2022新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展研究報告

一、概 （一）數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展成為全球大國競爭的新賽 （二）數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施成為經(jīng)濟社會發(fā)展的新基 （三）存力成為新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新標 二、發(fā)展現(xiàn)狀及問 （一）國際新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)趨向成 （二）我國新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā) （三）面臨的問題和挑 三、發(fā)展思路和路 （一）發(fā)展思 （二）發(fā)展路 四、全閃存應用典型場 （一）金融行業(yè)場 （二）運營商行業(yè)場 （三）醫(yī)療行業(yè)場 （四）制造行業(yè)場 五、政策建 （一）優(yōu)化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施布 （二）強化核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)能 （三）加大政策引導支持力 （四）強化數(shù)據(jù)安全保障能 01（一）一是世界各國積極爭取數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展主動權(quán)。各國競相制定數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，如美國發(fā)布《聯(lián)邦數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》、歐盟出臺《歐盟數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》、俄羅斯編制《俄聯(lián)邦數(shù)字經(jīng)濟規(guī)劃》。二是數(shù)據(jù)流通成為（RCEP將數(shù)字貿(mào)易作為亞洲合作重要領(lǐng)域。歐盟通過GDPR三是我國高度重視數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。2020經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃建立健全數(shù)據(jù)流通交易規(guī)則，促進數(shù)據(jù)要素流通交易。（二）一是新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迫在眉睫。隨著數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)成為重要的生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)資源匯聚、共享、流通、應用的需求快速增加，對存儲、計算、網(wǎng)絡(luò)、安全等的要求也越來越高，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施已無法滿足要求，新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已成為經(jīng)濟社會發(fā)展的必然要求。二是新型應用等為主要內(nèi)容的制度體系和系統(tǒng)設(shè)施（1）。從狹義上講，新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施是指支撐數(shù)據(jù)要素流通的各類硬件設(shè)施和軟件平臺。三是新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施應具備“五高”特征。為充分發(fā)揮數(shù)（見1）共享交 開發(fā)利 交易流數(shù)字政 數(shù)字經(jīng) 數(shù)字社 數(shù)字生1：（三）一是存力代表了以數(shù)據(jù)存儲為核心的綜合表現(xiàn)。存力①是指數(shù)據(jù)的存儲能力，是以存儲容量為核心，得穩(wěn)”，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施才能充分發(fā)揮數(shù)據(jù)要素紅利，賦能數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。二是全閃存數(shù)據(jù)中心提供多元、高效、安全、綠色存力服務的新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。全閃存數(shù)據(jù)中心具備介質(zhì)閃存化、網(wǎng)絡(luò)IP等特征，可承載千行百業(yè)的高價值數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)要素市場的建設(shè)和發(fā)展提供關(guān)鍵動力。（2）2①華為、羅蘭貝格：《數(shù)據(jù)存力，高質(zhì)量發(fā)展的數(shù)字基石》（2022）/topic/data-storage-power-（一）97二是建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺，促進數(shù)據(jù)共享開放。如美國的數(shù)據(jù)共享開放平臺已形成較為完善的“1+N”體系，歐盟在開放數(shù)據(jù)領(lǐng)域，開發(fā)和建設(shè)了歐盟開放數(shù)據(jù)門戶和歐洲數(shù)據(jù)門戶。一是高度重視先進半導體技術(shù)。以美國為首的發(fā)達國家將半導體產(chǎn)業(yè)定位為戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導性產(chǎn)業(yè)，并憑借其在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面的先發(fā)優(yōu)勢，構(gòu)建了全球最完善的半導體產(chǎn)業(yè)鏈。二是搶占數(shù)字三是強化網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)應用。6G一是超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量持續(xù)增加，規(guī)模效應明顯。202165920151.5（3）。