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“东数西算”专题研究报告 -2- 版权声明本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 “东数西算”专题研究报告 -3- 目录前言 . 1 一、政策篇 1 一 “东数西算”的政策背景 . 1 二 “东数西算”的政策内涵 . 2 1. “东数西算”的政策脉络 2 2. “东数西算”的发展目标 3 3. “东数西算”的建设内容 4 4. “东数西算”的战略意义 6 三 “东数西算”的工程布局 . 7 1. “东数西算”工程的总体布局 7 2. “东数西算”工程的当前进展 .10 3. 地方落实“东数西算”工程的举措 .12 二、市场篇 .13 一市场需求 .13 二业务和应用 .15 1. IDC 业务 15 2. 云计算业务 16 3. 行业智慧应用业务 16 4. 数据存储业务 17 5. 算网新型业务 18 三商业模式 .19 1. 基于服务的商业模式 19 2. 基于交易的商业模式 19 三、技术篇 .20 一算力网络计算和网络融合发展 20 二 “东数西算” 对通信网络和算力服务的新需求 .24 1. 泛在的云接入与云互联 .25 2. 多样化的算力资源 26 3. 高品质的通信网络 28 4. 算网协同调度 32 “东数西算”专题研究报告 -4- 三算力网络发展思路 .32 1. 算网资源层通信网络 .32 2. 算网资源层算力资源 .37 3. 算网管控层 40 四 “东数西算”工程的安全需求及发展思路 .41 1. “东数西算”工程面临的安全需求和风险 42 2. “东数西算”工程的安全发展思路 .46 五 IDC 基础设施绿色低碳发展思路 .50 1. 国家枢纽节点的绿色低碳要求 .50 2. IDC 绿色低碳关键技术创新方向 .50 四、产业篇 .53 一 “东数西算”产业链分析 53 二产业链上游基础环境设施及设备制造 .54 1. 空调设备 .54 2. 供配电系统 56 3. 服务器 .58 4. 光通信模块 60 三产业链中游数据中心、云计算和通信网络服务商 61 1. IDC 服务 62 2. 云计算 .64 3. 通信网络 .67 四产业链下游算力服务使用者 68 1. 互联网企业 68 2. 金融、政府及电力行业 .68 五运营商在“东数西算”工程中的角色分析 .69 1. 运营商担当建设和运营的双重角色 .69 2. 三大运营商在“东数西算”领域的布局 71 五、发展建议 .73 缩略语 . 1 参考文献 . 3 “东数西算”专题研究报告 -1- 前言历史上的每一次技术革命，都伴随着生产要素和生产力的跨越式发展。迈过农业时代、工业时代、信息时代，人类进入了以数据为关键生产要素、算力为核心生产力的数字经济时代，算力成为支撑数字经济向纵深发展的新动能，数据量的爆发式增长对数据中心的算力提出了更高要求。党中央高度重视数字经济发展，习近平总书记多次对数字中国战略发表重要论述， “十四五”开局之年提出了“不断做强、做优、做大我国数字经济”这一新发展目标，也向世界做出 2030、 2060 年前实现 “碳达峰、碳中和”的庄严承诺。在此背景下， 2022 年 2 月，国家发展改革委等四部委联合印发通知，同意在 8 地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了 10 个国家数据中心集群，“东数西算”工程正式全面启动。“东数西算”工程通过构建全国一体化大数据中心体系，有利于提升国家整体算力水平，促进绿色发展，扩大有效投资，推动区域协调发展，这既是推进我国数字经济高质量发展的关键举措、完成碳达峰碳中和目标的有效助力，也是我国在新型基础设施领域建设全国统一大市场的率先探索，具有举足轻重的战略意义。中国联通立足“国家队、主力军、排头兵”新定位，深入贯彻以习近平同志为核心的党中央关于加快建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施决策部署，全面承接“东数西算”工程， “东数西算”专题研究报告 -2- 将着力构建布局合理、网络先进、数网、数云、云边协同发展的算网一体化生态体系。