0引言
從電報(bào)網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)到廣播電視網(wǎng)絡(luò)，通信網(wǎng)絡(luò)一直是專用的基礎(chǔ)設(shè)施。例如，電報(bào)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)傳遞文字，電話網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)傳遞話音，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)傳遞計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。自20世紀(jì)90年代以來，以TCP/IP技術(shù)為代表的互聯(lián)網(wǎng)，致力于把通信基礎(chǔ)設(shè)施通用化，讓IP網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)承載文字、圖片、話音、視頻和數(shù)據(jù)等。
把通信網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)上百年了，但把計(jì)算進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施化，只是最近十多年的事情。自計(jì)算機(jī)誕生起，計(jì)算的主流售賣方式就是產(chǎn)品，比如售賣的是某型號(hào)的計(jì)算機(jī)，或者某版本的軟件產(chǎn)品。但從2006年開始，云計(jì)算[1]的出現(xiàn)開始改變了這一切。云計(jì)算把計(jì)算產(chǎn)業(yè)從第二產(chǎn)業(yè)變成了第三產(chǎn)業(yè)，從售賣產(chǎn)品為主轉(zhuǎn)變成售賣服務(wù)為主。
近二十年來，以云計(jì)算為代表的計(jì)算服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展相對(duì)成熟，然而新基建又開始擴(kuò)軍，納入了AI、區(qū)塊鏈和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。之所以現(xiàn)在才擴(kuò)軍，是因?yàn)檫@些新技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施化，需要以通信（通用）的基礎(chǔ)設(shè)施化和算力的基礎(chǔ)設(shè)施化為前提。
1至少與5G同等重要
2020年3月，在中共中央政治局常務(wù)委員會(huì)會(huì)議上，明確提出要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度，這是數(shù)據(jù)中心首次被國家列入新基建條目。但數(shù)據(jù)中心真得有那么重要嗎?
不能說數(shù)據(jù)中心比5G重要，但至少也是與5G同等重要。5G貼近生活，可以講很多動(dòng)人的故事，大家更熟悉；但數(shù)據(jù)中心就像工廠的生產(chǎn)車間、城市的地下工程，相對(duì)來說比較陌生。
從市場(chǎng)角度看，根據(jù)中國信息通信研究院的預(yù)測(cè)[2]，2021—2025年，全國信息基礎(chǔ)設(shè)施的投資規(guī)模約4.2萬億，其中5G等網(wǎng)絡(luò)約為1.25萬億，云/數(shù)據(jù)中心等約為2.45萬億，是5G等的2倍。
可以把互聯(lián)網(wǎng)的“邊緣”分成兩大類：一類是用戶側(cè)，計(jì)算和內(nèi)容消費(fèi)型，如智能手機(jī)、APP、5G、IoT、家庭網(wǎng)絡(luò)和車聯(lián)網(wǎng)等；另一類是服務(wù)側(cè)，計(jì)算和內(nèi)容供給型，如網(wǎng)站、服務(wù)器、云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心等。
5G和數(shù)據(jù)中心都位于互聯(lián)網(wǎng)的物理層，即互聯(lián)網(wǎng)的邊緣，從物理上連接和駐留各類終端，但作用不同。5G把計(jì)算需求側(cè)的智能手機(jī)、智能家居、智能汽車和傳感器等接入互聯(lián)網(wǎng)，而數(shù)據(jù)中心通過光纖等把供給側(cè)的服務(wù)器和云計(jì)算等接入互聯(lián)網(wǎng)。
5G和數(shù)據(jù)中心是隔岸守望的“數(shù)字孿生”，一側(cè)技術(shù)的進(jìn)步必然引發(fā)另外一側(cè)的共振。
