的應用，以及太陽能、

風能等可再生能源利用，能夠進一步降低數(shù)據(jù)中心能耗及碳排放。

在管理與金融方面，業(yè)界領先的數(shù)據(jù)中心通過建立綠色數(shù)據(jù)中心管

理制度及內(nèi)部碳定價制度促進數(shù)據(jù)中心綠色轉型；綠電證書及綠電

交易市場機制的建立和完善，可以有效激發(fā)數(shù)據(jù)中心使用綠色能源，

降低碳排放的積極性。

來源：中國信息通信研究院

圖6技術、管理及金融創(chuàng)新助力數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展

國際互聯(lián)網(wǎng)巨頭積極推動綠色能源使用，促進數(shù)據(jù)中心節(jié)能減

排。谷歌、蘋果和臉書積極公布可再生能源使用進展，并分別于

2017年、2018年及2020年實現(xiàn)運營體系100%可再生能源使用。微

軟和亞馬遜計劃于2025年實現(xiàn)100%可再生能源使用目標。為了更

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

好地推進數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排，谷歌在2020年9月提出，到2030年

在全球范圍內(nèi)所有數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)以小時為單位的實時可再生能源供

電，也即24/7零碳運營管理計劃。微軟通過優(yōu)化數(shù)據(jù)中心備用電力

系統(tǒng)，包括儲能電池及低碳燃料（氫燃料）等形式促進數(shù)據(jù)中心降

碳，2020年微軟已經(jīng)成功完成了對氫燃料電池的測試，這將為消除

對柴油發(fā)電機備用電源的依賴及實現(xiàn)碳減排奠定堅實基礎。

來源：Google.247-carbon-free-energy.2020

圖7谷歌數(shù)據(jù)中心以小時單位無碳能源全年使用情況示意圖

我國頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及第三方服務商也在積極開展節(jié)能減排技

術實踐，建設運營數(shù)據(jù)中心的綠色低碳水平達到全球領先。百度云

計算（陽泉）中心應用市電直供+HVDC、自研“零功耗”臵頂冷卻

單元及AI調優(yōu)技術，年均PUE達到1.08；秦淮數(shù)據(jù)環(huán)首都數(shù)據(jù)中

心利用模塊化、綠電交易及資源回收等技術，年均PUE達到1.15，

可再生能源利用率達到了100%；中金數(shù)據(jù)昆山一號數(shù)據(jù)中心采用節(jié)

能技術、清潔能源采購等方式，實現(xiàn)碳中和目標，數(shù)據(jù)中心碳使用

率（CUE）為0.49。

11

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖8綠色低碳數(shù)據(jù)中心優(yōu)秀案例

（左：百度云計算（陽泉）中心、中：秦淮數(shù)據(jù)環(huán)首都數(shù)據(jù)中心、右：中金數(shù)

據(jù)昆山一號數(shù)據(jù)中心）

(六)政策方面，我國央地協(xié)同聯(lián)動，推動低碳高質發(fā)

展

1.新型數(shù)據(jù)中心推動高質量發(fā)展

新型數(shù)據(jù)中心是產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，“四高三協(xié)同”內(nèi)涵不斷豐富。

2021年7月，工信部發(fā)布《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-

2023年）》，明確提出了新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展方向及路徑。行動計劃

聚焦高技術、高算力、高能效和高安全的四高特征，以及數(shù)云協(xié)同、

云邊協(xié)同、數(shù)網(wǎng)協(xié)同的協(xié)同要求，引導我國數(shù)據(jù)中心高質量發(fā)展。

同時，行動計劃也在布局、網(wǎng)絡、算力、產(chǎn)業(yè)鏈、綠色低碳及安全

等方面，對新型數(shù)據(jù)中心建設作出全面指引。

在布局方面，形成國家樞紐節(jié)點、省數(shù)據(jù)中心及邊緣數(shù)據(jù)中心

的梯次布局；在網(wǎng)絡方面，聚焦國家、區(qū)域、邊緣各級網(wǎng)絡關鍵節(jié)

點，推動網(wǎng)絡質量提升，促進數(shù)網(wǎng)協(xié)同發(fā)展；在算力方面，引入算

力指標FLOPS對數(shù)據(jù)中心算力進行評價，引導數(shù)據(jù)中心從粗放的機

架規(guī)模增長向高質量的算力算效提升方向演進；在產(chǎn)業(yè)鏈方面，鼓

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

勵核心技術研發(fā)及標準研制，強化產(chǎn)業(yè)鏈體系建設；在綠色低碳方

面，加快綠色技術產(chǎn)業(yè)應用，提升新能源利用水平，優(yōu)化綠色管理

能力建設；在安全方面，提升網(wǎng)絡安全保障能力、數(shù)據(jù)資源管理能

力建設，提升新型數(shù)據(jù)中心的可靠性。

為了更好地落實《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023

年）》對新型數(shù)據(jù)中心建設及發(fā)展要求，2021年11月工信部辦公廳

發(fā)布關于國家新型數(shù)據(jù)中心（2021年）案例推薦工作的通知，明確

了國家新型數(shù)據(jù)中心推薦方向。該通知對大型數(shù)據(jù)中心及邊緣數(shù)據(jù)