本报告聚焦“东数西算”工程的政策、市场、技术、产业四个维度，梳理了“东数西算”政策内涵、建设内容及工程进展，分析了主要业务与典型应用场景、商业模式，总结了网络、算力、 IDC 基础设施等方面的关键技术、安全需求，研究了产业链布局与运营商定位，最后从网络、算力、安全、应用、 IDC 与双碳等方面提出了实施“东数西算”相关的策略建议。 “东数西算”专题研究报告 -1- 一、政策篇一 “东数西算”的政策背景当前，新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球经济结构，算力作为数字经济的核心生产力，成为全球战略竞争的新焦点，将带动数字经济的创新和发展迈向新台阶。据 2021-2022 全球计算力指数评估报告 [1]显示，国家计算力指数与 GDP 走势呈现正相关关系，美国和中国分列计算力的前两位；而计算力指数平均每提高 1个百分点，数字经济和 GDP将分别增长 3.3‰和 1.8‰。近 7 年来，全社会数据总量呈爆发式增长，我国数据增量年均增速超过 30，算力设施的建设也将持续高速增长，而东西部算力资源差距不断拉大，影响我国区域发展、产业发展、能源发展，乃至全国数字经济的高速均衡发展，因此推动“东数西算”是我国数字经济高质量发展的必然要求。一是破解区域发展不平衡的必然要求。我国目前算力网络区域发展不平衡不充分的问题较为突出，算力主要需求方互联网企业、云计算企业多分布在北上广深等东部地区，导致现有数据中心布局呈东多西少的特点，信通院中国算力发展指数白皮书 [2]指出，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、甘肃等省在算力规模和增速上并不占优。而东部受土地、电力、能耗等资源制约，大规模发展数据中心已难以为继，各地已经相继出台限制数据中心发展的措施，包括提高 PUE 指标要求、提升电价、限制土地供应等方面。西部数据中心的利用率又偏低，国内数据中心平均利用率约为 55，主要是西部地区严重拉低该项指标。“东数西算”的出发点在于国内资源供给的不平衡，希望通过跨越地理维度来解决资源分配问题，进而解决区域发展的不平衡问题。二是加快产业互联网创新发展的必然要求。互联网的发展正在由消费互联网向面向企业级服务的产业互联网发展，全球主要科技公司纷纷转向 To B 业务寻求数字经济的新增长空间。据 2022 中国企业数智服务市场趋势洞察报告 [3]显示， 2021 年中国企业数智服务市场规模为 3.6 万亿元， 2020-2025 年复合增长率达到 20，预计 2022 年总体市场规模将达到 4 万亿。而产业互联网的创新发展则需要有坚实的数字底座，面向企业客户的多样化需求，其建 “东数西算”专题研究报告 -2- 设更为复杂，涉及技术范围更广、互联互通的要求更高、低成本需求更强，如果没有政策的支持和引导，完全依托市场化运作，难以保障有序投资和资源高效利用。因此国家推动“东数西算”，实现资源的有效调控是非常必要的。三是实现能源低碳转型的必然要求。我国已经制定了“双碳”发展目标。总体来看，我国电力行业碳排放占能源领域碳排放一半左右，电力系统碳减排是能源领域碳减排的重中之重。作为高耗能的数据中心，据国家能源局统计， 2020 年我国数据中心年用电量占全社会用电的 2.71，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 2025 年占比达到 4[4]。贯穿数据中心全生命周期的能耗和碳排放将由其所在地承担。目前，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，国家大力发展 “西电东送”工程，“十三五”末的能力已经达到 2.7 亿千瓦 [5]，到 2025 年，“西电东送”能力达到 3.6 亿千瓦以上 [6]。在当前的技术水平下， 2000 公里长距离输电的损耗是 6左右 [7]，根据电监会 2010 年度电价执行及电费结算情况通报，全国平均的输配电成本占电力成本的 30以上 [8]。国内电力资源分布不均，可以说是催生“东数西算”工程的直接诱因。二 “东数西算”的政策内涵 1. “东数西算”的政策脉络在 2018 年的中央经济工作会议上，我国首次提出了“新基建”的概念，并于 2019 年 3 月写入政府工作报告，明确提出了要加强新一代信息基础设施建设。