二是算力水平不斷提升，20215.0%智能計算、高性能計算等加速發(fā)展②，能夠較好地執(zhí)行高計算量計算任務。5G、物聯(lián)網(wǎng)等信息通信基礎(chǔ)設(shè)施加速發(fā)展，推動網(wǎng)絡(luò)運力大幅提升。5G12.1104.5（見3）IDC、浪潮信息、清華大學全球產(chǎn)業(yè)研究院：《2021-2022\h》.2015-2021Q2全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量（個2021年202020192018201720162015數(shù)據(jù)來源：SynergyResearch，整理一是領(lǐng)先國家和地區(qū)數(shù)據(jù)存力充足性③比較高，約為20%。據(jù)測算，美國數(shù)據(jù)存力充足性領(lǐng)先全球，高達19.4%，新加坡、德國存力充足性為18.8%、18.4%，位列第二和第三。二是全閃存儲對數(shù)字經(jīng)濟的支撐作用凸顯，成為新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的主力軍。150.3%，13.9%。全閃存儲對數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮著重要的推動作用。（4、5）④Gartner：《2021年第四季度全球存儲市場報告》全閃存陣列收入占比全閃存陣列收入占比（二）202035G設(shè)進度”。《“十四五”大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023）》等明確提出要加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，建設(shè)若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據(jù)中心集群，并加快新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)。（1）1：2016在全國適宜地區(qū)布局，20195G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，支持電信運營、制造、IT20192021加大服務器芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、分布式計算與存儲、數(shù)據(jù)流通模型等軟硬件產(chǎn)品的規(guī)模化20212）2：動計劃（2022-2024）》方案（2021-2023）》PUE1.3，620%。SSD固態(tài)硬盤研發(fā)制造為核心，以深化產(chǎn)業(yè)賦能、推動5G布局規(guī)劃（2021-2025）》5G一是基礎(chǔ)軟件自主研發(fā)能力大幅提升。如華為歐拉（OpenEuler）操作系統(tǒng)、鴻蒙操作系統(tǒng)，阿里云數(shù)據(jù)庫RDS如芯片設(shè)計、制造、封裝、測試等全流程技術(shù)供給能力不斷提升，據(jù)統(tǒng)計，我國計算芯片、存儲芯5%。一是數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)?；?、集約化趨勢明顯。如大型數(shù)據(jù)中心呈現(xiàn)快速增長趨勢，占數(shù)據(jù)中心比重80%。二是政府數(shù)據(jù)開放平臺數(shù)量激增，數(shù)據(jù)供給量快速增加。據(jù)統(tǒng)計，政府數(shù)據(jù)開放平臺數(shù)量從201232021193635G、6GIPv6一是存力投資快速增加，并保持高速增長態(tài)勢。據(jù)測算，20172019達到8.9%說明我國被創(chuàng)建、采集或者復制的數(shù)據(jù)集合中能夠被存儲的數(shù)據(jù)比重達到了8.9%，能夠較好地支持數(shù)字經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展。三是全閃存儲快速發(fā)展。從市場規(guī)?？?，IDC數(shù)據(jù)顯示，202119%，26％的高速增長水平。（三）一是“重計算輕存儲”。5G、云我國新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施在建設(shè)發(fā)展過程中出現(xiàn)重視算力基礎(chǔ)設(shè)施硬件，軟件能力建設(shè)關(guān)注度低的情況。三是“重體量輕質(zhì)量”。我國數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模迅速擴大的同時忽視了建設(shè)質(zhì)量的問題，尤其在數(shù)據(jù)存儲和處理能力等方面還存在效能不高、安全風險高、能耗高等較大缺陷，導致數(shù)據(jù)中心有效利用率不高。四是“重建設(shè)輕保護”。34%2%，遠低于美國的87%6%（見6、7）一是我國存力水平不高，滿足不了極速增長的存儲需求。與發(fā)達國家相比，我國存力水平還比較低，GDP23.5250%⑥。存力水平的不足造成大量數(shù)據(jù)未被處理和利用即被丟棄，難以形成有效的數(shù)據(jù)資源池。二是全閃存儲設(shè)施與發(fā)達國家存在較大差距。全閃存儲作為20.3%⑦41.3%，美國閃56.4%。從行業(yè)應用層面看，全閃存儲在醫(yī)療、電信、金融、教育等數(shù)字業(yè)務需求比較高的2%，政府領(lǐng)域應用占比僅為8.73%。三是存儲網(wǎng)絡(luò)不暢，影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升。由美國主導的光纖通道協(xié)議（FC）64GTCP/IP（8⑤⑥華為、羅蘭貝格：《數(shù)據(jù)存力，高質(zhì)量發(fā)展的數(shù)字基石》（2022）/topic/data-storage-power-⑦美 中歐 美 中20212021數(shù)據(jù)交易流通過程中將產(chǎn)生更多的數(shù)字資產(chǎn)暴露面和更高的連接頻次，二是產(chǎn)業(yè)鏈集中度高，80%（HDD美國西部數(shù)據(jù)、日本東芝三家企業(yè)手中，且我國尚沒有發(fā)展機械硬盤的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。而作為未來發(fā)展（SSD90％面臨比較高的供應鏈斷供風險。一是能耗水平高。