《新型数据基础设施发展研究报告》：打造面向全国统一数据要素大市场的国家数据要素流通数据基础设施

近日，赛迪数据治理团队发布《新型数据基础设施发展研究报告——推动全闪存数据中心建设，助力数字经济高质量发展》。报告指出，数字经济是大势所趋，已经成为全球大国竞争的新赛道，数据资源汇聚、共享、流通、交易和应用等新需求对基础设施提出新的要求。新型数据基础设施应能充分发挥数据生产力的作用，具备“高存力、高算力、高运力、高安全、高能效”的“五高”特征。应加快推动数据要素市场各类数据基础设施产业链与创新链融合，打造面向全国统一数据要素大市场的国家数据要素流通数据基础设施。

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概述

（一）数据基础设施成为经济社会发展的新基座

一是新型数据基础设施建设迫在眉睫。随着数字经济的快速发展，数据成为重要的生产要素，数据资源汇聚、共享、流通、应用的需求快速增加，对存储、计算、网络、安全等的要求也越来越高，传统的基础设施已无法满足要求，新型数据基础设施建设已成为经济社会发展的必然要求。二是新型数据基础设施以支撑数字化发展为根本目标。从广义上讲，新型数据基础设施是以支撑数字化发展为目标，以挖掘数据价值和保障数据安全为基本点，以实现数据要素的采集、汇聚、传输、存储、处理、开发、应用等为主要内容的制度体系和系统设施（图 1 所示）。从狭义上讲，新型数据基础设施是指支撑数据要素流通的各类硬件设施和软件平台。三是新型数据基础设施应具备“五高”特征。为充分发挥数据生产力的作用，新型数据基础设施应具备“高存力、高算力、高运力、高安全、高能效”的特征。（见图 1）

（二）存力成为新型数据基础设施建设的新标度

一是存力代表了以数据存储为核心的综合表现。存力①是指数据的存储能力，是以存储容量为核心，包含性能表现、可靠程度、绿色低碳在内的综合能力。以存力为支撑，协同算力“算得快”、网络“传得稳”，数据基础设施才能充分发挥数据要素红利，赋能数字经济高质量发展。二是全闪存数据中心成为“高存力”的典型代表。全闪存数据中心是以先进闪存存储介质、高性能以太存储网络、数据灾备等技术为基础，汇聚高质量存力资源、结合绿色低碳技术、建设高速网络传输、融合多维数据保护，提供多元、高效、安全、绿色存力服务的新型数据基础设施。全闪存数据中心具备介质闪存化、网络IP 化、数据保护立体化、存算解耦化、管理智能化等特征，可承载千行百业的高价值数据，为数据要素市场的建设和发展提供关键动力。（见图 2）

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发展现状

我国新型数据基础设施建设快速发展

1. 战略规划布局，引导数据基础设施建设

2020 年 3 月，中共中央政治局常务委员会明确提出“加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度”。《“十四五”大数据产业发展规划》《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）》等明确提出要加快构建全国一体化大数据中心体系，建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群，并加快新型数据中心建设。（见表 1）

在国家战略指引下，地方政府纷纷出台一系列相关政策措施推进数据基础设施的统筹规划工作。如上海出台《新型数据中心“算力浦江”行动计划（2022-2024 年）》、北京市发布《北京市数据中心统筹发展实施方（2021-2023 年）》、四川省颁发《四川省“十四五”存储产业发展规划》。（见表 2）

2. 加强自主创新，确保核心技术供应链安全

一是基础软件自主研发能力大幅提升。如华为欧拉（Open Euler）操作系统、鸿蒙操作系统，阿里云数据库 RDS 等国产基础软件陆续推出，自主研发能力持续增强。二是核心芯片自主供应能力不断强化。如芯片设计、制造、封装、测试等全流程技术供给能力不断提升，据统计，我国计算芯片、存储芯片等核心芯片自给率已经接近 5%。

3. 加快建设布局，提升数据资源供给能力

一是数据中心建设规模化、集约化趋势明显。如大型数据中心呈现快速增长趋势，占数据中心比重超过 80%。二是政府数据开放平台数量激增，数据供给量快速增加。据统计，政府数据开放平台数量从2012 年的 3 个增加至 2021 年的 193 个，增长了 63 倍。三是通信技术不断创新，数据传输能力全球领先。以 5G、6G 为代表的通信技术迅猛发展，全光网络、IPv6 等的建设和部署加速推进，光纤和移动宽带网络全球领先。

4. 存力快速提升，发展和应用前景广阔

一是存力投资快速增加，并保持高速增长态势。据测算，2017 年 -2019 年间我国存力投资增长率高达 45.4%，远超英国、美国等发达国家存力投资增长率的 18.5% 和 3%。二是我国存力充足性逐步提升，达到 8.9% ⑤，说明我国被创建、采集或者复制的数据集合中能够被存储的数据比重达到了 8.9%，能够较好地支持数字经济的高质量发展。三是全闪存储快速发展。从市场规模看，IDC 数据显示，2021年中国全闪存储市场份额占比为 19%，且维持在 26％的高速增长水平。

