云計(jì)算的算力集約利用對(duì)碳中和的實(shí)際支撐影響分析

云計(jì)算的算力集約利用對(duì)碳中和的實(shí)際支撐影響分析1.

云計(jì)算是技術(shù)、商業(yè)模式的變革1.1.

思想淵源深厚，2006

年啟動(dòng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)云計(jì)算思想由來(lái)已久。云計(jì)算的商業(yè)運(yùn)用雖不過(guò)

15

年，但思想淵源可以追

溯到互聯(lián)網(wǎng)的早期。1961

年，圖靈獎(jiǎng)獲得者麥卡錫第一次提出“UtilityComputing”的概念，認(rèn)為計(jì)算機(jī)可能變成一種公共資源，像水、電、煤氣

一樣，被每一個(gè)人使用。1996

年，Compaq（康柏電腦）在內(nèi)部文件中首

次提及“云計(jì)算”一詞。2006

年，以亞馬遜第一次將其彈性計(jì)算能力作為云

服務(wù)售賣為標(biāo)志，云計(jì)算這一新的商業(yè)模式誕生。2008

年，谷歌對(duì)外發(fā)布

云業(yè)務(wù)

GoogleAppEngine，微軟也發(fā)布云計(jì)算戰(zhàn)略和平臺(tái)

WindowsAzurePlatform。至此，亞馬遜、谷歌、微軟三大巨頭均參與進(jìn)來(lái)，2008

年也被

視作云計(jì)算“鯉魚躍龍門”的一年。2009

年后，IBM、VMWare、AT&T、

ORACLE等海外

IT廠商紛紛加入到競(jìng)爭(zhēng)中。到

2019

年，全球云計(jì)算市場(chǎng)

規(guī)模已達(dá)到

1883

億美元。中國(guó)云計(jì)算發(fā)展基本同步于海外。2009

年，阿里軟件在江蘇建立首個(gè)“電子商務(wù)云

計(jì)算中心”，不僅出租云的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，還提供各種電子商務(wù)服務(wù)，這標(biāo)

志著云計(jì)算正式走上了中國(guó)的歷史舞臺(tái)。2010

年，騰訊云正式啟動(dòng)，同年華為云也

開(kāi)始了部署戰(zhàn)略。2012

年，百度云憑借自身的搜索引擎優(yōu)勢(shì)后發(fā)趕上。此后，金山

云、UCloud、青云、天翼云、京東云等紛紛開(kāi)始發(fā)力，云計(jì)算在中國(guó)徹底爆發(fā)。政府對(duì)云計(jì)算的價(jià)值認(rèn)可并未比商業(yè)落地遲到太多。美國(guó)政府曾發(fā)布多項(xiàng)政策支持

云計(jì)算發(fā)展，比如

2010

年提出“云優(yōu)先”戰(zhàn)略、2018

年又升級(jí)為“云敏捷”戰(zhàn)略，讓各

機(jī)構(gòu)采用可以簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)型并擁抱現(xiàn)代化能力的云解決方案。2010

年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省

發(fā)布的《云計(jì)算與日本競(jìng)爭(zhēng)力研究》提出，通過(guò)開(kāi)創(chuàng)基于云計(jì)算的服務(wù)而開(kāi)拓全球

市場(chǎng)，在

2020

年前培養(yǎng)出累計(jì)規(guī)模超過(guò)

40

萬(wàn)億日元的新市場(chǎng)。而在中國(guó)，尤其是

2020

年，國(guó)家發(fā)改委首次對(duì)“新基建”的概念進(jìn)行正式解讀，云計(jì)算是新基礎(chǔ)設(shè)施的

一部分，正日益走向產(chǎn)業(yè)政策和人力資本投入的中心，將與人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)、

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)融合發(fā)展，從底層技術(shù)架構(gòu)到上層服務(wù)模式兩方面賦能傳統(tǒng)

行業(yè)智能升級(jí)轉(zhuǎn)型。1.2.