2數(shù)據(jù)中心的開放
過去十余年來，數(shù)據(jù)中心的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工程化、預(yù)制化、模塊化、高密度、軟件定義和綠色節(jié)能等特點(diǎn)。但數(shù)據(jù)中心最重要的特點(diǎn)是開放性，開放使數(shù)據(jù)中心能夠成為新型基礎(chǔ)設(shè)施，能夠標(biāo)準(zhǔn)化分工協(xié)作，能夠相互學(xué)習(xí)，能夠降本增效，能夠讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。
傳統(tǒng)意義上，數(shù)據(jù)中心可能是自用，也可能是對(duì)外提供租用服務(wù)。對(duì)自用型的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心技術(shù)被當(dāng)作企業(yè)業(yè)務(wù)中核心競爭力的重要組成部分。對(duì)租用型的數(shù)據(jù)中心，對(duì)保護(hù)用戶身份和用戶數(shù)據(jù)的秘密提出了要求?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)是數(shù)據(jù)中心的用戶，無論是自建自用還是第三方租用，數(shù)據(jù)中心都是其成本中心。
數(shù)據(jù)中心從封閉走向開放，是在2011年，以Facebook創(chuàng)立的OCP項(xiàng)目和中國BAT聯(lián)合成立的天蝎計(jì)劃項(xiàng)目為代表（后來逐步發(fā)展成為開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)）[3]。
2.1國際數(shù)據(jù)中心開放情況
Facebook作為互聯(lián)網(wǎng)的后起之秀，其社交業(yè)務(wù)的流量激增，但其數(shù)據(jù)中心基本上都是租用的，既無很強(qiáng)的技術(shù)能力，作為租戶也很難做技術(shù)性優(yōu)化。與此同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)巨頭Google等已經(jīng)開始自建數(shù)據(jù)中心，并且有能力、有機(jī)會(huì)做很多技術(shù)優(yōu)化，但都作為公司的秘密不向社會(huì)開放。Facebook意識(shí)到，數(shù)據(jù)中心的支撐能力已經(jīng)開始拖核心業(yè)務(wù)的后腿了。
互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)是一個(gè)贏家通吃的市場(chǎng)，TOP1的企業(yè)可以閉源建生態(tài)賺大錢，其他企業(yè)要么投靠TOP1、要么抱團(tuán)取暖。但“抱團(tuán)”不是你抱著我、我抱著你，而是一起抱著“開源社區(qū)”添磚加瓦，以期形成一個(gè)可以與閉源生態(tài)抗衡的開源生態(tài)。這一現(xiàn)象在歷史上頻繁出現(xiàn)，比如智能手機(jī)領(lǐng)域的iOS和Android，云計(jì)算領(lǐng)域的AWS和OpenStack等。
如果Facebook像Google等那樣，也采用封閉的技術(shù)路線,是根本無法與之抗衡的。于是，F(xiàn)acebook依托其強(qiáng)大的社會(huì)影響力和采購能力，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域引入了開源文化和方法，開放了其數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、機(jī)架和主板的規(guī)范，以及CAD的機(jī)械圖紙，并且邀請(qǐng)開源社區(qū)一起進(jìn)行優(yōu)化和完善[4]。
2.2國內(nèi)數(shù)據(jù)中心開放情況
在此背景下，阿里巴巴、百度和騰訊于2011年年底發(fā)起成立了天蝎計(jì)劃項(xiàng)目，首先致力于開放服務(wù)器的工作。之所以選擇服務(wù)器，是因?yàn)閿?shù)據(jù)中心成本總費(fèi)用支出包括投資成本（CAPEX）及運(yùn)營成本（OPEX）兩大部分，而服務(wù)器的購買和維護(hù)會(huì)占總成本的60%~70%。