03

发展路径

按照“着力抓点，以点带线，以线促面”的新型数据基础设施建设思路，分阶段推进各行业、各领域、各地区的数据基础设施建设。

1. 第一阶段：强存力，推动关键节点全闪存数据中心改造升级

结合具体应用场景，从单个数据中心建设入手，按照全闪存数据中心的建设要求进行改造升级，提升新建数据基础设施全闪存比例，切实提高我国数据基础设备整体存力水平。

一是对标全闪存数据中心五大特征，推进传统数据中心升级改造。介质闪存化（又称“硅进磁退”），利用闪存硬盘（SSD）逐步取代机械硬盘（HDD），“十四五”期间应实现闪存比超过 50%；网络 IP 化，推广全闪存数据中心高性能以太存储网络，逐步实现网络全 IP 化，增大带宽，提高协议转换效率，提升综合性能 35% 以上，节省运维成本；数据保护立体化，针对核心数据、重要数据在数据灾备速度、恢复速度、副本使用频度、灾备数据范围、灾备等级、留存时间等方面提高数据灾备能力；存算解耦化，即采用存算解耦架构，通过应用改造，实现多个算力设施数据资源共享和存力设施高效利用，避免大规模数据冗余占用存储空间，提升数据综合管理能力；管理智能化，利用 AI、自动化等技术实现数据中心设备的自治化运维，降低运维成本。通过存力资源统一编排、高效发放和回收，减少数据中心能耗。

按照上述五项标准，推动各级政务部门、金融行业、健康医疗、制造业、通信行业等重点行业率先实现全闪存储技术的超前部署，同时加快传统机械硬盘闪存化进程，分类分批推动存量“散小、老旧”数据中心改造升级，打造全闪存数据中心样板工程。

二是以国家数据基础设施枢纽节点建设为契机，提升全闪存数据中心的覆盖率。优化数据基础设施建设布局，以全国一体化大数据中心、“东数西算”工程建设为契机，提高以全闪数据中心为节点的数据基础设施建设比例，新建数据中心闪存比应超过 70%；提高存力水平，推动关键节点数据基础设施存力水平达到单集群 PB 级，存储性能达到 μs级时延；推动存储网络全 IP 化，积极推广高性能以太存储网络，精简操作系统协议堆栈，实现更快的吞吐带宽和更低时延、智能运维管理；建立健全灾备体系，扩大灾备覆盖率，提升数据灾备等级，实现本地双活 / 主备容灾、异地 3DC、灾备上云全方位数据保护；推进绿色“零碳”发展，利用闪存存储介质、存算解耦数据共享和智能化管理等技术和手段，以存力资源的高质量和高利用率优势逐步促进数据中心绿色节能发展；建立健全数据基础设施标准规范体系，加快数据基础设施共性和关键技术标准的制定和推广，完善数据基础设施相关数据共享、网络安全、测试评价等标准。

2. 第二阶段：助流通，促进重点行业、重点地区数据基础设施线性互联互通

针对重点行业、重点地区公共数据开发利用、数据交易流通等新兴业务需求，推进开发利用环境、数据交易流通平台等数据基础设施建设，不断提升数据基础设施整体存力水平，有力支撑数据要素市场发展。

一是推动数据基础设施由分散节点向集中整合有效汇聚。以数据要素市场建设需求为牵引，推动千行百业数据基础设施建设由“单一节点”向重点行业、重点地区汇聚，打破数据基础设施“各自为战”的局面。一方面，可以在全国统一数据平台建设基础上，建立覆盖各级政府部门的数据共享交换机制，畅通跨区域、跨部门数据交换通道；另一方面，可以充分利用数据要素交易流通市场建设契机，建立一体化、智能化公共数据空间。

二是加快推动数据要素市场各类数据基础设施产业链与创新链融合。以“围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链”为突破口，加快推进以“全闪存数据中心”为代表的新型数据基础设施产业布局，推动我国新型数据基础设施产业迈上全球价值链中高端。

三是强化关键数据基础设施安全。建立和完善国家数据基础设施枢纽节点、相关行业和领域公共数据空间等新型数据基础设施监督管理体制和机制；健全安全技术能力体系，组织落实行业关键数据基础设施网络安全防护、数据安全保护、监测预警和应急处置等技术措施，提升数据基础设施安全监测和事件处置能力；强化数据基础设施安全产业支撑。

3. 第三阶段：大融合，构建“点线面”立体网格化数据基础设施体系

以深化数据要素市场化配置改革为核心，优化数据基础设施建设布局，推动数据基础设施向全国范围集约化、一体化发展，构建“点线面”立体网格化发展格局，对于深化政企协同、行业协同、区域协同，全面支撑数据要素市场和数字经济发展具有重要意义。

一是打造面向全国统一数据要素大市场的国家数据要素流通数据基础设施。全面部署新一代通信网络基础设施，夯实万物互联网络基础；统筹推进以全闪存数据中心、人工智能基础设施等互联互通为核心的一体化网格化数据基础设施工程，夯实数字经济发展基础底座；积极发展以工业互联网、车联网、新型城市基础设施等为重点，高效协同的融合数据基础设施，打造经济社会数字化发展新引擎。

二是要建立全国统一、高质量的数据基础设施。深化节能减排和绿色发展，加快老旧设施退网，鼓励开展低能耗高能效设备节能改造，助力落实“碳达峰、碳中和”远景目标；强化核心技术研发和创新突破，努力解决核心元器件和操作系统等领域仍存在“卡脖子”问题；加强跨地域跨行业统筹协调，健全区域战略统筹、市场一体化发展和区域合作互助机制，促进全国一体化数据基础设施共建共用。

三是要以需求为导向，提高数据基础设施市场化利用。数据基础设施在许多行业中发挥了重要作用，尤其在智能生产交易、智能数据湖、智能边缘等应用场景，已被广泛应用。未来，随着全国一体化数据基础设施的建设和发展，数据基础设施的应用场景和范围将继续扩大，也会不断渗透到我们的生产生活方方面面，真正成为数字经济时代虚拟网络中的“高速公路”。

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