供給端、需求端共同推動(dòng)行業(yè)成長(zhǎng)從供給端出發(fā)，云計(jì)算的發(fā)展，再到近年來(lái)的爆炸式增長(zhǎng)，是多方面知識(shí)儲(chǔ)備、硬

件實(shí)力和政策利好齊備的結(jié)果：1.技術(shù)條件。硬件集成度和性能遵循摩爾定律提升，價(jià)格按指數(shù)下降，為大規(guī)模部

署硬件基礎(chǔ)設(shè)施提供條件。并行計(jì)算、分布式計(jì)算、虛擬化等關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年

的實(shí)踐，具備規(guī)模化商用條件。隨著自動(dòng)化管理、監(jiān)控和集群調(diào)度技術(shù)的發(fā)展，可

以管理規(guī)模龐大、遍布全球的基礎(chǔ)設(shè)施。軟件開(kāi)源社區(qū)蓬勃發(fā)展，定制開(kāi)發(fā)構(gòu)成的

云計(jì)算基礎(chǔ)軟件棧，降低了云計(jì)算部署成本。近年來(lái)，以容器、微服務(wù)、DevOps為

代表的云原生技術(shù)，為企業(yè)提供更高的敏捷性、彈性和云間的可移植性。2.商業(yè)模式?；ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，滲透到人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了

從桌面互聯(lián)網(wǎng)向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的跨越?；ヂ?lián)網(wǎng)逐漸從提供內(nèi)容和應(yīng)用，發(fā)展為提供軟

件、硬件和開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在云計(jì)算真正被提出之前，由于

Salesforce、Amazon和

Google等巨頭的引領(lǐng)，IaaS、PaaS和

SaaS就已經(jīng)由若干互聯(lián)網(wǎng)提供商嘗試。這種按需

訂購(gòu)

IT能力的服務(wù)模式經(jīng)過(guò)了市場(chǎng)的檢驗(yàn)，為云計(jì)算的提出及被廣泛接受打下了堅(jiān)

實(shí)的基礎(chǔ)。3.政策利好。各發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體先后把發(fā)展云計(jì)算作為未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的重要依托。通

過(guò)產(chǎn)業(yè)扶持、政府采購(gòu)、統(tǒng)一技術(shù)框架、建立全國(guó)性云計(jì)算共享平臺(tái)等辦法，深度

推動(dòng)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國(guó)政府緊盯國(guó)際發(fā)展前沿，密切關(guān)注云計(jì)算的發(fā)展和應(yīng)用，

2012

年以來(lái)，相關(guān)文件接連發(fā)布，利好政策層層加碼；各地政府相繼與國(guó)內(nèi)巨頭合

作，政務(wù)云正成為中國(guó)云計(jì)算發(fā)展的重要力量。從需求端看，既有降低計(jì)算成本和運(yùn)維成本的長(zhǎng)期因素，也有政府“新基建”、疫情推

動(dòng)網(wǎng)上辦公需求井噴等短期因素：1.企業(yè)上云。我國(guó)傳統(tǒng)企業(yè)上云率不斷提升，但與國(guó)際尚有較大結(jié)構(gòu)性差別。全球

層面以

SaaS為主（58%，2019），而國(guó)內(nèi)以

IaaS為主（66%，2019）。美國(guó)云計(jì)

算發(fā)展領(lǐng)先我國(guó)

3-5

年，早已完成云計(jì)算

2.0

轉(zhuǎn)型，而我國(guó)正處在從

1.0

到

2.0

的過(guò)

渡期。未來(lái)在政策和需求的雙重驅(qū)動(dòng)下，傳統(tǒng)企業(yè)上云是大勢(shì)所趨。根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)

展研究中心的白皮書，預(yù)計(jì)至

2023

年我國(guó)政府和大型企業(yè)上云率將超過(guò)