PUE1.6-1.7，但PUEPUE0.1耗結(jié)構(gòu)看，IT35%（10）2014-20212014-2021 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021耗電量(億千瓦時比重（一）貫徹落實國家“十四五”發(fā)展規(guī)劃綱要關(guān)于“加快數(shù)字化發(fā)展建設(shè)數(shù)字中國”的總體要求，以培育數(shù)據(jù)要素市場、驅(qū)動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展為牽引，以全國一體化大數(shù)據(jù)中心建設(shè)為契機，加大自主研二要保障技術(shù)供給，加大對新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵核心技術(shù)的政策引導；三要面向數(shù)據(jù)要素流通過程中的安全和監(jiān)管需求，嚴守底線，確保數(shù)據(jù)安全；四要科學布局綠色智能的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，堅持低碳發(fā)展。按照“著力抓點，以點帶線，以線促面”的建設(shè)路徑，分三個階段推進各行業(yè)、各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的全國一體化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局，逐步形成互聯(lián)互通、相互支撐、可持續(xù)發(fā)展、全國一盤棋的良好格局，有效支撐數(shù)據(jù)高效流通，促進數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。加大對新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵核心技術(shù)的政策引導，鼓勵企業(yè)聚焦先進存儲、半導體芯片、人心技術(shù)創(chuàng)新步伐。加快相關(guān)操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件等新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)系統(tǒng)平臺研發(fā)進度，加強面向數(shù)據(jù)要素流通過程中的安全和監(jiān)管需求，利用多種技術(shù)手段，構(gòu)建全國性數(shù)據(jù)基礎(chǔ)服務平臺和數(shù)據(jù)流通服務體系，搭建可信共享的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，在提供有效監(jiān)管和控制數(shù)據(jù)流通的同時，促進數(shù)據(jù)價值可信流通、分類治理、安全共享。強化網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)和運維，提高數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全防御能力。加強數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施安全風險評估評測和可靠性系統(tǒng)設(shè)計，綜合采用優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、路由組織、節(jié)點備份等措施，保證數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施平穩(wěn)運行?？茖W布局綠色智能的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，加快節(jié)能低碳技術(shù)研發(fā)和先進綠色技術(shù)產(chǎn)品應用，鼓勵應IT面推進以全閃存數(shù)據(jù)中心為代表的低碳節(jié)能型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動做好超大型、大型數(shù)據(jù)中心推動社會加速邁向“碳中和”。（二）（利用閃存硬盤（SSD）逐步取代機械硬盤（HDD），50%PIP35%存算解耦管理智能化，AI、自動化等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心設(shè)備的自治化運維，降低運維成本。通過存力資源統(tǒng)一編排、高效發(fā)放和回收，減少數(shù)據(jù)中心能耗。按照上述五項標準，推動各級政務部門、金融行業(yè)、健康醫(yī)療、制造業(yè)、通信行業(yè)等重點行業(yè)率數(shù)據(jù)中心改造升級，打造全閃存數(shù)據(jù)中心樣板工程。礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比例，新建數(shù)據(jù)中心閃存比應超過70%；提高存力水平，推動關(guān)鍵節(jié)點數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施存力絡(luò)，精簡操作系統(tǒng)協(xié)議堆棧，實現(xiàn)更快的吞吐帶寬和更低時延、智能運維管理；建立健全災備體系，3DC、災備上云全方位數(shù)據(jù)保護；推進綠色“零碳”發(fā)展，利用閃存存儲介質(zhì)、存算解耦數(shù)據(jù)共享和智能化管理等技術(shù)和手段，以建立健全數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施標準規(guī)范體系，加快數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施共性和關(guān)鍵技術(shù)標準的制定和推廣，完善數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡(luò)安全、測試評價等標準。針對重點行業(yè)、重點地區(qū)公共數(shù)據(jù)開發(fā)利用、數(shù)據(jù)交易流通等新興業(yè)務需求，推進開發(fā)利用環(huán)境、數(shù)據(jù)交易流通平臺等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不斷提升數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施整體存力水平，有力支撐數(shù)據(jù)要素市場發(fā)展。一是推動數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施由分散節(jié)點向集中整合有效匯聚。的局面。一方面，可以在全國統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺建設(shè)基礎(chǔ)上，建立覆蓋各級政府部門的數(shù)據(jù)共享交換機建立一體化、智能化公共數(shù)據(jù)空間。