中心分別提出針對性的要求，大型數(shù)據(jù)中心重點關注基礎設施、運

營管理、數(shù)字技術及生態(tài)能力方面的內(nèi)容，并具備支撐行業(yè)數(shù)字化

轉型、賦能千行百業(yè)的應用效果；邊緣數(shù)據(jù)中心重點關注運行效率、

算力算效、監(jiān)控安全、網(wǎng)絡能力方面的內(nèi)容，并具備創(chuàng)新突出、易

于推廣的應用特色。根據(jù)地方推薦和專家評選，2022年3月工信部

發(fā)布“國家新型數(shù)據(jù)中心典型案例名單（2021年）”，其中大型數(shù)

據(jù)中心32個，邊緣數(shù)據(jù)中心12個，具體名單見附錄。

2.一體化大數(shù)據(jù)中心推動協(xié)同發(fā)展

一體化大數(shù)據(jù)中心政策推動數(shù)據(jù)中心布局優(yōu)化，促進全國數(shù)據(jù)

中心協(xié)同發(fā)展。2020年12月，國家發(fā)改委、工信部等四部委發(fā)布

《關于加快構建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導意見》。

在數(shù)據(jù)中心方面，提出形成布局合理、綠色集約的基礎設施一體化

格局。2021年5月，《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞

紐實施方案》發(fā)布，其標志著全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

從早期籌劃走向初步啟動，我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)布局從區(qū)域內(nèi)協(xié)同進

一步過渡到全國一體化發(fā)展。《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體

系算力樞紐實施方案》明確提出要圍繞京津冀、長三角、粵港澳大

灣區(qū)、成渝、貴州、內(nèi)蒙古、甘肅及寧夏這8個國家樞紐節(jié)點開展

全國一體化大數(shù)據(jù)中心建設。八大樞紐節(jié)點在市場、資源等方面各

有優(yōu)勢，其中京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等節(jié)點具備較

強的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)基礎，網(wǎng)絡環(huán)境較好，用戶規(guī)模較大，在后續(xù)發(fā)

展過程中，應重點提升算力服務質量。貴州、內(nèi)蒙古、甘肅及寧夏

等節(jié)點資源充沛，氣候適宜，在發(fā)展綠色數(shù)據(jù)中心方面具有較大潛

力。后續(xù)發(fā)展過程中應持續(xù)發(fā)揮資源優(yōu)勢，面向全國提供算力保障。

受到一體化大數(shù)據(jù)中心政策影響，我國地方政府也在加強區(qū)域

布局引導，全面促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同。當前，北京、上海、江蘇、山東、

云南、甘肅等省市均出臺了數(shù)據(jù)中心政策，進行產(chǎn)業(yè)布局。北京市

2021年4月發(fā)布《北京市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實施方案（2021-2023

年）》，提出建立優(yōu)勢互補的京津冀數(shù)據(jù)中心聚集區(qū)，并基于此將

北京及周邊地區(qū)劃分為數(shù)據(jù)中心功能保障區(qū)、改造升級區(qū)、適度發(fā)

展區(qū)、協(xié)同發(fā)展區(qū)，不同功能區(qū)域數(shù)據(jù)中心根據(jù)資源及發(fā)展目標實

行不同的“建改退合”政策。上海市2021年4月發(fā)布《上海市數(shù)據(jù)

中心建設導則（2021版）》，在空間上分為數(shù)據(jù)中心適建區(qū)、禁止

區(qū)和限制區(qū)，其中適建區(qū)為外環(huán)以外區(qū)域，既有工業(yè)區(qū)、發(fā)電廠區(qū)

優(yōu)先；禁止區(qū)為中環(huán)以內(nèi)區(qū)域，不得新建數(shù)據(jù)中心；限制區(qū)為適建

區(qū)和禁止區(qū)之外的區(qū)域。山東省2021年10月發(fā)布《關于加快構建

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

山東省一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的實施意見》，提出要逐漸

形成“2+5+N”的省級一體化大數(shù)據(jù)中心空間格局：構建2個低時

延數(shù)據(jù)中心核心區(qū)，形成3-5個左右的省級數(shù)據(jù)中心集聚區(qū)，“十

四五”期間，建成10個左右的行業(yè)大數(shù)據(jù)中心節(jié)點，布局30個以

上的超低時延邊緣數(shù)據(jù)中心。云南省2021年12月發(fā)布《云南省

“十四五”大數(shù)據(jù)中心發(fā)展規(guī)劃》，提出實現(xiàn)“滇中聚集、滇西突

破、全域協(xié)同”的總體布局。甘肅省2021年12月發(fā)布《甘肅省數(shù)

據(jù)中心建設指引》，提出以“一核兩翼六中心”的架構總體布局數(shù)

據(jù)中心，形成以蘭州為核心，慶陽、酒泉為兩翼，金昌、張掖、武

威、天水、白銀、隴南為六中心的數(shù)據(jù)中心集聚區(qū)。江蘇省2021年

12月發(fā)布《江蘇省新型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實施意見》，提出要推動

打造全省數(shù)據(jù)中心“雙核三區(qū)四基地”發(fā)展布局體系，即2個算力

資源調度核心、3個算力支撐區(qū)、3個布局引導區(qū)、4個省級數(shù)據(jù)中

心產(chǎn)業(yè)示范基地。

樞紐節(jié)點集群及起步邊界確定，加速“東數(shù)西算”工程實施。

“東數(shù)西算”工程是指通過構建數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡協(xié)同、融合的新型