60%。2.軟件運(yùn)維成本。通過(guò)使用云計(jì)算，企業(yè)一次性的

IT資本開(kāi)支規(guī)模將得到控制，也

可以享受到云計(jì)算的規(guī)模效應(yīng)，更加經(jīng)濟(jì)、靈活。同時(shí)，企業(yè)將

IT運(yùn)維轉(zhuǎn)交給云廠

商進(jìn)行，也帶來(lái)了降本增效。中國(guó)信通院的報(bào)告顯示，95%的企業(yè)認(rèn)為使用云計(jì)算

可以降低

IT成本，其中超過(guò)

10%的用戶認(rèn)為成本節(jié)省一半以上。另外，超四成的

企業(yè)表示使用云計(jì)算提升了

IT運(yùn)行效率，IT運(yùn)維工作量減少和安全性提升的占比

分別為

25.8%和

24.2%?？梢?jiàn)，云計(jì)算將成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素。3.海量計(jì)算。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的蓬勃發(fā)展，需要海量的計(jì)算資

源。傳統(tǒng)物理服務(wù)器的一次性投入高，且單臺(tái)設(shè)備物理性能有限，很難滿足日益增

長(zhǎng)的計(jì)算需求。2015

年以來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入下半場(chǎng)，流量發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化，視頻

成主要的流量增長(zhǎng)通道。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入規(guī)模復(fù)制階段，流量洪流亟待引爆，2017

年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)首次超過(guò)了人口數(shù)。4.疫情對(duì)云計(jì)算的推動(dòng)。突發(fā)疫情帶來(lái)了在線辦公、遠(yuǎn)程教育、在線游戲、網(wǎng)絡(luò)流

媒體等需求的井噴。SaaS服務(wù)企業(yè)用戶的認(rèn)可度顯著提升，國(guó)內(nèi)

SaaS迎來(lái)發(fā)展

新機(jī)遇。傳統(tǒng)軟件部署需要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，周期長(zhǎng)且需要接觸，無(wú)法滿足實(shí)際需求。SaaS在這時(shí)展現(xiàn)出了極大優(yōu)勢(shì)，適合遠(yuǎn)程管控需求，用戶僅需接入互聯(lián)網(wǎng)，即可實(shí)現(xiàn)軟

件服務(wù)的接入。1.3.

我國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)增長(zhǎng)強(qiáng)勁，IaaS相對(duì)成熟從總量看，我國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)增長(zhǎng)強(qiáng)勁，公有云規(guī)模超過(guò)私有云。2019

年，我國(guó)云

計(jì)算整體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)

1334

億元，增速為

38.6%。其中，公有云市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到

689

億元，同比增長(zhǎng)

57.6%，預(yù)計(jì)到

2023

年市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)

2300

億元。私有云市場(chǎng)

規(guī)模達(dá)

645

億元，同比增長(zhǎng)

22.8%，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，到

2023

年市

場(chǎng)規(guī)模將接近

1500

億元。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，我國(guó)

IaaS發(fā)展成熟，PaaS增長(zhǎng)高速，SaaS潛力巨大。2019

年，

我國(guó)公有云

IaaS市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到

453

億元，同比增長(zhǎng)

67.4%，預(yù)計(jì)受新基建等影響，

IaaS會(huì)持續(xù)攀高；公有云

PaaS市場(chǎng)規(guī)模為

42

億元，同比增長(zhǎng)

92.2%，預(yù)計(jì)未來(lái)

幾年企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件、微服務(wù)等

PaaS服務(wù)的需求仍將持續(xù)增長(zhǎng)；公有云

SaaS市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到

194

億元，同比增長(zhǎng)

34.2%，與全球總體的成熟度差距明顯，發(fā)展空

間大。從廠商份額上看，阿里、華為、騰訊占據(jù)公有云

IaaS市場(chǎng)份額前三。中國(guó)電信、

亞馬遜

AWS位居其后。根據(jù)