在“新基建”指导下，“东数西算”的构想萌芽于 2019 年发改委与华为对东中西算力资源布局的联合研究，政策起源于 2020 年 12 月下发的关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见 [9]， 2021 年 5 月国家发改委等四部门联合发布的全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案 [10]，标志着“东数西算”工程正式拉开帷幕。近一年以来，国家“东数西算”的系列发文对数据中心能耗指标、上架率、网络服务质量等方面提出了更为细致的规定，推动数据中心集约化与技术创 “东数西算”专题研究报告 -3- 新融合。随着“十四五”数字经济规划的发布，国家加快了对“东数西算”工程的布局，先后批复蒙贵甘宁、粤港澳大湾区、成渝、长三角、京津冀八大地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，至此，“东数西算 ”建设工作全面启动，正式进入实施阶段。图 1 “东数西算”政策脉络一览 2. “东数西算”的发展目标国家在全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案（下称实施方案）中明确提出，要加快实施“东数西算”工程，围绕国家重大区域发展战略，布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，发展数据中心集群，引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展。国家枢纽节点之间进一步打通网络传输通道，提升跨区域算力调度水平。 “东数西算”在整个实施过程中要实现网络、能源、算力、数据和应用的“五个一体化”的工程目标；从长远效应来看，要实现关键核心技术自主创新，完成碳达峰碳中和目标，最终推进我国数字经济高质量发展。建设实施层面 ,“东数西算”首先要通过实现网络的一体化进而带动算力的一体化。网络方面，要增大网络带宽，降低传输费用，加强集群间、集群内外的数据中心互联互通；算力方面，以集群和城区内部两级算力布局为保障，通过算力网络建设，加强各行业数据中心的联通调度，例如多云之间、云和数据中心间、云网间的资源联动，构建可统筹调控的算力服务资源池。其次，要充分利用西部风、光等可再生资源，实现东西部能源一体化，统一调配数据中心集群的能耗指标，扩大清洁能源市场化交易范围，促进建立清洁能源消纳的 “东数西算”专题研究报告 -4- 市场化机制；充分利用西部自然冷源，降低数据中心温控系统能耗占比。最后，要实现数据的价值挖掘，通过建设数据共享开放、政企数据融合应用等数据流通共性设施平台，构建数据可信流通环境，实现数据一体化；通过开展一体化城市数据大脑建设，聚焦公共卫生、自然灾害、市场监管等突发应急场景，如开展“数据靶场”，实现应用一体化。长远效应层面，“东数西算” 要攻坚关键核心技术、实现自主创新，打破信息、装备、能源等行业的关键技术瓶颈，例如，解决网络设备核心芯片、算力设备核心芯片、操作系统等核心软件依赖国外产品，算力调度技术不成熟、智能运维有待提升，电、冷等能源利用不平衡、碎片化等问题，实现核心产业链自主可控，加快产业转型升级，带动产业高质量发展。要助力完成“双碳” 目标，重点发力高效供配电、制冷、节能协同等绿色节能技术的研究和应用，采用自发自用、微网直供、本地储能等技术手段，着力推动数据中心与绿色低碳产业的深度融合，建设绿色制造和服务体系，构建数据中心全行业全链条的绿色生产方式。要推进数字经济高质量发展，通过科学的顶层设计，引导数据中心东部集约化、西部跨越式发展，夯实数字产业化和产业数字化发展的数字底座，支撑数字社会、数字政府、智慧城市建设，推动数据资源交易及价值挖掘，最终实现数字经济发展质量变革、效率变革、动力变革。 3. “东数西算”的建设内容 2020 年底下发的关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见，首次提出了建设全国一体化大数据中心，明确构建 “数网”“数纽”“数链”“数脑”“数盾”五数体系，而“东数西算”作为实现一体化大数据中心协同创新的基础工程，主要是完成体系中的“数网”“数纽”“数盾” 建设，在此基础上，推动 “数链”和“数脑”的建设和发展。 “东数西算”专题研究报告 -5- 图 2 全国一体化大数据中心协同创新体系总体框架在构建 “数网” 体系上，“东数西算”要优化数据中心基础设施建设布局，重点解决算力资源发展不平衡、不充分及区域间割裂严重的问题。一是重构算力网络架构，发展区域数据中心集群，加强区域协同联动及内外互联互通，引导区域范围内数据中心集聚，促进规模化、集约化、绿色化发展。二是充分整合利用全国现有资源，以市场需求为导向，有效引导时延要求不高的应用有序西迁，进而带动西部大型及超大型数据中心发展，实现总体时空布局优化、成本优化、安全管控优化。三是强化能源配套机制，充分利用西部风、光等可再生资源、创新研究绿色节能技术、加强内部能耗数据监测和管理、探索跨省能耗和效益分担、探索建立电力网与数据网协同运行机制等手段，推动绿色数据中心建设。在构建 “数纽” 体系上，“东数西算”要有效降低算力使用成本和门槛，重点解决当前企业上云面临的安全信任、供需对接、跨云迁移、算力成本高等问题。一是要构建算力网络，加快建立完善云资源接入和一体化的调度机制，实现全国算力资源一体化调度，以云服务的方式为用户提供便捷、灵活的一体化算力服务，降低算力使用成本和门槛。二是构建分级分类的算力资源需求体系，充分发挥云集约调度优势，引导各行业合理使用算力资源，对网络时延要求不高的业务，引导向能源丰富、气候适宜的西部数据中心集群调度；对面向 “东数西算”专题研究报告 -6- 高频次业务调用、网络时延要求极高的业务，引导向城市级高性能、边缘数据中心调度；对于其他算力需求，引导向本区域内数据中心集群调度。在构建 “数链” 体系上，“东数西算”要加速数据流通融合，打造数字供应链，重点解决当前“政 -政”“政 -企”“企 -企”等各个通道间数据资源流通共享要件体系缺失问题。构建数据质量评估、可信流通、联合建模等数据资源流通调度新型机制，构建覆盖原始数据、脱敏处理数据、模型化数据和人工智能化数据等不同数据开发层级的新型大数据综合交易机制，实现在数据用见分离的前提下数据资源化、资产化、资本化层面的生产要素流通分配。完善数据资源采集、处理、确权、使用、流通、交易等环节的制度法规和机制化运营流程，实现数据供应链化和供应链数据化相结合。在“东数西算”工程中，研究和建设完善的多方数据流通平台，打造数据要素交易新模式，推动数据资源高效的流通和共享。在构建 “数脑” 体系上，“东数西算”能够深化各行业数据智能应用创新，重点针对当前经济社会运行感知能力不足、宏观决策和风险研判水平不高等问题。随着网络与算力不断融合，“东数西算”将提供多层次多维度算网融合服务，更好地服务于“行业数据大脑”和“城市数据大脑”建设，推动大数据在各行业领域的融合应用，促进提升城市治理水平和服务能力。在构建 “数盾” 体系上，“东数西算”要强化对算力和数据资源安全防护，重点解决当前数据安全领域出现的一系列全新挑战和问题。主要围绕服务器芯片、云操作系统、云数据库、中间件等产业链安全，分布式计算与存储、数据流通模型等环节数据信息安全，推动关键核心技术突破及应用，通过建立网络和数据一体化安全防护体系和面向数据、算法、算力等资源流通的综合监管体系，在数据开放共享、大范围多方融合应用的需求和场景下实现端到端的安全，有效促进国产化数据安全产业发展。 4. “东数西算”的战略意义 “东数西算”与“南水北调”“北煤南运”“西气东输”“西电东送” 相似，作为国家的又一重大跨区资源调配工程，在推动数据中心合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通等方面具有重要的战略意义。国家发改委提出，“东数西算”工程的实施一是有利于提升国家整体算力 “东数西算”专题研究报告 -7- 水平。通过全国一体化的数据中心布局建设，扩大算力设施规模，提高算力使用效率，实现全国算力规模化集约化发展。二是有利于促进绿色发展。加大数据中心在西部布局，将大幅提升绿色能源使用比例，就近消纳西部绿色能源，同时通过加大自然冷源利用、技术创新、以大换小、低碳发展等措施，持续优化数据中心能源使用效率。三是有利于扩大有效投资。数据中心产业链条长、投资规模大，带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设，将有力带动产业上下游投资。