《数据中心2030》报告
导读
展望2030,通过创新技术持续提升能效、算效、运效、数效、人效,构建具备多样泛在、安全智慧、零碳节能、柔性资源、对等互联、系统摩尔六大技术特征的新型数据中心,将成为数据中心产业发展的长期愿景。
该报告从算力需求与资源约束的核心矛盾出发,描绘了未来十年影响数据中心发展的5大未来场景,提出围绕“数效、人效、算效、运效和能效”5效提升的创新方向;同时,该报告在业界首次定义了未来数据中心的6大关键技术特征,系统性阐述数据中心所包含的云服务、计算、存储、网络、能源等技术的发展挑战与突破方向。
报告还提出1个新型数据中心参考架构,并通过22个指标及预测数据,对数据中心产业的未来发展前景进行定量预测。
指标预测
围绕算力供给和资源约束挑战持续创新突破,将成为未来数据中心发展的主旋律。
单个集群提供的有效AI算力将达100EFLOPS
数据中心采用全闪存存储的占比将达到80%
业界领先数据中心自动化运行能力等级将达到L4
大型数据中心绿电使用率将达到100%
领先云数据中心算存网资源分配粒度将达到“函数级”
数据中心超融合以太网络渗透率将达到80%
关键特征
以系统化创新提升数据中心整体效率,最大化算力供给和资源约束之间的剪刀差,加速迈向智能世界。
多样泛在
大集群:建设从单服务器走向机柜,运维从单服务器走向集群乃至整个DC
轻边缘:从中心到边缘,满足各行业低时延业务处理、数据安全需求
新型态:从IT到CT、从陆地到海底/太空,利用各类资源,满足多场景
安全智慧
高安全:可信计算、机密计算和AI大模型时代的新安全生态
高可靠:更大范围的跨域高可靠和关注业务连续性的业务级高可靠
高智能:融合AI技术和数据,使能DC全生命周期“自动驾驶
零碳节能
绿供能:风光水电,动态微电网
新储能:从电网直供走向电网+储能系统
液制冷:全液冷、风液混合,全生命周期低碳实现极致PUE
柔性资源
全池化:“应用为中心”,算力、运力、存力资源全部池化
柔计算:从基于分配率的弹性计算服务到基于利用率的柔性计算服务
泛协作:从单服务区到跨区东西、云边泛在协作
对等互联
超融合:从多种互联协议到超融合互联架构,实现异构对等直通
高性能:基于高速对等互联架构,创新设计下一代高性能计算数据中心
光内生:数据中心内部互联走向全光化,接口,芯片,介质全景创新
系统摩尔
大小芯:Chiplet系统创新突破硅基半导体制造的瓶
新算力:探索量子、光、非硅计算等计算新范式
新存储:介质、系统、软件协同创新,走向数据为中心架构
报告指出,数据中心作为人工智能、云计算等新一代信息通信技术的重要载体,已经成为新型数字基础设施的算力底座,具有空前重要的战略地位,堪称“数字经济发动机”。展望2030,数据中心的未来发展将 呈现如下几个趋势:
算力需求十年百倍增长,算力分布进一步极化。
全球数据中心产业正进入新一轮快速发展期,我们预测,未来三年内,全球超大型数据中心数量将突破1000个,并将保持快速增长。
算力的规模和效率成为国家和企业的核心竞争力。
当前全球正处在千行万业智能化转型的新阶段,“百模千态”的AI大模型成为发展焦点,据预测GPT5.0(Generative Pre-trained Transformer)训练集群的算力需求将达到GPT3.0的200-400倍。
AI驱动数据中心发生全景式革命。
华为预测,到2030年全球AI计算算力将超过105ZFLOPS(FP16):AI计算算力成为数据中心发展的最大驱动力和决定性因素。未来5到10年通用大模型的发展有可能使AI对文字、音乐、绘画、语音、图像、视频等领域的理解力超过人类平均水平,并与互联网和智能设备深度融合,深度改变全社会的消费模式和行为。
数据中心的产业标签从高耗能转变为绿色发展使能器。
未来,随着各国相关政策的陆续出台和技术的持续发展,越来越多的先进节能技术将更广泛地应用到数据中心,推动PUE的进一步下降,预计到2030年,PUE将进入1.0x时代。
超出物理数据中心边界,多流协同的数据中心普及化。
数百万台服务器的云数据中心、数十万台服务器规模的行业数据中心将在2030年之前出现,ChatGPT等突发的巨型超高密度任务涌现,土地、能耗获得的不确定性等因素使得基于超大单体、以10年为周期的数据中心规划模式难以为继。
系统级创新成为数据中心技术发展的主流。
应对十年百倍算力增长需求与能耗约束之间的矛盾,未来数据中心需要打破冯·诺依曼架构,基于新架构、新部件发展适应性与高效性的新计算模式。
围绕算力供给和资源约束挑战持续创新突破。
先进数字化企业和数字化国家,将在单个数据中心、数据中心集群、数据中心之间的“微中宏”观、多层次进行系统化创新,实现企业级或者国家级的“一台计算机”,通过整体效率的提升将算力供给和资源约束之间的剪刀差最大化,加速迈向智能世界。
具体内容如下
来源:数据观
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