IDC對(duì)中國(guó)公有云

IaaS市場(chǎng)

2020Q4

情況的統(tǒng)計(jì)，前

五服務(wù)商合計(jì)份額達(dá)到

77.4%。此外，金山、百度、浪潮、京東等服務(wù)商增長(zhǎng)穩(wěn)定。從技術(shù)發(fā)展上看，云原生構(gòu)建底層架構(gòu)成為熱點(diǎn)。在容器及編排技術(shù)、微服務(wù)等云

原生技術(shù)的帶動(dòng)下，在云端開(kāi)發(fā)部署應(yīng)用已是大勢(shì)所趨，重塑中間件以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用向

云上的變遷勢(shì)在必行。服務(wù)網(wǎng)格作為眾多微服務(wù)間通信的性能瓶頸問(wèn)題的解決方案

應(yīng)運(yùn)而生，功能有二，一是將服務(wù)治理與業(yè)務(wù)邏輯解耦，二是將異構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)一治理。分布式云成云計(jì)算新形態(tài)。分布式云計(jì)算是云計(jì)算從單一數(shù)據(jù)中心部署向不同物理

位置的多數(shù)據(jù)中心部署、從中心化架構(gòu)向分布式架構(gòu)擴(kuò)展的新模式。分布式云計(jì)算的發(fā)展動(dòng)力來(lái)自逐步興起的邊緣產(chǎn)業(yè)。為了滿足視頻直播、AR/VR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等

場(chǎng)景下更廣連接、更低時(shí)延、更好控制等需求，云計(jì)算在向一種更加全局化的分布

式組合模式進(jìn)階。原生云安全理念興起，推動(dòng)安全與云深度融合。IT架構(gòu)的變換使得基于邊界的傳統(tǒng)

安全模型不再適用，新架構(gòu)下的安全風(fēng)險(xiǎn)備受關(guān)注。以云平臺(tái)安全的原生化和云安

全產(chǎn)品的原生化為核心的云原生安全理念應(yīng)運(yùn)而生，安全原生化的云平臺(tái)能夠?qū)?/p>

全融入從設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)的整個(gè)過(guò)程，向用戶交付更安全的云服務(wù)；原生化的云安全產(chǎn)

品能夠內(nèi)嵌融合于云平臺(tái)，解決用戶云計(jì)算環(huán)境和安全架構(gòu)割裂的痛點(diǎn)。云化能力是通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提高生產(chǎn)力的關(guān)鍵。人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一

代數(shù)字技術(shù)改造和企業(yè)信息技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)軟硬件，作為企業(yè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，依然

相對(duì)缺乏，跨平臺(tái)異構(gòu)數(shù)據(jù)難打通，高并發(fā)、不可預(yù)測(cè)訪問(wèn)需求承載力有限，多場(chǎng)

景多層次的

IT服務(wù)需求難實(shí)現(xiàn)。單元輕量化、技術(shù)中臺(tái)化、流程標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)是未來(lái)

云計(jì)劃建設(shè)的重點(diǎn)。2.

云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了算力的集約利用2.1.

資源虛擬化是核心技術(shù)特性，利用率高基礎(chǔ)設(shè)施及操作系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成技術(shù)框架。云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)主要由基

礎(chǔ)設(shè)施和操作系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，又可分為四個(gè)層面。數(shù)據(jù)中心充當(dāng)設(shè)施

層，在整體技術(shù)架構(gòu)中起到基石作用。資源層則憑借高速網(wǎng)絡(luò)，將服務(wù)

器、存儲(chǔ)設(shè)備等通過(guò)虛擬化技術(shù)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)資源池，并將二者相互連接。云計(jì)算操作系統(tǒng)則可概括為資源控制層，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施中提供的各類資源

進(jìn)行統(tǒng)一管理、分配和調(diào)度，并用以支持服務(wù)層的軟件系統(tǒng)。操作系統(tǒng)