四是有利于推动区域协调发展。通过算力设施由东向西布局，将带动相关产业有效转移，促进东西部数据流通、价值传递，延展东部发展空间，推进西部大开发形成新格局。从更高的站位来说，“ 东数西算”还有四个有利于。一是有利于国家双碳目标达成，从数据中心自身减排和算力赋能传统产业降本提质增效两方面，整体上降低社会的总碳排放；二是有利于加快构建全国统一大市场，促进数据要素流通，从数字经济层面加快全国一盘棋的市场布局；三是有利于促进东西部共同富裕，通过东西部优势互补，充分挖掘西部在能源、土地、气候方面的优势，转化为市场效益；四是有利于国家安全，通过统筹数据中心布局和数据规范使用和流动、促进产业链自主可控、打造“数盾”安全体系，将提高数字新型的基础安全保障能力，进而提升国家整体安全防控能力。三 “东数西算”的工程布局 1. “东数西算”工程的总体布局 2022 年 2 月，随着国家发改委等四部门对 8 个国家算力枢纽节点和 10 个国家数据中心集群完成批复，“东数西算”工程正式全面启动。按照全国一体化大数据中心体系的布局，枢纽节点将作为我国算力网络的骨干连接点，发展数据中心集群，开展数据中心与网络、云计算、大数据之间的协同建设，并作为国家“东数西算”工程的战略支点，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。下一步，国家发改委将会同有关部门大力推进“东数西算”工程实施，一是推动各枢纽节点尽快建立健全工作协调推进机制，明确责任部门，细化时间表、路线图。二是强化数据中心绿色发展要求，在建设模式、技术、标准、可 “东数西算”专题研究报告 -8- 再生能源利用等方面进一步挖掘节能潜力，推进“以大换小”，促进节能降碳，推动更多数据中心向可再生能源更富裕的西部转移。三是加强网络、电力、用能等方面的政策支持力度，围绕枢纽节点布局新型互联网交换中心、互联网骨干直连点等网络设施，视情协调安排能耗指标予以适当支持。四是推动各枢纽节点制定切实有效的政策措施和改革举措。 1.1 “东数西算”工程的总体思路推动全国数据中心适度集聚、集约发展。通过在全国布局 8 个算力枢纽，引导大型、超大型数据中心向枢纽内集聚，形成数据中心集群。发挥规模化、集约化效应，加大政策支持力度，提升整体算力规模和效率，带动数据中心相关上下游产业科技创新和发展。在算力枢纽之间，打通数据高速传输网络，强化云网融合、多云协同，促进东西部算力高效互补和协同联动，实现全国数据中心的合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通。促进数据中心由东向西梯次布局、统筹发展。一方面，加快推动数据中心向西大规模布局，后台加工、离线分析、存储备份等对网络时延要求不高的业务，可率先向西转移，由西部数据中心承接。另一方面，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，对网络要求较高的业务，比如工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、视频通话、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，枢纽内部要主要推动数据中心从一线城市向周边转移，确保算力部署与土地、用能、水、电等资源的协调可持续。实现“东数西算”循序渐进、快速迭代。在当前起步阶段， 8 个算力枢纽内规划设立了 10 个数据中心集群，划定了物理边界，并明确了绿色节能、上架率等发展目标。比如，集群内数据中心的平均上架率至少要达到 65以上，可再生能源使用率要有显著提升。通过多方指标约束，促进集群高标准、严要求，最小化起步。对集群发展情况将进行动态监测，科学评估集群算力的发展水平和饱和程度。结合发展情况，今后还将不断优化完善布局，适时扩大集群边界或增加集群，论证新设算力枢纽，实现算力统筹有序、健康发展。 “东数西算”专题研究报告 -9- 1.2 国家枢纽节点布局国家发改委等四部门在京津冀等 8 大枢纽节点启动建设的复函中要求， “东数西算”工程的 10 个国家数据中心集群起步区要实现数据中心平均上架率不低于 65，东部枢纽电能利用效率指标（ PUE）控制在 1.25 以内、西部为 1.2 以内。目前，在没有经过第一批集群建设效益、经验评估之前，国家将不考虑第二批国家枢纽和集群的建设。