國內(nèi)四大云計算巨頭的“算力競賽”

1、近年來，隨著數(shù)字技術(shù)向社會各領(lǐng)域的全面持續(xù)滲透，全社會對算力需求愈加迫切，發(fā)改委預(yù)計算例需求每年將以 20%以上的速度快速增長。算力已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟時代的新生產(chǎn)力，是支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的堅實基礎(chǔ)。2020 全球計算力指數(shù)評估報告顯示，計算力指數(shù)平均每提高 1 個百分點，數(shù)字經(jīng)濟和 GDP 將分別增長 3.3和 1.8。云計算廠商作為算力的重要供給方，將面臨新的發(fā)展機遇。在推動企業(yè)上云實施指南（20182020 年）關(guān)于推進“上云用數(shù)賦智”行動培育新經(jīng)濟發(fā)展實施方案等政策的推動下，云計算的應(yīng)用場景進一步擴大，成為數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展底座。工信部發(fā)布的2021 年通信業(yè)統(tǒng)計公報顯示，云計算已經(jīng)成為新興業(yè)務(wù)

2、中增長最快的領(lǐng)域，相關(guān)業(yè)務(wù)較上年增長 91.5%。如今，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動，國家算力網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建按下“加速鍵”。云計算作為“東數(shù)西算”過程中算力載體，將迎來發(fā)展“風(fēng)口”。為了更加具體地展示云計算在算力建設(shè)中的發(fā)揮的作用，以及云計算廠商如何進行算力布局，零壹智庫選取了國內(nèi)四大云計算巨頭阿里云、華為云、騰訊云和百度智能云，分析了它們在算力建設(shè)中的相關(guān)實踐。一、重資布局?jǐn)?shù)據(jù)中心目前，以數(shù)據(jù)中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在政策上受到大力支持。2020 年，以數(shù)據(jù)中心、智能計算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施被列入“新基建”。2021 年 7 月，工信部發(fā)布新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-202

3、3 年），指出用 3 年時間，基本形成布局合理、技術(shù)先進、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟增長相適應(yīng)的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局。數(shù)據(jù)中心是云計算產(chǎn)業(yè)的底層核心基礎(chǔ)設(shè)施，也是云計算廠商算力布局的重要抓手。 2020 年，隨著新基建浪潮的來臨，阿里云、騰訊云和百度智能云先后公開宣布，數(shù)據(jù)中心建設(shè)將成為其重點投資領(lǐng)域。表：阿里、騰訊、百度對數(shù)據(jù)中心的投資情況宣布時間公司詳細情況2020/4/20阿里未來三年再投 2000 億元，用于云操作系統(tǒng)、服務(wù)器、芯片、網(wǎng)絡(luò)等重大核心技術(shù)研發(fā)攻堅和面向未來的數(shù)據(jù)中心建設(shè)。2020/5/26騰訊未來五年將投入 5000 億元布局新基建，用于云計算、區(qū)塊鏈、服務(wù)器、超算中心

4、、人工智能、5G 網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全、量子計算、音視頻通訊、大型數(shù)據(jù)中心以及物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)等方面。2020/6/19百度未來十年將繼續(xù)加大在人工智能、芯片、云計算、數(shù)據(jù)中心等新基建領(lǐng)域的投入，并預(yù)計到 2030 年，百度智能云服務(wù)器臺數(shù)將超過 500 萬臺。資料來源：零壹智庫根據(jù)公開資料整理綜合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，可以看出，京津冀、長三角、粵港澳是四大云計算巨頭的布局核心。受能源限制、電價高企等因素的影響，巨頭們已經(jīng)開始引導(dǎo)相關(guān)業(yè)務(wù)向氣候適合、能源條件好的西部地區(qū)轉(zhuǎn)移。在“東數(shù)西算”的推動下，西部地區(qū)將成為四大云計算巨頭未來的布局重點。從現(xiàn)有的公開資料看，四大云計算巨頭的數(shù)據(jù)中心布局已經(jīng)覆蓋京