的存在，使得

ICT資源池可自由分割，并具備較高的擴(kuò)展性和伸縮彈性，

為服務(wù)層提供強(qiáng)大的存儲(chǔ)、計(jì)算能力。資源虛擬化成就技術(shù)特點(diǎn)，促進(jìn)管理優(yōu)化，凸顯綠色價(jià)值。云計(jì)算主要

技術(shù)特點(diǎn)有三：一是資源虛擬化，二是以系統(tǒng)可靠性代替云元可靠性，

三是用提高系統(tǒng)性能取代硬件升級(jí)。資源虛擬化是云計(jì)算的核心技術(shù)特

點(diǎn)，將底層物理資源虛擬化，集合為

IT資源池，借助云平臺(tái)管理技術(shù)對(duì)

資源進(jìn)行統(tǒng)一分配、調(diào)度，按需分配。虛擬化技術(shù)避免了物理機(jī)限制下

的資源閑置，提升系統(tǒng)資源利用率，在資源集約化的社會(huì)趨勢(shì)中凸顯出

較高的綠色價(jià)值。虛擬化技術(shù)在云計(jì)算中的應(yīng)用主要包含三項(xiàng)子技術(shù)：計(jì)算虛擬化：例如，通過(guò)軟件將一臺(tái)物理服務(wù)器進(jìn)行邏輯分區(qū)，模

擬為多臺(tái)同時(shí)運(yùn)行的虛擬服務(wù)器，從而將一臺(tái)服務(wù)器針對(duì)一項(xiàng)服務(wù)

的傳統(tǒng)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐慌_(tái)服務(wù)器可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，且系統(tǒng)

應(yīng)用程序的運(yùn)行相互獨(dú)立。云計(jì)算虛擬化技術(shù)對(duì)硬件資源的二次分

配，突破了物理機(jī)的一對(duì)一局限，實(shí)現(xiàn)資源利用效率的大幅提升及

邊際成本的降低。虛擬化技術(shù)發(fā)展初期的代表是虛擬機(jī)，虛擬機(jī)是利用軟件模擬出的

完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有完備的硬件系統(tǒng)功能，且運(yùn)行環(huán)境相對(duì)隔離。

深信服虛擬化軟件產(chǎn)品

aSV則展現(xiàn)了虛擬化技術(shù)在現(xiàn)階段的應(yīng)用，

利用軟硬件解耦合技術(shù)將服務(wù)器虛擬化部署在硬件服務(wù)器與操作

系統(tǒng)之間，將底層服務(wù)器資源通過(guò)池化技術(shù)，虛擬出邏輯硬件資源

的虛擬機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的智能調(diào)度和運(yùn)維。網(wǎng)絡(luò)虛擬化：軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SoftwareDefinedNetwork，SDN）

是網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)在云計(jì)算中的主要實(shí)現(xiàn)方式。SDN基于分層思想

及核心技術(shù)

OpenFlow，將控制平面與數(shù)據(jù)平面相互分離，打破網(wǎng)

絡(luò)設(shè)備的封閉性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的靈活配置。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需同時(shí)

完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸路徑控制功能，帶來(lái)設(shè)備制造商捆綁銷售、

業(yè)務(wù)需求靈活性匱乏、網(wǎng)絡(luò)資源共享受阻、傳輸路徑未達(dá)最優(yōu)等問(wèn)

題，使得傳統(tǒng)封閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不再能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大。SDN則將

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制權(quán)剝離，由集中控制器定義數(shù)據(jù)傳輸路徑，底層網(wǎng)絡(luò)

設(shè)備僅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。SDN體系架構(gòu)共有三層，分別是數(shù)據(jù)平面、控制平面和應(yīng)用平面。

數(shù)據(jù)平面主要由網(wǎng)絡(luò)通用硬件構(gòu)成，控制平面是占據(jù)邏輯中心并控

制傳輸路徑的

SDN控制器，應(yīng)用平面則是用戶可直接部署的各類

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。SDN具備高效利用網(wǎng)絡(luò)資源、整合計(jì)算存儲(chǔ)資源、降低