算力網(wǎng)絡，將東部算力需求有序引導到西部地區(qū)，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布

局，促進東西聯(lián)動，實現(xiàn)算力的高效調度和使用，全面賦能經(jīng)濟發(fā)

展?！皷|數(shù)西算”工程是全國一體化大數(shù)據(jù)中心建設目標在算力領

域的進一步延伸，“東數(shù)西算”工程的實施需依托于八大樞紐節(jié)點，

同時還需結合算力網(wǎng)絡相關技術。

3.雙碳政策驅動行業(yè)綠色低碳發(fā)展

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

政策引導數(shù)據(jù)中心綠色低碳加速發(fā)展。隨著我國碳達峰碳中和

戰(zhàn)略的深入推進，國家層面出臺多項政策促進數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)

展。2021年10月，國家發(fā)改委、工信部等五部門出臺《關于嚴格能

效約束推動重點領域節(jié)能降碳的若干意見》，提出“到2025年，數(shù)

據(jù)中心電能利用效率普遍不超過1.5”，進一步明確了數(shù)據(jù)中心總體

能效優(yōu)化的要求。2021年11月國家發(fā)改委、國務院機關事務管理局

等部門發(fā)布《深入開展公共機構綠色低碳引領行動促進碳達峰實施

方案》，數(shù)據(jù)中心方面明確提出“新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心全部

達到綠色數(shù)據(jù)中心要求，綠色低碳等級達到4A級以上，電能利用

效率（PUE）達到1.3以下”。2021年12月國家發(fā)改委、國家能源

局發(fā)布《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數(shù)據(jù)中心和5G等新

型基礎設施綠色高質量發(fā)展實施方案》，在數(shù)據(jù)中心方面明確提出，

到2025年，數(shù)據(jù)中心運行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提

升，全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均電能利用效率降到1.3以

下，國家樞紐節(jié)點進一步降到1.25以下，綠色低碳等級達到4A級

以上，旨在有序推動以數(shù)據(jù)中心為代表的新型基礎設施綠色高質量

發(fā)展，發(fā)揮其“一業(yè)帶百業(yè)”作用，助力實現(xiàn)碳達峰碳中和目標。

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖9數(shù)據(jù)中心綠色等級評估和數(shù)據(jù)中心低碳等級評估

16

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

北上廣深等一線城市及周邊地區(qū)的土地、水電資源相對緊張，

對數(shù)據(jù)中心能效及碳排要求更為嚴格。當前，上述區(qū)域正在持續(xù)加

強對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的政策引導，推動數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展。北京

市2021年4月發(fā)布《北京市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實施方案（2021-

2023年）》，指出逐步關閉年均PUE高于2.0或平均單機架功率低

于2.5千瓦或平均上架率低于30%的功能落后的備份存儲類數(shù)據(jù)中

心；對年均PUE高于1.8或平均單機架功率低于3千瓦的數(shù)據(jù)中心

進行改造，改造后的計算型云數(shù)據(jù)中心PUE不應高于1.3，改造后

的邊緣計算中心PUE不應高于1.6，未按規(guī)定完成改造的數(shù)據(jù)中心

要逐步騰退。上海市2021年4月發(fā)布《上海市數(shù)據(jù)中心建設導則

（2021版）》，要求新建數(shù)據(jù)中心綜合PUE不高于1.3，WUE不高

于1.4。江蘇省2021年12月發(fā)布《江蘇省新型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實

施意見》，要求“全省新建（擴建）大型及以上數(shù)據(jù)中心應達到綠

色數(shù)據(jù)中心要求，PUE低于1.3，綠色低碳等級達到4A級以上。中

小型數(shù)據(jù)中心PUE應不高于1.5”。

二、創(chuàng)新主導變革趨勢

數(shù)據(jù)中心由建筑、供配電、制冷、安防和機架等基礎設施，以

及服務器、網(wǎng)絡和存儲等IT設備共同構成，其技術涉及面廣，復雜

度高，數(shù)據(jù)中心或將成為下一波技術創(chuàng)新的高地。本章結合國內(nèi)外

數(shù)據(jù)中心技術發(fā)展趨勢，從新能源、智能運維、預制模塊化、液冷

等基礎設施技術和高密服務器、備份一體機、存儲訪問協(xié)議、算力

網(wǎng)絡等IT設備技術對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)技術熱點進行總結分析。