2014年8月，在天蝎計(jì)劃取得成功的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展中國電信、中國移動(dòng)和中國信息通信研究院為核心會(huì)員，拓展了模塊化數(shù)據(jù)中心、白盒交換機(jī)、開放網(wǎng)絡(luò)、液冷和運(yùn)維等研究領(lǐng)域，正式成立開放數(shù)據(jù)中心委員會(huì)（Open Data Center Committee，ODCC）。截至2020年年底，ODCC累計(jì)發(fā)布150余項(xiàng)研究成果，已經(jīng)成為具有全球重要影響力的數(shù)據(jù)中心組織。
數(shù)據(jù)中心的開放浪潮是從上到下、由內(nèi)而外發(fā)生的。2006年后期，全球掀起云計(jì)算浪潮，到2011年直接改變?yōu)樵朴?jì)算提供硬件資源，比如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等，同時(shí)軟件定義和虛擬化等得到應(yīng)用。隨著這些硬件的陸續(xù)變化，又開始影響存放這些設(shè)備的數(shù)據(jù)中心，并從2014年開始向開放、預(yù)制化、模塊化、高密度和智能運(yùn)維等方向發(fā)展。到了2019年前后，在IT領(lǐng)域數(shù)據(jù)中心模塊化后，這一開放浪潮又外溢到非IT領(lǐng)域，比如供配電和制冷等。
3豐富的類型
1960年以來，計(jì)算機(jī)向兩個(gè)方向發(fā)展，一是追求更強(qiáng)大的計(jì)算性能，以HPC為代表；二是優(yōu)先追求更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，以PC、智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備等為代表。
數(shù)據(jù)中心就好比計(jì)算機(jī)，正在走著與計(jì)算機(jī)的歷史類似的道路，一是優(yōu)先追求集中后產(chǎn)生的規(guī)模效應(yīng)，比如以云數(shù)據(jù)中心、大型超大型數(shù)據(jù)中心為代表；二是優(yōu)先追求更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，比如以邊緣數(shù)據(jù)中心等為代表。
隨著新基建的提出，數(shù)據(jù)中心的外部性、網(wǎng)絡(luò)化、生態(tài)化和社會(huì)屬性變得更加明顯，需要滿足的場(chǎng)景也越來越多，類型也越來越豐富。以下從不同的角度，對(duì)數(shù)據(jù)中心做出不同的分類。
（1）從規(guī)模上看，數(shù)據(jù)中心可以分為超大型數(shù)據(jù)中心、大型數(shù)據(jù)中心、中小型數(shù)據(jù)中心，甚至微型數(shù)據(jù)中心等。
（2）從運(yùn)營模式上看，可以分為自用型數(shù)據(jù)中心和租賃型數(shù)據(jù)中心。
（3）從形態(tài)上看，可以分為模塊化、集裝箱式、單體建筑、園區(qū)模式和集群式。
（4）從部署位置看，可以分為集中式的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心和分散式的邊緣數(shù)據(jù)中心。
（5）從建設(shè)運(yùn)營的方式看，可以分為自建、代建和代維等。
（6）從供電方式看，可以分為市電直供、高壓直流、雙路柴發(fā)等。
（7）從制冷方式看，可以分為自然冷卻、機(jī)房空調(diào)組、絕熱冷卻、冷熱通道隔離和液冷等。
4國內(nèi)外發(fā)展情況
數(shù)據(jù)中心位于新舊基建的交叉口上，像傳統(tǒng)基建里做IT行業(yè)的，IT行業(yè)里做房地產(chǎn)的。數(shù)據(jù)中心是數(shù)字社會(huì)的底座[5]，其市場(chǎng)增速反映的是整個(gè)數(shù)字社會(huì)增長的“綜合指數(shù)”。
無論是5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，無論是搜索、社交、支付、直播還是視頻應(yīng)用，也無論是數(shù)字產(chǎn)業(yè)化還是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，都需要數(shù)據(jù)中心的支撐。
4.1國際情況
各國數(shù)據(jù)中心政策抓手基本上有3個(gè)：一是抓能源效率；二是整合老舊小、優(yōu)化新布局；三是訂規(guī)范、推示范。
（1）美國政府從2010年開始，陸續(xù)推出數(shù)據(jù)中心整合與節(jié)能改造計(jì)劃[6]，10年來先后關(guān)閉了7000多家數(shù)據(jù)中心。