表 1 八大枢纽节点集群起步区边界东西部枢纽节点集群起步区边界西部贵州枢纽贵安数据中心集群贵安新区贵安电子信息产业园内蒙古枢纽和林格尔数据中心集群和林格尔新区，集宁大数据产业园甘肃枢纽庆阳数据中心集群庆阳西峰数据信息产业聚集区宁夏枢纽中卫数据中心集群中卫工业园西部云基地东部京津冀枢纽张家口数据中心集群张家口怀来县、张北县、宣化区长三角枢纽长三角生态绿色一体化发展示范区数据中心集群上海市青浦区、江苏省苏州市吴江区、浙江省嘉兴市嘉善县芜湖数据中心集群芜湖市鸠江区、戈江区、无为市粤港澳大湾区枢纽韶关数据中心集群韶关高新区成渝枢纽天府数据中心集群成都市双流区、郫都区、简阳市重庆数据中心集群重庆市两江新区水土新城、西部（重庆）科学城璧山片区、重庆经济技术开发区 “东数西算”专题研究报告 -10- 图 3 八大枢纽节点业务规划值得注意的是，实施方案要求数据中心集群端到端单向网络时延原则上在 20 毫秒范围内；城市内部数据中心，数据中心端到端单向网络时延原则上在 10 毫秒范围内。时延是涉及应用、算力、网络多个层面的参数，由于政策层面没有给出具体解释，市场各参与主体对其理解不一，目前看来，该参数的提出作用是促进降低端到端的时延，使得更多的业务能够西迁。 2. “东数西算”工程的当前进展据国家发改委透露，今年以来，全国 10 个国家数据中心集群中，新开工项目 25 个，数据中心规模达 54 万标准机架，算力超过每秒 1350 亿亿次浮点运算，约为 2700 万台个人计算机的算力，带动各方面投资超过 1900 亿元 [11]。其中，西部地区投资比去年同期增长 6 倍，投资总体呈现出由东向西转移的良好趋势。从 2022 年 3 月起，有关情况每季度末需向四部门汇报，动态监测建设情况，体现政策执行落地的决心。 “东数西算”专题研究报告 -11- 2.1 示范项目 2022 年 1 月 5 日，国家发改委下发关于开展全国一体化大数据中心协同创新体系示范工程建设的通知，开展 “东数西算”示范项目申报。打造国家“东数西算”工程的有效落地示范标杆。重点支持 3 个方向，包括数据中心绿色节能、算力高效调度和算力安全可控，详情如下图所示。目前三类项目均已进入分批评审阶段，国家会给申请成功的牵头企业 15以内的补贴。下一步，各个枢纽节点可召集企业进行项目申报，申请成功后，国家会有单独的能耗指标给予补贴，补贴到东部节点中，不占用地方指标，有利于吸引企业西迁。目前企业申请方式未定，大概率由发改委面向社会发布。图 4 数据中心绿色节能示范项目图 5 算力高效调度示范项目 “东数西算”专题研究报告 -12- 图 6 算力安全可控示范项目 2.2 考核方式国家明确对“东数西算”工程的实施效果进行年度考核和评价，确保三年建设期中，年年有进展，最终有成效，但目前考核体系仍在研究制定中，验收标准也暂未明确。 3. 地方落实“东数西算”工程的举措各地紧抓“东数西算”战略机遇，结合市场需求和自身区域特点，推行各类创新举措，助力数字经济高质量发展。东部地区，“北上广”以算力为着力点，强化统筹、智能调度和多样化供给，例如，北京市将加强算力算法平台等新型基础设施建设，打造高级别自动驾驶全场景运营等 20 个 [12]重大应用场景，建成数字经济标杆城市；上海市以提供普惠算力资源、扶持国产算法框架、打造算法孵化平台、创新数据应用模式为目标，试点打造全国首个人工智能公共算力服务平台；广东省构建先进算力集群，统筹全省算力网络建设布局。成渝地区定位国家超算中心，以推进成渝（兴隆湖）综合性科学中心和西部（成都）科学城建设为举措，强化天府新区创新策源功能。西部地区积极承接东部算力需求，大力发展数字产业。例如，甘肃省充分发挥本地能源和算力资源优势，定向承接上海、深圳等地算力需求，打造西北人工智能数据中心集群和人工智能数据治理基地，构建算力精准对接机制和 “东数西算”专题研究报告 -13- 算力资源共享通道。贵州省实施数字产业大突破行动，打造数据产业“五区”，包括承接“贵州 -粤港澳”、“贵州 -长三角”两线算力需求的“引领区”；推动数据资源汇聚、流通交易、打造数据供应链，培育超大规模数据要素市场的 “先行区”；建成决策大脑、行业大脑、城市大脑的“示范区”；推动安全产品和机制防范，打造大数据中心集群多副本中心和战略安全基地的“后备区”；连接成渝及湾区，构建西部数据中心走廊，建成西部陆海大通道连接中心的 “核心区”。