高性能設(shè)備依賴、減少運(yùn)維費(fèi)用等優(yōu)勢(shì)，使網(wǎng)絡(luò)框架迭代周期大大

縮短，促進(jìn)云計(jì)算的蓬勃發(fā)展。存儲(chǔ)虛擬化：云計(jì)算中的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)主要指軟件定義存儲(chǔ)

（SoftwareDefinedNetworking，SDS），即一種將存儲(chǔ)控制功能

置于外部軟件，而與物理存儲(chǔ)硬件相互分隔的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。SDS一般在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)或

X86

系統(tǒng)上執(zhí)行，它從硬件存儲(chǔ)中抽象出來(lái)

并池化整合，實(shí)現(xiàn)控制平面和數(shù)據(jù)平面的解耦，在降低軟件對(duì)于專

有硬件的依賴的同時(shí)，大幅提高了存儲(chǔ)靈活性和擴(kuò)展性。SDS技術(shù)滿足云計(jì)算存儲(chǔ)需求。根據(jù)全球網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)工業(yè)協(xié)會(huì)

SNIA的定義，SDS主要功能包括自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)接口、虛擬數(shù)據(jù)路徑、擴(kuò)

展性和透明性。標(biāo)準(zhǔn)化存儲(chǔ)接口提高資源利用效率，高擴(kuò)展性帶來(lái)

無(wú)限存儲(chǔ)規(guī)模，軟硬件解耦降低基礎(chǔ)設(shè)施成本投入，自動(dòng)化管理降

低運(yùn)維管理成本。2.2.

應(yīng)用上按需配置、彈性充分，靈活度高彈性和共享是云計(jì)算區(qū)別于本地計(jì)算的兩大特性。傳統(tǒng)本地計(jì)算僅針對(duì)

單個(gè)客戶使用，核心是專有資源。公司需承擔(dān)較高的一次性投資成本，

自建基礎(chǔ)設(shè)施，以達(dá)成對(duì)數(shù)據(jù)安全和服務(wù)質(zhì)量的控制。而云計(jì)算則從彈

性和共享兩大特性出發(fā)，憑借服務(wù)商提供的設(shè)備基建，將共享的軟硬件

資源按需租賃，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的彈性擴(kuò)容。云計(jì)算的成本降低、擴(kuò)展性較強(qiáng)。從總體成本、部署方式、安全合規(guī)及

數(shù)據(jù)控制四方面對(duì)云計(jì)算和本地計(jì)算進(jìn)行對(duì)比，云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在較

低的基礎(chǔ)設(shè)施投入成本，以及部署于第三方所帶來(lái)的高擴(kuò)展性。由于缺

乏數(shù)據(jù)權(quán)限，云計(jì)算在安全合規(guī)和數(shù)據(jù)控制方面尚存一定的風(fēng)險(xiǎn)，傳統(tǒng)

本地計(jì)算在現(xiàn)階段仍更多滿足企業(yè)的隱私性需求。服務(wù)按需自助，計(jì)量付費(fèi)租用。按需自助和計(jì)量付費(fèi)是云計(jì)算平臺(tái)付費(fèi)

模式的主要特點(diǎn)，也是其促進(jìn)資源動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)的外部表征。云計(jì)算通過(guò)虛

擬化技術(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算資源的統(tǒng)一分拆整合，適應(yīng)不同客戶的業(yè)務(wù)資

源需求。客戶可根據(jù)自我需要進(jìn)行自助操作，并按照使用量精準(zhǔn)計(jì)費(fèi)，

從而降低一次性投入及

IT運(yùn)維成本，改善資源整體利用效率。分布式無(wú)限存儲(chǔ)，大規(guī)模計(jì)算能力?；?/p>

SDS技術(shù)分布式存儲(chǔ)架構(gòu)的

云計(jì)算，理論上可提供近乎無(wú)限的存儲(chǔ)容量。隨著虛擬化技術(shù)的演進(jìn)，

物理及虛擬資源的優(yōu)化配置不斷加速，云計(jì)算產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)囊?guī)模，