二是加快推動數(shù)據(jù)要素市場各類數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈融合。以“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍推動我國新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)邁上全球價值鏈中高端。三是強化關(guān)鍵數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施安全。建立和完善國家數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施樞紐節(jié)點、相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域公共數(shù)據(jù)空間等新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)督管理體制和機制；健全安全技術(shù)能力體系，組織落實行業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全防護、數(shù)據(jù)安全保護、監(jiān)測預警和應急處置等技術(shù)措施，提升數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測和事件處置能力；強化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施安全產(chǎn)業(yè)支撐。推動數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施向全國范全面支撐數(shù)據(jù)要素市場和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。一是打造面向全國統(tǒng)一數(shù)據(jù)要素大市場的國家數(shù)據(jù)要素流通數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。全面部署新一代通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，夯實萬物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；統(tǒng)籌推進以全閃存數(shù)據(jù)中心、人工智能基礎(chǔ)設(shè)施等互聯(lián)互通為核心的一體化網(wǎng)格化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施工程，夯實數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)底座；積極發(fā)展以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車二是要建立全國統(tǒng)一、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。深化節(jié)能減排和綠色發(fā)展，加快老舊設(shè)施退網(wǎng)，鼓創(chuàng)新突破，努力解決核心元器件和操作系統(tǒng)等領(lǐng)域仍存在“卡脖子”問題；加強跨地域跨行業(yè)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，健全區(qū)域戰(zhàn)略統(tǒng)籌、市場一體化發(fā)展和區(qū)域合作互助機制，促進全國一體化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施共建共用。三是要以需求為導向，提高數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施市場化利用。數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施在許多行業(yè)中發(fā)揮了重要作用，尤其在智能生產(chǎn)交易、智能數(shù)據(jù)湖、智能邊緣等應用場景，已被廣泛應用。未來，隨著全國一體化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和發(fā)展，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的應用場景和范圍將繼續(xù)擴大，也會不斷滲透到我們的生產(chǎn)生活方方面面，真正成為數(shù)字經(jīng)濟時代虛擬網(wǎng)絡(luò)中的“高速公路”。（一）由于現(xiàn)代金融行業(yè)高度依賴數(shù)字化輔助線上線下交易、金融產(chǎn)品銷售、智能獲客、風險控制以及企業(yè)內(nèi)部流程優(yōu)化等，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施對金融行業(yè)尤為重要。金融行業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)系統(tǒng)架構(gòu)總體可區(qū)分為前端渠道系統(tǒng)、核心產(chǎn)品系統(tǒng)和后端分析系統(tǒng)。前端渠道系統(tǒng)負責處理客戶交互工作，將客戶需求傳遞到核心系統(tǒng)；核心系統(tǒng)負責處理金融產(chǎn)品交易；后端分析系統(tǒng)則從多個系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)客戶畫像、交易風險分析等。數(shù)字化浪潮使得電子交易成為潮流，促使金融行業(yè)數(shù)據(jù)中心對于全閃存的需求日益迫切。金融行業(yè)基本面臨高強度線上交易和智能數(shù)據(jù)分析難題。從系統(tǒng)瓶頸上分析，雖然通過計算節(jié)點擴展可799.99999%（二）配。Mms際業(yè)務處理時間超過3s，業(yè)務拒絕率高，導致大量客戶投訴。為了應對數(shù)據(jù)集中化帶來的數(shù)據(jù)訪問5G其是對于運營商B域這類對時延和性能要求極高的場景，通過全閃存數(shù)據(jù)中心加速，計費系統(tǒng)出賬（三）HI（醫(yī)院信息系統(tǒng)EM（電子病歷系統(tǒng)和PAC（療影像存儲與通訊系統(tǒng)），此外，還包括支撐醫(yī)生、護士日常工作的臨床信息系統(tǒng)，支撐全院數(shù)據(jù)匯集的集成平臺，以及現(xiàn)代醫(yī)療中負責病種分析、診斷輔助以及疾病預測的大數(shù)據(jù)平臺。如今，醫(yī)院信息化建設(shè)正向智能化邁進，醫(yī)療科研大數(shù)據(jù)、AI輔