宁夏中卫积极构建完整的“云生态”，着力打造以东数西移、东数西储、东数西算，信息技术应用创新开发和区域数字经济发展为主的西部云基地，积极承接东部算力服务，打造国家“东数西算”示范基地，加强与甘肃、内蒙古枢纽的密切协作，联手打造算力“金三角”。内蒙古呼和浩特培育以大数据、云计算为特色的电子信息技术产业集群，实施高性能计算机算力翻番计划，先后建成 4 家 [13]超算应用平台，实现高性能运算总能力和规模位居全国前列，数据处理不断提级。二、市场篇一市场需求 “东数西算”工程和“南水北调”“北煤南运”“西气东输”“西电东送” 最大的不同点是，“南水北调”等工程有非常明确和强烈的市场需求驱动，但 “东数西算”工程是由政策牵引，市场需求尚待挖掘。随着“东数西算”工程配套政策出台，在西部形成显著政策、成本优势，吸引企业将满足业务性能要求的一些算力能力迁移到西部。随着“东数西算”工程的深入推进，供需双方的业务形态、商业模式、客户类型都会发生较大的变化。从用户体验来看，时延是影响业务和应用的关键因素。根据时延需求可将业务分为低时延业务、中时延业务和高时延业务。低时延业务对时延要求在 30ms 以内，约占 60-70，如金融交易、部分工业互联网、车联网等应用；中时延业务对时延要求在 30100ms 之间，约占 20-30，如视频转播、医疗影像等应用；高时延业务对时延要求在 100ms 以上，约占 10[14]，如网页浏览、 AI 训练等。从运算效率来看，算力类型与计算需求匹配是影响效力的关键因素。根据 “东数西算”专题研究报告 -14- 算力的特点，可将算力分为基础算力、智能算力、超算算力、存储算力等。中国信息通信研究院 2021 年发布的中国算力发展指数白皮书（ 2021），在算力结构上，基础算力依旧是主力，但其占比已经由 2016 年的 95下降至 2020 年的 57，智能算力增长迅速，占比已超过 40，智能算力当前已成为我国算力快速增长的主要驱动力，预计到 2023 年智能算力的占比将提升至 70％。超算算力在整体算力中的占比较为稳定，约为 2[15]。图 7 算力安全可控示范项目 [15] ⚫ 基础算力应用场景极为广泛，几乎囊括了传统服务器提供的全部业务应用。包括网络游戏、网络购物、移动视频、移动支付等交互类业务；大数据挖掘、数字孪生仿真模拟、图像渲染、视频渲染等离线分析类业务。基础算力业务成熟度高，对时延要求不高的基础算力业务是“东数西算”起步阶段最主要的应用场景。 ⚫ 智能算力主要用于图像计算服务、数据推理、强化学习训练等场景。这些应用场景对实时性要求不高，但是算力强度需求大，可部署在西部地区。随着人工智能、大数据等技术向应用领域的推广，智能算力业务也将迎来爆发式发展，西部地区的智能算力应用前景广阔。 ⚫ 超算算力主要用于科研计算中的流体力学、物理化学、生物信息等科研领域，常见的超算应用场景领域包括气象分析预测、高海拔宇宙线观测、空气动力学、车辆碰撞测试仿真实验、药品实验数据分析等，处理的数据量非常庞大，很适合在西部地区部署。目前，我国有 8 大超算中心，均部署于中部或东部地区。随着国家对基础科研的投入力 “东数西算”专题研究报告 -15- 度加大，超算算力的需求也在逐年增加。超算算力在整体算力中占比较小，但发展相对稳定，此类算力也非常适合“东数西算”。 ⚫ 存储算力用于数据存储，存储类业务是“东数西算”工程的主要业务类型，随着“东数西算”工程的进展，将迎来一个高速发展期。从运营服务来看， “东数西算”将大量的算力服务迁移到西部，需要西部有较高的支持这些设施高效、高可靠运营服务的能力。包括数据中心运营维护、云资源运营维护等，这需要西部数据中心集群加强服务能力和人才队伍建设。二业务和应用 1. IDC 业务 IDC 业务是 “东数西算”的基础业务，也是电信运营商的传统业务。我国 IDC 业务主要聚集在京津冀、长三角和大湾区。虽然近年来在宁夏、青海、贵州、内蒙古、甘肃建设一些大型的数据中心，但是总体仍然呈现出东部发达、西部落后的特点。 2021 年 3 家电信运营商在京津冀、长三角和大湾区 3 个热点区域的 IDC 资源占比超过了 1/3。 2022 年中国电信和中国移动在京津冀、长三角和大湾区新增 IDC 机柜占全国新增的 90，中国联通新增占比也高于 2021 年存量 IDC 机柜占比。