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

(一)新能源技術應用更加深入，助力綠色低碳發(fā)展

儲能技術通過“削峰填谷”，成為降低數(shù)據(jù)中心電力成本的重

要方式。數(shù)據(jù)中心耗能較高，電力成本占運營總成本的60%-70%。

盡管當前不少數(shù)據(jù)中心通過節(jié)能優(yōu)化提升了數(shù)據(jù)中心電能利用率，

但電力成本占數(shù)據(jù)中心總體成本依然較大。為了平衡電網(wǎng)用電時段，

供電公司通常會提供波峰及波谷電價，數(shù)據(jù)中心可利用儲能系統(tǒng)在

波谷時存儲電力，并在高峰期進行利用，以降低數(shù)據(jù)中心用電成本。

蓄冷、儲能等均是重要的解決方案，蓄冷在夜間電力負荷低谷期制

備冷量，并在日間電力負荷高峰期將制備的冷量應用于空調系統(tǒng)；

儲能通過儲能設備實現(xiàn)電力存儲，鋰電由于其高能量密度、高輸出

電壓等特點成為下一代數(shù)據(jù)中心后備儲能方案之一。

新能源與儲能技術融合加深，有效轉變數(shù)據(jù)中心能源結構，提

升綠色低碳水平。隨著數(shù)據(jù)中心能耗政策的收緊及碳中和目標的確

立，新能源供電逐漸成為實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心零碳排放的重要方式，風、

光、水、氫等清潔能源的使用占比將不斷提升，數(shù)據(jù)中心可直接采

用新能源發(fā)電實現(xiàn)能源供給或通過碳排放權交易間接促進新能源的

使用。盡管新能源發(fā)電具有清潔環(huán)保優(yōu)勢，但是新能源供給容易受

到自然條件影響，進而導致其連續(xù)性難以保障。新能源與儲能技術

融合能夠有效提升新能源供電的穩(wěn)定性，解決可再生能源系統(tǒng)應用

過程中的供電不平衡、穩(wěn)定性差等問題。

國內(nèi)外已有部分數(shù)據(jù)中心開始嘗試新能源+儲能的規(guī)?；╇姺?/p>

案，為數(shù)據(jù)中心新能源和儲能技術的應用與推廣提供了重要參考。

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

2020年8月，美國能源開發(fā)商CapitalDynamics與數(shù)據(jù)中心運營商

Switch簽署了一份太陽能和儲能項目電力采購協(xié)議。基于此協(xié)議，

Switch將獲得全天候綠色電力支撐，該項目包含一個127MW的太

陽能發(fā)電場，以及一個240MWh的電池儲能系統(tǒng)。在國內(nèi)，2021年

7月，世紀互聯(lián)新一代荷儲數(shù)據(jù)中心項目在佛山智慧城市數(shù)據(jù)中心

合閘，其是實現(xiàn)規(guī)?；瘍δ芗夹g應用的數(shù)據(jù)中心項目，項目以數(shù)據(jù)

中心為主要負荷對象，配備2MWh儲能容量，輸出功率1MW，整

個儲能系統(tǒng)由儲能集裝箱、PCS倉、環(huán)網(wǎng)柜組成，并與光伏發(fā)電系

統(tǒng)在交流側耦合，在數(shù)據(jù)中心10kV高壓側實現(xiàn)最終并網(wǎng)，使數(shù)據(jù)

中心形成一個負荷可變、可調的復合體，并能根據(jù)電網(wǎng)需求、新能

源發(fā)電需求，調整充放電策略。

來源：互聯(lián)網(wǎng)資料整理

圖10某數(shù)據(jù)中心樓頂光伏板

(二)運維智能化程度不斷提升，實現(xiàn)運維效率提升

應用智能運維，有效提高數(shù)據(jù)中心運維的流程化和標準化，提

升運維管理效率。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷提升以及數(shù)據(jù)中心承載

業(yè)務及數(shù)據(jù)量的不斷增長，數(shù)據(jù)中心運維方式也在快速演進，智能

19

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

運維工具的應用使數(shù)據(jù)中心運維管理變得更加高效。在手工運維時

期，數(shù)據(jù)中心運維管理人員缺乏有效的運維工具，運維管理活動更

加依賴于運維管理人員的個人知識及技術水平。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模

的快速增長，數(shù)據(jù)中心運維服務范圍和難度明顯提升，單純依靠個

人經(jīng)驗難以保障運維服務質量。

在上述情況下，流程化和標準化的運維開始出現(xiàn)。流程化和標

準化運維旨在通過明確流程及標準文檔等形式促進運維管理活動更

加規(guī)范，降低對運維人員個人知識技能的依賴性。自動化平臺運維

是流程化和標準化運維的進一步發(fā)展，自動化運維工具通過平臺化

建設將大量重復的運維活動轉變?yōu)樽詣踊僮?，提高了運維效率，

使運維過程可視化程度提升。智能運維以數(shù)據(jù)為基礎、以算法為支

撐、以場景為導向，為數(shù)據(jù)中心運維管理提供了智能化解決方案，

實現(xiàn)了問題的實時分析和處理，降低了報警噪音，并能夠對故障及

問題原因進行分析和預測。

來源：中國信息通信研究院

圖11數(shù)據(jù)中心運維發(fā)展歷程

2021年7月，工信部《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-

2023年）》明確提出“聚焦新型數(shù)據(jù)中心供配電、制冷、IT和網(wǎng)絡

20

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

設備、智能化系統(tǒng)等關鍵環(huán)節(jié)，鍛強補弱”。政策引導數(shù)據(jù)中心運

維管理向智能化發(fā)展，產(chǎn)業(yè)界關于智能運維的關注也越來越高。

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖12數(shù)據(jù)中心智能化運營等級評估

我國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、第三方服務商積極開展智能化運營相關實踐。

萬國數(shù)據(jù)北京四號數(shù)據(jù)中心通過在基礎設施建設方面大量應用融入

專業(yè)經(jīng)驗的自動化裝臵代替人工操作，提高故障報警及響應速度，

并結合自行開發(fā)的運營管理平臺及應用軟件，以實現(xiàn)從本地到區(qū)域，

再到全國的高效高質量運維；騰訊懷來瑞北云數(shù)據(jù)中心基于騰訊自

研的數(shù)據(jù)中心自動化管理平臺——騰訊智維，構建了鏈接園區(qū)、區(qū)