5、津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州等 6 個國家算力樞紐點，其中，在寧夏、甘肅兩大國家算力樞紐點尚未建立數(shù)據(jù)中心。具體來看，阿里云、華為云的數(shù)據(jù)中心均覆蓋了 5 個國家算力樞紐點；騰訊云覆蓋了 4個；百度智能云則覆蓋了 2 個。表：云計算巨頭的國內(nèi)數(shù)據(jù)中心分布（不完全統(tǒng)計）公司數(shù)據(jù)中心算力樞紐點阿里云張北數(shù)據(jù)中心京津冀樞紐浙江云計算仁和數(shù)據(jù)中心長三角樞紐河源數(shù)據(jù)中心粵港澳大灣區(qū)樞紐西部云計算中心及數(shù)據(jù)服務(wù)基地成渝樞紐烏蘭察布數(shù)據(jù)中心內(nèi)蒙古樞紐華為云廊坊數(shù)據(jù)中心京津冀樞紐蘇州數(shù)據(jù)中心長三角樞紐東莞數(shù)據(jù)中心粵港澳大灣區(qū)樞紐烏蘭察布云數(shù)據(jù)中心內(nèi)蒙古樞紐貴安云數(shù)據(jù)中心貴州樞紐騰訊云懷來瑞北

6、和東園數(shù)據(jù)中心京津冀樞紐青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心長三角樞紐重慶云計算中心成渝樞紐貴安七星數(shù)據(jù)中心貴州樞紐百度智能云徐水智能云計算中心京津冀樞紐定興智能云計算中心京津冀樞紐百度云計算(張家港)中心長三角樞紐資料來源：零壹智庫根據(jù)公開資料整理（一）阿里云2015 年，阿里云在新加坡設(shè)立國際總部，此后陸續(xù)在亞洲、歐洲和北美等地建設(shè)數(shù)據(jù)中心和開放可用區(qū)。2021 年，阿里云先后在印尼、菲律賓、韓國、泰國等地新增本地數(shù)據(jù)中心，運營地域增加至 25 個。目前，阿里云在全球建立了數(shù)百個云數(shù)據(jù)中心，覆蓋超過 200 個國家。在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)上，阿里云已在張北、河源、杭州、南通和烏蘭察布等地建成 5 大超級數(shù)據(jù)中心，涉及

7、了“東數(shù)西算”的京津冀、內(nèi)蒙古、長三角及內(nèi)蒙古等國家算力樞紐節(jié)點。從選址邏輯看，阿里云數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與其業(yè)務(wù)布局高度相關(guān)。張北和烏蘭察布的數(shù)據(jù)中心可以覆蓋其華北區(qū)域業(yè)務(wù)，南通和杭州則可以覆蓋長三角經(jīng)濟帶，河源可以覆蓋粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟帶。此外，阿里云還會關(guān)注選址地地理位置、自然環(huán)境和自然資源方面的優(yōu)勢。例如，張北距離北京較近，且風(fēng)光電冷的資源豐富，烏蘭察布有“草原云谷”的稱號，河源距離深圳、廣州較近，并且有萬綠湖的資源優(yōu)勢。此外，據(jù)阿里云介紹，除了在已有的五大超級數(shù)據(jù)中心進一步擴容外，阿里云也積極在西南和華中布局，將在全國多地新建 10 座以上的超級數(shù)據(jù)中心。2020 年 11 月，阿里云西部云

8、計算中心及數(shù)據(jù)服務(wù)基地已經(jīng)落地成都，是阿里云西部業(yè)務(wù)的重要支撐。（二）華為云目前，在海外，華為云已經(jīng)在歐洲、中東、非洲、亞太、拉美等地建立了本地數(shù)據(jù)中心。國內(nèi)，華為云布局了五大數(shù)據(jù)中心，分別分布在貴安、烏蘭察布、廊坊、蘇州和東莞等地，覆蓋貴州、內(nèi)蒙古、京津冀、長三角及粵港澳等國家算力樞紐節(jié)點。其中，貴安華為云數(shù)據(jù)中心是華為云全球最大的數(shù)據(jù)中心，也是華為云在西南區(qū)域業(yè)務(wù)的重要承載節(jié)點，主要承載華為云、消費者云和華為內(nèi)部流程 IT 等業(yè)務(wù)，服務(wù)范圍能夠輻射到重慶、廣西、廣東、云南、四川等周邊省份和地區(qū)。對于貴安數(shù)據(jù)中心的選址，一方面，是因為貴州是大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地；另一方面，華為云主要基于對氣候的