（2）歐盟自2012年開始，提出了數(shù)據(jù)中心行為規(guī)范[7]，出臺(tái)節(jié)能最佳實(shí)踐方案和實(shí)施計(jì)劃，推進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗。
（3）中國從中央政府到地方政府，自2013年開始從合理布局、綠色節(jié)能、技術(shù)創(chuàng)新和示范基地等多個(gè)維度出臺(tái)了多項(xiàng)政策，2020年更是將數(shù)據(jù)中心與5G并列納入了新基建。
據(jù)IDC預(yù)測(cè)，2020年全球數(shù)據(jù)中心的市場(chǎng)規(guī)模約為623億美元，近幾年一直保持10%的增長。據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，2019年全球數(shù)據(jù)中心約有910萬個(gè)機(jī)架，服務(wù)器6300萬臺(tái)，其中北美地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)流量占比超過40%，亞太地區(qū)增速較高的占比已經(jīng)超過30%，預(yù)計(jì)未來中東、南美、非洲等地區(qū)的數(shù)據(jù)中心規(guī)模將快速增長。
全球數(shù)據(jù)中心的布局，主要聚集在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和人口密集區(qū)域。北美地區(qū)數(shù)據(jù)中心總體體量大、上架率高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)明顯；歐洲地區(qū)城市數(shù)量較多，云業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)增長較快，但新建數(shù)據(jù)中心受限，部分大型企業(yè)開始在氣候寒冷的北歐地區(qū)建設(shè)數(shù)據(jù)中心；在亞太地區(qū)，中國市場(chǎng)增長較快，新加坡、東京等數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)條件較好，成為跨國企業(yè)國際化發(fā)展的優(yōu)先選擇，但數(shù)據(jù)中心資源緊缺，價(jià)格較高。
全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)競爭格局呈現(xiàn)出明顯的馬太效應(yīng)，美國、中國、日本企業(yè)占據(jù)主要市場(chǎng)份額。2020年，TOP10的企業(yè)占據(jù)了全球45%以上的市場(chǎng)份額，美國Equinix仍占據(jù)龍頭地位，中國電信躍居全球第二，日本NTT、KDDI、中國聯(lián)通、中國移動(dòng)和萬國數(shù)據(jù)也躋身全球前十名[7]。
全球數(shù)據(jù)中心投資并購市場(chǎng)活躍，龍頭企業(yè)加速收購。2015—2019年，全球數(shù)據(jù)中心交易量大幅增長，共完成約350筆數(shù)據(jù)中心投資交易，總金額超過800億美元。其中，2019年全球投資并購交易數(shù)量約為2015年的4倍，非上市公司參與的并購數(shù)量大幅增加了50%以上，2020年并購?fù)顿Y事件依然非?；钴S[9]。
4.2國內(nèi)情況
2020年，我國數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模為1500億元，年均增速繼續(xù)保持在30%左右，遠(yuǎn)高于全球10%的年均增速。其中，大型以上數(shù)據(jù)中心增長強(qiáng)勁。2010年，我國數(shù)據(jù)中心的第一波建設(shè)熱潮，主力軍是電信、金融和互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)；2020年，受新基建相關(guān)政策等的鼓舞和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等需求的驅(qū)動(dòng)，云計(jì)算廠商及新生代互聯(lián)網(wǎng)公司也紛紛加入自建或合建數(shù)據(jù)中心的大軍，掀起了數(shù)據(jù)中心建設(shè)的第二波熱潮。
（1）從競爭格局看
電信運(yùn)營商和第三方IDC服務(wù)商仍是我國數(shù)據(jù)中心的主要參與者。但更多的投資和運(yùn)營主體正在涌入，如轉(zhuǎn)型的鋼鐵企業(yè)、房地產(chǎn)企業(yè)、數(shù)據(jù)中心設(shè)備商等。另外，基于分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、整合資源等考慮，數(shù)據(jù)中心合建模式越來越多，企業(yè)差異化競爭，構(gòu)建優(yōu)質(zhì)生態(tài)圈。