域、總部的三級閉環(huán)管理體系，并通過重構告警鏈路實現(xiàn)了秒級敏

態(tài)感知，應用圖計算、物模型等技術實現(xiàn)了告警極速收斂，故障自

動定位的準確率高達99.9%。

21

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖13智能化運營數(shù)據(jù)中心優(yōu)秀案例

（左：騰訊懷來瑞北云數(shù)據(jù)中心、右：萬國數(shù)據(jù)北京四號數(shù)據(jù)中心）

網(wǎng)絡智能運維是數(shù)據(jù)中心智能運維最重要的應用場景之一，網(wǎng)

絡智能運維技術可持續(xù)推動網(wǎng)絡可視、可管、可控能力的提升。隨

著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴展，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡復雜度也在不斷提升。

與此同時，用戶對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的質量、可靠性及安全性提出了更

高的要求。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡在運維過程中存在信號干擾、應用保

障等問題，人工運維效率較差，在應對突發(fā)網(wǎng)絡故障時難以作出及

時的網(wǎng)絡故障處理和運營維護。

當前，業(yè)界提出了以“自動駕駛網(wǎng)絡”等為代表的網(wǎng)絡智能運

維及優(yōu)化技術，其通過融合AI技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的管控、自

動運維及優(yōu)化，對各類網(wǎng)絡故障進行恢復自愈，對阻塞進行管理，

同時支持網(wǎng)絡自動調優(yōu)和自我演進，為用戶提供更加優(yōu)質的網(wǎng)絡服

務。2021開放數(shù)據(jù)中心峰會上，中國信通院、華為、中國移動研究

院等單位共同發(fā)布了《超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡無損以太場景等級測評

規(guī)范》，該測評規(guī)范針對分布式存儲、集中式存儲及高性能計算等

場景，從功能、性能、可靠性、兼容性及運維等維度進行了評價，

并根據(jù)評價結果將無損網(wǎng)絡分為五個等級，分別為無損能力尚不成

22

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

熟、具備基本無損能力、無損能力成熟、無損能力良好、無損能力

卓越，運維是其重要的等級評定維度。同時，華為在《華為數(shù)據(jù)中

心自動駕駛網(wǎng)絡白皮書》中將自動駕駛網(wǎng)絡定義為五個等級，指出

全自治網(wǎng)絡是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡發(fā)展的終極目標，在全自治網(wǎng)絡下，網(wǎng)

絡系統(tǒng)自身將形成面向任意場景，具備執(zhí)行、監(jiān)視、分析和決策能

力，完全實現(xiàn)閉環(huán)管理的自動化能力，真正實現(xiàn)“無人駕駛”。

(三)預制模塊化技術深度融合，項目建設周期縮短

預制模塊化建筑技術與模塊化數(shù)據(jù)中心深度融合，新一代預制

模塊化數(shù)據(jù)中心可靠性及使用體驗大幅提升。信息技術的快速迭代

及用戶對數(shù)據(jù)中心交付工期要求的縮短，使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設模

式越來越難以滿足現(xiàn)實需求，數(shù)據(jù)中心預制化成為實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心快

速建設關鍵技術之一。數(shù)據(jù)中心預制化技術已有多年發(fā)展歷史，早

期預制化數(shù)據(jù)中心采用All-in-One形式設計，單箱體集成數(shù)據(jù)中心

各子系統(tǒng)，可滿足小規(guī)模數(shù)據(jù)中心快速部署及應急建設要求。

在All-in-One基礎上，業(yè)界逐漸實現(xiàn)了設備區(qū)和配電區(qū)等核心

區(qū)域的模塊化，出現(xiàn)了傳統(tǒng)的預制模塊化數(shù)據(jù)中心。受到可靠性、

空間及標準化程度等因素制約，傳統(tǒng)預制模塊化數(shù)據(jù)中心仍為小規(guī)

模及特定場景應用為主。隨著預制模塊化理念的成熟及模塊化數(shù)據(jù)