据此推测，短期内京津冀、长三角和大湾区的 IDC 业务增速迅猛，且远高于全国平均水平。互联网公司、金融机构和各级政府是 IDC 业务的主要客户群体。以某运营商 IDC 机房为例，互联网公司、金融机构和政府 3 类客户收入占 44.9，其中互联网客户占 38.9，是 IDC 业务主要收入来源。金融机构为了满足高频交易需求，倾向于东部或本地部署资源。数字政府业务受限于属地化管理等政策性要求，短期不会跨省部署，国家级数字政府业务有可能率先参与“东数西算”工程。大量的互联网业务（如门户业务、浏览业务等）对时延的要求不高，是“东数西算”潜在的最主要客户群之一。阿里、腾讯、华为、百度等大型云服务商持续加在国际枢纽集群的大数据中心投资，将会对目前的 IDC市场带来冲击，一方面 IDC提供商的这些传统客户将逐步转为运营自有数据中心，另一方面，随着公有云服务市场的高速增长，大型云服务商将通过公有云服务抢占大量 “东数西算”专题研究报告 -16- IDC 提供商的互联网客户。“东数西算”工程对在国家枢纽集群建设的数据中心要求很高，也对 IDC 服务模式产生一些影响， IDC 业务将更多基于客户需求采用定制等长期合作方式，并以中等以上客户为主，以满足集群内数据中心高标准 PUE 指标的要求。 2. 云计算业务云计算业务是“东数西算” 的主要算力业务，根据 2021 年中国基础云服务行业数据报告 [16]， 2021 年，我国公有云市场规模为 1235 亿元，同比增速为 48.8，占整体云市场规模的 76.2，是当前云计算业务的主力。其中 IaaS 是主要业务形态。高速增长的云计算业务和“东数西算”政策对东部数据中心发展的限制，将推动西部数据中心业务快速发展。公有云市场的主要客户，集中在泛互联网行业，包括电商、游戏、音视频、短视频、游戏等，占比接近 50。其次是金融、政府和教育类客户，占比约 35；非公有云市场以政府和金融企业为主，占比达到 59.9，其次是工业和医疗领域，占比达到 26.4，近几年私有云市场一直保持 20以上的增长率 [16]。政府和金融行业的私有云应用增长得益于业务和政策的双轮驱动，中国私有云市场将迎来持续发展。公有云市场由以阿里和腾讯为代表的互联网公司、以华为为代表的 IT 设备厂商、以中国电信、中国移动和中国联通为代表的运营商、以及以 AWS 和微软为代表的外资公司组成。市场向头部企业集中的趋势明显。国内主要云供应商的资源部署与“东数西算”国家枢纽节点的契合度较高 [16]。但整体呈现东强西弱的特点，投放在西部 4 个节点周围的云资源不足 7。“东数西算”工程实施后，西部数据中心巨大的成本优势势必吸引更多的企业将时延要求不高的业务迁移到西部。（云计算产业及市场发展情况详见下文“产业篇云计算产业分析”） 3. 行业智慧应用业务行业智慧应用是推动“东数西算”的抓手，受数字化基础设施、数据智能与行业结合度影响，行业智慧应用在不同行业的渗透率均不同。从行业应用场景来看，互联网、金融、政府与公共服务引领产业发展，属于数据智能应用的高渗透行业，金融已经能够实现基于数据的智能决策，并逐步向数据驱动阶段过渡，较为成熟的应用场景有智能营销、智能风控等；政府与公共服务领域的 “东数西算”专题研究报告 -17- 数据智能场景主要有智慧政务、智慧安防等；工业与能源等传统制造领域数据来源与形式复杂，数字化程度较低，数据智能渗透率低，整体行业处于数据智能应用的起步阶段。部分原本数字化程度很低的领域出现了基于数据智能技术应用的新业态，例如自动驾驶、在线教育等。当前正是大数据、人工智能、 VR、 5G、区块链等新技术加速融合的时期，智慧应用将逐步深度融入各行业、各领域，促进产品的技术架构、形态和服务模式加快转变。无论是智慧应用渗透率较高的电信业、金融业、政府与公共服务，还是处于起步阶段的工业、农业、交通物流、能源等行业，都会逐步成为智慧应用激增的新机遇。智慧应用需要大量的智能算力进行模型训练，这种应用对时延要求不高，但对算力需求高，是典型的“东数西训”场景。以智慧医疗为例，智慧医疗涉及的应用很广，低时延应用有远程手术、远程超声，中时延应用有远程会诊、手术示教，高时延应用有远程护理、导诊机器人、医疗影像、医学研究。在算力需求方面，除基础算力外，对智能算力和超算算力也有较强的需求。未来智慧医疗系统可采用“两地多中心”架构，即