部分云平臺(tái)供應(yīng)商如

Google云擁有的服務(wù)器數(shù)量已達(dá)到百萬(wàn)量級(jí)。這

些云平臺(tái)可以提供大規(guī)模的計(jì)算能力和存儲(chǔ)容量，滿足目前不斷攀升的

存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力需求，成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。彈性伸縮迅速便捷，可用性擴(kuò)展性兼具。云計(jì)算具有較強(qiáng)的彈性伸縮能

力，可自動(dòng)化實(shí)時(shí)滿足客戶不同需求。云計(jì)算平臺(tái)對(duì)

IT資源池進(jìn)行集中

化管理調(diào)度，使企業(yè)免除高額的數(shù)據(jù)中心建設(shè)與管理投入的同時(shí)，還能

憑借其高效的資源運(yùn)維能力為企業(yè)系統(tǒng)運(yùn)作保駕護(hù)航。當(dāng)企業(yè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)

負(fù)載激增時(shí)，云計(jì)算具備極強(qiáng)的可擴(kuò)展性，可以迅速調(diào)度閑置計(jì)算資源，

保證網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用程序的穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)企業(yè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)負(fù)載下降時(shí)，云計(jì)算

可將冗余資源轉(zhuǎn)入節(jié)能模式，或縮減企業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)以滿足實(shí)際需求，降低成本的同時(shí)提高資源利用率，發(fā)揮綠色低碳特性。3.

云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施正朝低能耗方向發(fā)展3.1.

IDC行業(yè)高增長(zhǎng)，高能耗是現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn)IDC（InternetDataCenter）即互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。網(wǎng)絡(luò)接入和對(duì)外服務(wù)，

是

IDC區(qū)別于數(shù)據(jù)中心（DataCenter，DC）的兩點(diǎn)特征。云計(jì)算數(shù)據(jù)

中心則在資源集約化、平臺(tái)運(yùn)行效率、資源分配時(shí)滯等方面對(duì)傳統(tǒng)

IDC作出進(jìn)一步優(yōu)化，更強(qiáng)調(diào)與

IT系統(tǒng)的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)效率和成本的邊際最優(yōu)。IDC設(shè)備涵蓋

IT設(shè)備、供配電設(shè)備和溫控設(shè)備。IT設(shè)備包括連接件、

交換機(jī)、服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備及其對(duì)應(yīng)芯片；供配電設(shè)備為數(shù)據(jù)中心的主

設(shè)備負(fù)載和輔助設(shè)備負(fù)載提供電力運(yùn)行保障；溫控設(shè)備旨在通過(guò)熱交換為計(jì)算機(jī)設(shè)備散熱，保證機(jī)房在規(guī)定溫度范疇內(nèi)運(yùn)行。5G流量成驅(qū)動(dòng)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)再助力?；仡?/p>

IDC行業(yè)發(fā)展歷程，移

動(dòng)通訊技術(shù)更迭帶來(lái)的流量增長(zhǎng)是市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)張的驅(qū)動(dòng)。截至

2020

年

11

月，我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量從

2013

年的

13

億

GB擴(kuò)大至

1495

億

GB，增長(zhǎng)

115

倍。未來(lái)

5G商用加速所帶來(lái)的

B、C端海量數(shù)據(jù)流

量，將成為

IDC新一輪發(fā)展周期的推手。同時(shí)，云計(jì)算廠商對(duì)數(shù)據(jù)中心

建設(shè)的不斷加碼，以及萬(wàn)物互聯(lián)所帶來(lái)的細(xì)分行業(yè)存儲(chǔ)、計(jì)算需求，共

同助力行業(yè)景氣度提升。旺盛的需求催動(dòng)