（2）從應(yīng)用模式看
我國數(shù)據(jù)中心正在從企業(yè)自用數(shù)據(jù)中心（EDC）向互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）轉(zhuǎn)移。EDC呈現(xiàn)出個(gè)數(shù)多、規(guī)模小和技術(shù)差等特點(diǎn)，而IDC規(guī)模效應(yīng)明顯，技術(shù)也較為先進(jìn)。
（3）從行業(yè)來看
我國數(shù)據(jù)中心應(yīng)用逐漸多元化，加速向第二產(chǎn)業(yè)滲透?；ヂ?lián)網(wǎng)和通信行業(yè)發(fā)展最早，占據(jù)主要市場(chǎng)份額。金融和政府行業(yè)信息化、數(shù)字化相對(duì)較早，應(yīng)用逐漸深入，規(guī)?？焖僭鲩L。制造、能源、醫(yī)療、教育、交通等行業(yè)的數(shù)據(jù)中心逐步加速。
在政策引導(dǎo)下，國有和民間資本大量涌入數(shù)據(jù)中心投融資市場(chǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國24個(gè)省份的新基建項(xiàng)目約2萬個(gè)，投資超過48萬億。據(jù)中國信息通信研究院測(cè)算[8]，2020年投資達(dá)到3000億元，未來3年將增加1.4萬億元。REITs（房地產(chǎn)信托投資基金）[9]為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)增添新的融資渠道，北京、上海等地已啟動(dòng)試點(diǎn)項(xiàng)目申報(bào)工作，或?qū)⒂行p輕經(jīng)營者的融資壓力。
從布局來看，我國數(shù)據(jù)中心越來越呈現(xiàn)出明顯的“啞鈴型”：一頭集中在東部和一線城市，一頭集中在資源富足地區(qū)。第一波熱潮時(shí)，我國數(shù)據(jù)中心高度集中在互聯(lián)網(wǎng)用戶密集的地方，比如北京、上海、廣州、深圳等一線城市。近年來，隨著國家和地方相關(guān)政策的出臺(tái)和引導(dǎo)，以及企業(yè)在經(jīng)濟(jì)上的考量等，越來越多的數(shù)據(jù)中心尤其是大型、超大型數(shù)據(jù)中心,紛紛在中西部地區(qū)選址。
5結(jié)束語
數(shù)據(jù)中心就像是IT行業(yè)做房地產(chǎn)的，房地產(chǎn)行業(yè)里做IT的；就像早期的蒸汽機(jī)其實(shí)不是機(jī)器而是個(gè)碩大的房子，早期的計(jì)算機(jī)其實(shí)也不是個(gè)機(jī)器而是個(gè)碩大的房子。隨著房子里的硬件和外設(shè)等越來越微縮化和集成化，房子慢慢與里面的計(jì)算機(jī)耦合，演變成了專門放置計(jì)算機(jī)的房子，簡稱“機(jī)房”。
到了20世紀(jì)八九十年代，家用PC的興起推動(dòng)著“機(jī)房”的沒落；但與此同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)讓客戶/服務(wù)器計(jì)算模式興起，“機(jī)房”演化成了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC），成了WWW和E-mail等服務(wù)器的聚集地。
近年來，隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的地位日益重要，迎來了黃金發(fā)展期，也出現(xiàn)了很多新變化。例如，類型越來越多，以服務(wù)于不同的場(chǎng)景客戶。隨著數(shù)據(jù)中心技術(shù)開始走向開放、標(biāo)準(zhǔn)和云化等，帶動(dòng)了白盒設(shè)備、無損網(wǎng)絡(luò)和液冷技術(shù)等的發(fā)展，日益成為技術(shù)創(chuàng)新的制高點(diǎn)[10]。
2020年，數(shù)據(jù)中心被納入了新基建，歷史開始重新定義數(shù)據(jù)中心的地位。未來的數(shù)據(jù)中心，不再只是商業(yè)的和互聯(lián)網(wǎng)的，而是整個(gè)社會(huì)的，其基礎(chǔ)性、公共性和社會(huì)屬性將會(huì)越來越強(qiáng)。這將給業(yè)界的發(fā)展帶來更多的動(dòng)能，我們也期待著更多的技術(shù)創(chuàng)新。
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