中心的發(fā)展，預制模塊化建筑技術與模塊化數(shù)據(jù)中心融合程度加深，

新一代預制模塊化數(shù)據(jù)中心開始出現(xiàn)。

23

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖14模塊化數(shù)據(jù)中心發(fā)展歷程

(四)液冷技術商用條件漸成熟，實踐案例不斷增多

液冷技術快速演進，系統(tǒng)可靠性逐步提升。液冷技術利用液體

作為換熱媒介在靠近熱源處進行換熱制冷，不需要像風冷一樣通過

空氣間接制冷，由于液體具有相對較高的比熱容，其制冷效果和能

效遠高于風冷制冷，在高密度、大規(guī)模及散熱需求較高的數(shù)據(jù)中心

中優(yōu)勢明顯。

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖15IT設備浸沒在冷卻液中的示意圖

24

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

按液冷室內(nèi)末端與服務器等發(fā)熱源接觸方式不同可將液冷分為

間接液冷技術和直接液冷技術，間接液冷中熱源與冷卻液沒有直接

接觸換熱，直接液冷技術中冷卻液則與發(fā)熱電子元件直接接觸換熱

制冷。間接液冷以冷板式為主，其中單相冷板式液冷解決方案較為

常見。直接液冷主要是浸沒式，散熱效率高，噪音低。

當前我國液冷技術正在快速發(fā)展并已經(jīng)擁有規(guī)?；纳逃冒咐?/p>

這與我國數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴大，單機柜功率密度不斷提升有關。

阿里巴巴、百度、騰訊、華為、中科曙光等IT企業(yè)已有成熟的液冷

技術應用案例，阿里巴巴仁和云計算數(shù)據(jù)中心服務器采用全浸沒式

液冷服務器，該數(shù)據(jù)中心也成為我國首座綠色等級達到5A級的液

冷數(shù)據(jù)中心。

與液冷技術應用實踐同步，近年來，產(chǎn)業(yè)界對于液冷技術的研

究也在逐步深化。2019年，中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所（以

下簡稱“中國信通院云大所”）聯(lián)合業(yè)界先后出版《冷板式液冷》、

《液冷革命》兩部書籍，對液冷技術發(fā)展內(nèi)外因及不同液冷技術方

案進行對比剖析；2020年，ODCC與阿里巴巴舉辦浸沒式液冷數(shù)據(jù)

中心開源發(fā)布會，阿里巴巴正式開源《浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心技術規(guī)

范》；2021年初，ODCC聯(lián)合UDP（聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署-丹麥科技

大學合作伙伴）哥本哈根能源效率中心、ITU（國際電信聯(lián)盟）在

全球聯(lián)合發(fā)布題為《InnovativeData-CentreCoolingTechnologiesin

China-LiquidCoolingSolution》的液冷研究報告，對我國液冷技術應

用進展進行總結；2021年，ODCC發(fā)布《浸沒式液冷服務器可靠性

25

數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

白皮書》，研究內(nèi)容為液冷服務器長期運行后的可靠性評估方法；

2022年4月，中國信通院云大所牽頭編制的5項液冷系列行業(yè)標準

正式實施，為數(shù)據(jù)中心液冷產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有效指導。

隨著邊緣算力需求的不斷提升，液冷技術應用場景將從云端擴

展到邊緣。終端算力需求的提升使得傳統(tǒng)云算力逐漸下沉到邊緣，

邊緣計算服務器功率密度及散熱需求也在同步提升。為了降低數(shù)據(jù)

中心制冷能耗，提升數(shù)據(jù)中心整體能效，部分邊緣數(shù)據(jù)中心也開始

引入液冷邊緣服務器，通過液冷技術應用提升邊緣數(shù)據(jù)中心的能效

水平。

(五)高密服務器研發(fā)部署加快，單位面積算力提升

數(shù)據(jù)規(guī)模的持續(xù)增長及土地、電力資源集約化發(fā)展推動高密度

數(shù)據(jù)中心發(fā)展。在過去很長一段時間，為了滿足不斷增長的用戶數(shù)

據(jù)處理需求，數(shù)據(jù)中心主要是通過增加空間，擴大機架和服務器規(guī)

模來提供更多算力，但是這也會導致數(shù)據(jù)中心運營成本的增加和數(shù)

據(jù)中心場地空間的浪費。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)日益緊張的土地資源使得以

擴大服務器規(guī)模來提升算力規(guī)模的數(shù)據(jù)中心建設模式難以開展，建

設高密度數(shù)據(jù)中心成為提升數(shù)據(jù)中心算力水平的重要舉措，高密度

數(shù)據(jù)中心能夠進一步增加數(shù)據(jù)中心“每平方米”的計算能力，能夠

更好地滿足大數(shù)據(jù)場景下的計算與存儲需求。

高密度服務器部署顯著提升數(shù)據(jù)中心單位面積算力，降低數(shù)據(jù)

中心運營成本。建設高密度數(shù)據(jù)中心的關鍵是部署高密度服務器，

與傳統(tǒng)服務器不同，高密度服務器電源和風扇多以共享方式進行設

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

計，位于同一機箱內(nèi)的多臺服務器節(jié)點可以共享電源和風扇。上述

方式，一方面降低了機體的重量和空間占用，提升數(shù)據(jù)中心單位面

積算力，另一方面能夠提升電源和散熱系統(tǒng)的使用效率，降低數(shù)據(jù)

中心運營成本。隨著數(shù)據(jù)中心功率密度的提升，數(shù)據(jù)中心平均機架

功率也在不斷提升，有研究機構發(fā)布數(shù)據(jù)3顯示當前全球5-9

kW/rack的機架占比最多，功率超過10kW/rack的機架占比達到近

30%，單機架功率的提升與高密度服務器規(guī)模部署和應用密切相關。

當前，Intel、IBM、華為、浪潮、曙光等廠商紛紛加速推進高密度

服務器的產(chǎn)品設計與市場布局。

Other

16%1-4kW/rack

25%

10-19

kW/rack

13%

5-9kW/rack

46%

來源：UptimeInstituteIntelligence

圖162020年全球數(shù)據(jù)中心平均單機架功率情況

(六)備份一體機市場快速增長，容災備份能力增強

數(shù)據(jù)重要性不斷凸顯，容災備份需求驅動備份一體機市場高速

增長。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)中心中存放的企業(yè)最重要的資產(chǎn)，在我國企業(yè)數(shù)

字化轉型進程加快的背景下，數(shù)據(jù)中心及企業(yè)機房容災備份能力逐

3UptimeInstituteglobaldatacentersurvey2020[R]，2020.