IDC行業(yè)高增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)信通院數(shù)據(jù)，中國(guó)

IDC行業(yè)市

場(chǎng)規(guī)模由2012年的162.6億元成長(zhǎng)至2019年的1132.4億元，預(yù)計(jì)2020

年將達(dá)到

1494.2

億元，并維持

30%左右的年復(fù)合增長(zhǎng)率。電力成本占比過(guò)半，行業(yè)耗電量不斷攀升，IDC強(qiáng)需求、高能耗矛盾凸

顯。數(shù)據(jù)中心總體成本包含建設(shè)支出及運(yùn)營(yíng)成本，建設(shè)支出是一次性投

入，運(yùn)營(yíng)成本則為每月支出。據(jù)

Bloomberg統(tǒng)計(jì)，電力成本在整體運(yùn)營(yíng)

成本中占

56.7%，遠(yuǎn)超折舊、房租等其他運(yùn)營(yíng)成本。國(guó)內(nèi)

IDC市場(chǎng)規(guī)模

的擴(kuò)展，帶來(lái)了行業(yè)耗電量的攀升。據(jù)

IDC圈統(tǒng)計(jì)，2019

年我國(guó)數(shù)據(jù)

中心耗電量達(dá)到

1740

億千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)

2020

年為

2045

億千瓦時(shí)，占社會(huì)總用電量的

2.71%，2025

年這一占比將提升至

4.05%。3.2.

大型

IDC成趨勢(shì)，一線供給門檻高筑3.2.

大型

IDC成趨勢(shì)，一線供給門檻高筑“碳中和”背景下結(jié)合政策鼓勵(lì)，綠色、超大型

IDC成建設(shè)主流。相比老

舊小

IDC，超大型

IDC具有資源需求集中、部署效能較高、綠色節(jié)能等

特點(diǎn)，在“碳中和”背景下成為政策鼓勵(lì)的關(guān)鍵對(duì)象。2019

年，中國(guó)數(shù)據(jù)

中心平均

PUE為

2.2，大型及超大型數(shù)據(jù)中心

PUE分別為

1.55、1.46，

規(guī)劃在建的大型及超大型數(shù)據(jù)中心

PUE分別為

1.39、1.36。增加單體

規(guī)模在提升

IDC能源效率方面效果顯著。2016

年至今，國(guó)家出臺(tái)一系

列政策文件扶持綠色集約型

IDC發(fā)展?！蛾P(guān)于加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)

據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確提出，2025

年應(yīng)實(shí)現(xiàn)大型、

超大型數(shù)據(jù)中心運(yùn)行電能利用效率低于

1.3。一線城市供給政策趨緊。一線城市土地及電力資源具有稀缺性。近年來(lái)，

針對(duì)

IDC的高能耗特性，北上深廣陸續(xù)頒布

IDC新建及擴(kuò)建的限制政策

以達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)，主要在

PUE指標(biāo)上設(shè)置進(jìn)入門檻。北京在《北

京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄》明確提出，禁止新建擴(kuò)建

PUE大于

1.4

的

IDC；上海對(duì)新建

IDC的標(biāo)準(zhǔn)是

PUE小于

1.3；深圳對(duì)不同

PUE值的數(shù)據(jù)中心給予不同的新增能源消費(fèi)量支持；廣州參照國(guó)際先進(jìn)水平

制定了能耗指標(biāo)。PUE值的嚴(yán)格限制，從技術(shù)能力和核心資源獲取能力

兩方面抬高了行業(yè)壁壘?；?/p>

2030

年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)帶來(lái)的節(jié)能導(dǎo)

向，預(yù)計(jì)一線城市將進(jìn)一步加強(qiáng)

IDC行業(yè)管控，收緊各項(xiàng)能耗指標(biāo)，放

緩新建項(xiàng)目審批，供給政策持續(xù)趨緊。