《數(shù)據(jù)中心2030》報告

來源：華為時間：2023-09-21 13:58:14 作者：

　　日前，在華為全聯(lián)接大會2023期間，華為發(fā)布《數(shù)據(jù)中心2030》報告，與產(chǎn)業(yè)界共同展望數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展前景，定義未來數(shù)據(jù)中心關鍵技術特征，提出新型數(shù)據(jù)中心參考架構，牽引數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新發(fā)展。

　　該報告從算力需求與資源約束的核心矛盾出發(fā)，描繪了未來十年影響數(shù)據(jù)中心發(fā)展的5大未來場景，提出圍繞“數(shù)效、人效、算效、運效和能效”5效提升的創(chuàng)新方向；同時，該報告在業(yè)界首次定義了未來數(shù)據(jù)中心的6大關鍵技術特征，系統(tǒng)性闡述數(shù)據(jù)中心所包含的云服務、計算、存儲、網(wǎng)絡、能源等技術的發(fā)展挑戰(zhàn)與突破方向。

　　報告還提出1個新型數(shù)據(jù)中心參考架構，并通過22個指標及預測數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展前景進行定量預測。

　　指標預測

　　·圍繞算力供給和資源約束挑戰(zhàn)持續(xù)創(chuàng)新突破，將成為未來數(shù)據(jù)中心發(fā)展的主旋律。

　　·單個集群提供的有效AI算力將達100EFLOPS

　　·數(shù)據(jù)中心采用全閃存存儲的占比將達到80%

　　·業(yè)界領先數(shù)據(jù)中心自動化運行能力等級將達到L4

　　·大型數(shù)據(jù)中心綠電使用率將達到100%

　　·領先云數(shù)據(jù)中心算存網(wǎng)資源分配粒度將達到“函數(shù)級”

　　·數(shù)據(jù)中心超融合以太網(wǎng)絡滲透率將達到80%

　　關鍵特征

　　以系統(tǒng)化創(chuàng)新提升數(shù)據(jù)中心整體效率，最大化算力供給和資源約束之間的剪刀差，加速邁向智能世界。

　　·多樣泛在

　　大集群：建設從單服務器走向機柜，運維從單服務器走向集群乃至整個DC

　　輕邊緣：從中心到邊緣，滿足各行業(yè)低時延業(yè)務處理、數(shù)據(jù)安全需求

　　新型態(tài)：從IT到CT、從陸地到海底/太空，利用各類資源，滿足多場景

　　·安全智慧

　　高安全：可信計算、機密計算和AI大模型時代的新安全生態(tài)

　　高可靠：更大范圍的跨域高可靠和關注業(yè)務連續(xù)性的業(yè)務級高可靠

　　高智能：融合AI技術和數(shù)據(jù)，使能DC全生命周期“自動駕駛

　　·零碳節(jié)能

　　綠供能：風光水電，動態(tài)微電網(wǎng)

　　新儲能：從電網(wǎng)直供走向電網(wǎng)+儲能系統(tǒng)

　　液制冷：全液冷、風液混合，全生命周期低碳實現(xiàn)極致PUE

　　·柔性資源

　　全池化：“應用為中心”，算力、運力、存力資源全部池化

　　柔計算：從基于分配率的彈性計算服務到基于利用率的柔性計算服務

　　泛協(xié)作：從單服務區(qū)到跨區(qū)東西、云邊泛在協(xié)作

　　·對等互聯(lián)

　　超融合：從多種互聯(lián)協(xié)議到超融合互聯(lián)架構，實現(xiàn)異構對等直通

　　高性能：基于高速對等互聯(lián)架構，創(chuàng)新設計下一代高性能計算數(shù)據(jù)中心

　　光內(nèi)生：數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)走向全光化，接口，芯片，介質(zhì)全景創(chuàng)新

　　·系統(tǒng)摩爾

　　大小芯：Chiplet系統(tǒng)創(chuàng)新突破硅基半導體制造的瓶

　　新算力：探索量子、光、非硅計算等計算新范式

　　新存儲：介質(zhì)、系統(tǒng)、軟件協(xié)同創(chuàng)新，走向數(shù)據(jù)為中心架構

　　報告指出，數(shù)據(jù)中心作為人工智能、云計算等新一代信息通信技術的重要載體，已經(jīng)成為新型數(shù)字基礎設施的算力底座，具有空前重要的戰(zhàn)略地位，堪稱“數(shù)字經(jīng)濟發(fā)動機”。展望2030，數(shù)據(jù)中心的未來發(fā)展將呈現(xiàn)如下幾個趨勢：

　　算力需求十年百倍增長，算力分布進一步極化。

　　全球數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)正進入新一輪快速發(fā)展期，我們預測，未來三年內(nèi)，全球超大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量將突破1000個，并將保持快速增長。

　　算力的規(guī)模和效率成為國家和企業(yè)的核心競爭力。

　　當前全球正處在千行萬業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的新階段，“百模千態(tài)”的AI大模型成為發(fā)展焦點，據(jù)預測GPT5.0（Generative Pre-trained Transformer）訓練集群的算力需求將達到GPT3.0的200-400倍。

　　AI驅(qū)動數(shù)據(jù)中心發(fā)生全景式革命。

　　華為預測，到2030年全球AI計算算力將超過105ZFLOPS（FP16）：AI計算算力成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的最大驅(qū)動力和決定性因素。未來5到10年通用大模型的發(fā)展有可能使AI對文字、音樂、繪畫、語音、圖像、視頻等領域的理解力超過人類平均水平，并與互聯(lián)網(wǎng)和智能設備深度融合，深度改變?nèi)鐣南M模式和行為。

　　數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)標簽從高耗能轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色發(fā)展使能器。

　　未來，隨著各國相關政策的陸續(xù)出臺和技術的持續(xù)發(fā)展，越來越多的先進節(jié)能技術將更廣泛地應用到數(shù)據(jù)中心，推動PUE的進一步下降，預計到2030年，PUE將進入1.0x時代。

　　超出物理數(shù)據(jù)中心邊界，多流協(xié)同的數(shù)據(jù)中心普及化。

　　數(shù)百萬臺服務器的云數(shù)據(jù)中心、數(shù)十萬臺服務器規(guī)模的行業(yè)數(shù)據(jù)中心將在2030年之前出現(xiàn)，ChatGPT等突發(fā)的巨型超高密度任務涌現(xiàn)，土地、能耗獲得的不確定性等因素使得基于超大單體、以10年為周期的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃模式難以為繼。

　　系統(tǒng)級創(chuàng)新成為數(shù)據(jù)中心技術發(fā)展的主流。

　　應對十年百倍算力增長需求與能耗約束之間的矛盾，未來數(shù)據(jù)中心需要打破馮·諾依曼架構，基于新架構、新部件發(fā)展適應性與高效性的新計算模式。

　　圍繞算力供給和資源約束挑戰(zhàn)持續(xù)創(chuàng)新突破。

　　先進數(shù)字化企業(yè)和數(shù)字化國家，將在單個數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)中心集群、數(shù)據(jù)中心之間的“微中宏”觀、多層次進行系統(tǒng)化創(chuàng)新，實現(xiàn)企業(yè)級或者國家級的“一臺計算機”，通過整體效率的提升將算力供給和資源約束之間的剪刀差最大化，加速邁向智能世界。

　　具體內(nèi)容如下：