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

漸受到業(yè)界關注。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)保護方式大多只能針對物理設備的數(shù)據(jù)

進行保護，難以對云計算等環(huán)境提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護備份服務，隨

著數(shù)據(jù)中心分布式計算應用場景的增長，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)保護備份方式越

來越難以滿足需求，高效、全面、融合、統(tǒng)一靈活的數(shù)據(jù)備份和恢

復方案成為下一代數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)保護方案的方向。備份一體機是面

向下一代數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)保護場景的重要方案，備份一體機可利用軟

件、磁盤陣列、服務器引擎或節(jié)點備份數(shù)據(jù)，與備份軟件緊密集合，

形成目錄、索引、計劃，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。

當前，全球備份一體機市場保持高速增長態(tài)勢，市場需求旺盛。

為迎合產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2021年9月，ODCC發(fā)布《備份一體機技術規(guī)

范》，對備份一體機架構、功能、非功能及接口要求進行了全面規(guī)

范，有效的推動了備份一體機的生產(chǎn)、測試和選型。

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖17含備份一體機的備份系統(tǒng)整體架構

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

(七)新存儲訪問協(xié)議不斷演進，網(wǎng)絡存儲深度融合

NVMe-oF協(xié)議成為全閃存端到端重要解決方案，存儲與網(wǎng)絡融

合進一步加深。NVMeoverFabrics（以下簡稱NVMe-oF）成為降低

存儲網(wǎng)絡協(xié)議棧處理開銷并實現(xiàn)高并發(fā)、低時延的重要技術，其解

決了存儲由于通信協(xié)議而造成性能損失的問題，進一步釋放SSD的

性能，加速了閃存的發(fā)展。NVMe-oF使得主機和存儲設備可以通過

網(wǎng)絡使用NVMe協(xié)議，有效地提高了主機通過遠程網(wǎng)絡訪問存儲的

性能，引起了業(yè)界廣泛關注。當前，包括FC網(wǎng)絡、IB網(wǎng)絡、無損

網(wǎng)絡、標準以太網(wǎng)等均支持NVMe-oF。其中，無損網(wǎng)絡作為業(yè)界關

注的焦點之一，近年來取得了長足發(fā)展。其在性能上大幅優(yōu)于標準

以太網(wǎng)，在建設成本方面低于FC網(wǎng)絡和IB網(wǎng)絡。因此，在NVMe

與網(wǎng)絡融合發(fā)展的過程中，無損網(wǎng)絡或將成為重要的發(fā)展方向。

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖18NVMe-oF存儲網(wǎng)絡

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

來源：開放數(shù)據(jù)中心委員會ODCC

圖19NVMe-oF支持多種傳輸層協(xié)議

(八)泛在算力互聯(lián)需求將增多，算力網(wǎng)絡創(chuàng)新加速

算力網(wǎng)絡連接泛在算力基礎設施，運營商積極開展落地實踐。

金融、交通、教育、工業(yè)等行業(yè)對泛在算力場景的需求不斷增長，

用戶需要隨時隨地可接入的更優(yōu)惠、更高質的算力服務，基于算力

泛在使用和交易需求衍生的算力網(wǎng)絡成為下一代算力基礎設施發(fā)展

的重點。近年來，運營商加速推動算力網(wǎng)絡落地實踐。算網(wǎng)一體是

中國聯(lián)通CUBE-Net3.0重點方向之一，中國聯(lián)通在全國多地開展算

力網(wǎng)絡建設試點，通過算力網(wǎng)絡業(yè)務鏈、網(wǎng)絡切片、資源感知實現(xiàn)

算力資源調度和感知，形成云網(wǎng)安一體服務。中國電信在算力網(wǎng)絡

建設過程中重點強調“云”為核心，側重網(wǎng)絡、算力和存儲三大資

源相互融合，推進天翼云持續(xù)升級，實現(xiàn)天翼云節(jié)點和天翼邊緣節(jié)

點統(tǒng)一管理調度，云網(wǎng)融合、云邊協(xié)同是電信云的優(yōu)勢。中國移動

重點改造底層算力基礎設施，基于X86和ARM架構打造通用算力

網(wǎng)絡，同時基于GPU、ASIC不斷豐富智能算力。

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

來源：中國信息通信研究院

圖20數(shù)據(jù)中心算力網(wǎng)絡發(fā)展趨勢

算力網(wǎng)絡技術創(chuàng)新主要集中在架構、調度技術及度量方式三個

方面。在算力架構方面，傳統(tǒng)計算與網(wǎng)絡分離模式逐漸向計算與網(wǎng)

絡融合方向演進，算力基礎設施融合架構創(chuàng)新發(fā)展。在算力調度技

術方面，算力調度由之前僅支持對網(wǎng)絡的調度發(fā)展到算力與網(wǎng)絡匹

配的調度模式，算力調度技術創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。算力調度技術創(chuàng)新主

要包括算力跨區(qū)域調度、多層次調度、算力資源統(tǒng)一編排、網(wǎng)絡協(xié)

議、可視監(jiān)測及智能運維等。在算力度量方式方面，算力與網(wǎng)絡度

量內(nèi)涵不斷延伸，算力度量方式由單一節(jié)點度量轉變?yōu)橐惑w化協(xié)同

度量。隨著算力網(wǎng)絡的形成，用戶算力獲取來源變得更加多樣，在

這種情況下，用戶可獲取的算力就不能以單一或局部節(jié)點來衡量，

而是以算力網(wǎng)絡平臺當前可供給的且滿足用戶業(yè)務需求的算力來衡

量，這種新的一體化協(xié)同度量機制將對用戶可用算力進行重新核定。

三、我國數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢

當前，我國正處于各行業(yè)數(shù)字化轉型的加速期，以數(shù)據(jù)中心為

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

代表的數(shù)字基礎設施應用場景仍將進一步擴大，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)將迎

來更大機遇，發(fā)展前景將更為廣闊。

(一)布局逐步優(yōu)化，協(xié)同一體趨勢增強

受市場內(nèi)生算力需求驅動，及國家相關政策引導，我國數(shù)據(jù)中

心總體布局持續(xù)優(yōu)化，協(xié)同一體趨勢將進一步增強。在市場層面，

中西部地區(qū)自然環(huán)境優(yōu)越，土地、電力等資源充足，但本地數(shù)據(jù)中

心市場需求相對較低；東部地區(qū)市場需求旺盛，但土地、電力、人

員等生產(chǎn)要素成本較高，東西部協(xié)同發(fā)展逐漸成為趨勢。而隨著網(wǎng)

絡質量的優(yōu)化，中西部將不再僅是進行冷存儲的災備數(shù)據(jù)中心聚集

區(qū)，也將承載更多的應用。在政策層面，我國數(shù)據(jù)中心全國一體化

發(fā)展引導增強。同時，內(nèi)蒙、貴州等地推出了電力、土地、稅收等

優(yōu)惠政策，有效幫助數(shù)據(jù)中心降低建設運營成本，數(shù)據(jù)中心建設規(guī)

模不斷增長。未來，“東數(shù)西算”工程將進入到全面建設期，我國

數(shù)據(jù)中心布局或將得到進一步優(yōu)化。

除地域布局上的東西部協(xié)同外，為應對不斷涌現(xiàn)的應用場景需

求，不同類型數(shù)據(jù)中心也協(xié)同發(fā)展。我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)正在由通用

數(shù)據(jù)中心占主導，演變?yōu)槎囝愋蛿?shù)據(jù)中心共同發(fā)展的新局面，數(shù)據(jù)

中心間協(xié)同，以及云邊協(xié)同的體系將不斷完善。以應用為驅動，多

種類型的數(shù)據(jù)中心協(xié)同一體，共同提供算力服務的模式，將成為我

國數(shù)據(jù)中心算力供給重要形態(tài)，持續(xù)支撐我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。

(二)創(chuàng)新驅動持續(xù)，技術水平不斷提升

作為算力服務中樞，數(shù)據(jù)中心既是數(shù)字經(jīng)濟底座，也是數(shù)字技

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

術創(chuàng)新的高地。隨著新一代信息技術的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心正逐漸

突破傳統(tǒng)機房運營模式的桎梏，產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸由資本驅動邁向創(chuàng)新

驅動，技術創(chuàng)新將持續(xù)活躍。

從基礎設施角度看，數(shù)據(jù)中心是由“風火水電”構成的建筑，

早期數(shù)據(jù)中心建設主要參考建筑、電力、制冷、通信等行業(yè)的基建

經(jīng)驗，并未專門針對數(shù)據(jù)中心環(huán)境進行創(chuàng)新優(yōu)化。隨著數(shù)據(jù)中心節(jié)

能降碳、降本增效、智能運營等要求的不斷提升，液冷、蓄冷、儲

能、高壓直流、智能運維等新技術開始應用于數(shù)據(jù)中心的建設運營

中，以技術促進數(shù)據(jù)中心基礎設施變革的趨勢不斷增強。

從IT設備角度看，云計算技術的應用使得數(shù)據(jù)中心虛擬化程度

不斷提高，數(shù)據(jù)中心與云平臺、網(wǎng)絡、安全及運營之間的技術聯(lián)接

日益緊密，智能芯片、定制化服務器、分布式存儲、SDN、智能運

維等IT技術的應用，有效地提升了數(shù)據(jù)中心服務能力。

可以預見，在未來發(fā)展過程中，基礎設施及IT技術的創(chuàng)新將不

斷涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心技術內(nèi)涵也將變得更加豐富。我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)

將逐步增強對新技術的應用，利用新技術加速實現(xiàn)節(jié)能減排，提升

算力服務水平，進一步賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

(三)算網(wǎng)協(xié)同加快，泛在算力高質發(fā)展

算網(wǎng)協(xié)同是實現(xiàn)算力服務泛在可達、靈活取用的重要途徑，同

時也是算力基礎設施和網(wǎng)絡設施融合創(chuàng)新發(fā)展的重要形態(tài)。當前，

我國算網(wǎng)協(xié)同發(fā)展尚處于起步階段，算網(wǎng)協(xié)同技術、運營機制及監(jiān)

管體制仍不完善，但算網(wǎng)協(xié)同是下一階段我國算網(wǎng)設施發(fā)展的重要

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數(shù)據(jù)中心白皮書（2022年）

方向。在“東數(shù)西算”工程的背景下，以算網(wǎng)協(xié)同為基礎，通過算

力調度構建全國一體化算力網(wǎng)絡，成為推動全國算力資源優(yōu)化配臵

的關鍵。未來，以“東數(shù)西算”為牽引的全國一體化算力網(wǎng)絡將逐

步建成，并實現(xiàn)泛在算力的靈活高效調度。