9、考慮，貴安年均溫度約 15，空氣質(zhì)量良好，沒有化學(xué)、顆粒物污染，使采用直通風(fēng)自然冷卻成為可能，可有效降低成本。在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃中，華為云主則要基于時延來進行數(shù)據(jù)中心的冷、溫、熱布局，其中冷服務(wù)主要建在低成本地區(qū)，溫服務(wù)貼近沿海的低成本地區(qū)，熱服務(wù)則布局在貼近客戶需求的地區(qū)。（三）騰訊云目前，騰訊云的海外數(shù)據(jù)中心已經(jīng)落地韓國、日本、印度、新加坡、美國、德國、俄羅斯、加拿大、泰國等眾多國家。國內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)上，建設(shè)初期，騰訊云基于互聯(lián)網(wǎng)用戶分布情況，將數(shù)據(jù)中心主要建設(shè)在以北上廣深為核心的華南、華東、華北等三大區(qū)域。之后，為響應(yīng)國家發(fā)改委“大云西移”的號召，疊加北上廣深的能源管控嚴(yán)、土地資源稀缺及

10、電價高企等因素的影響，騰訊云開始將西部作為數(shù)據(jù)中心的重點建設(shè)區(qū)域。目前，騰訊云在貴州、長三角、成渝、京津冀等“東數(shù)西算”的算力樞紐節(jié)點，均已建有數(shù)據(jù)中心。對于數(shù)據(jù)中心的選址布局，騰訊云副總裁、騰訊 IDC 平臺部總經(jīng)理鐘遠河在接受相關(guān)媒體采訪時表示，“此前數(shù)據(jù)中心的布局主要基于兩個出發(fā)點，即用戶需求和當(dāng)?shù)氐木C合因素。如今，有明確的政策導(dǎo)向之后，新增的數(shù)據(jù)中心，應(yīng)該會盡量按政策方向來布局。”（四）百度智能云早在 2014 年，百度在陽泉建立的百度云計算(陽泉)中心便投入使用。2019 年 10 月，百度徐水智能云計算中心和百度定興智能云計算中心先后開工，這兩大云計算中心均屬于保定數(shù)據(jù)中心集群。目

11、前，百度智能云已經(jīng)在北京、保定、蘇州、南京、廣州、陽泉、西安、武漢、香港等 10 多個地區(qū)落戶了數(shù)據(jù)中心，同時覆蓋了京津冀、長三角、粵港澳等國家算力樞紐節(jié)點。二、“低碳算力”成競爭核心在數(shù)字經(jīng)濟深入發(fā)展下，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟的“新基建”之一，其體量規(guī)模將不斷擴大。然而，數(shù)據(jù)中心具有高耗能特征，其服務(wù)器、存儲設(shè)備、備份裝置、冷卻系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施的運行均需要消耗大量電力，能源消耗和碳排放貫穿其整個生命周期。據(jù)有關(guān)機構(gòu)測算統(tǒng)計，2020 年，我國數(shù)據(jù)中心耗電量已逾 2000 億千瓦時，約占全社會用電量 2，電能利用率（PUE）高達 1.49，二氧化碳排放量約占全國二氧化碳排放量的 1.14%。數(shù)據(jù)中

12、心已經(jīng)被列入“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案重點工程。在“雙碳”目標(biāo)、“東數(shù)西算”戰(zhàn)略的推動下，高效、清潔、集約、循環(huán)已經(jīng)成為我國數(shù)據(jù)中心的發(fā)展主線。實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能發(fā)展，將有助于云計算巨頭在這場“算力競爭”中構(gòu)筑自身的核心優(yōu)勢。早在 2015 年，工信部、國家機關(guān)事務(wù)管理局、國家能源局（以下簡稱“三部門”）就推出了國家綠色數(shù)據(jù)中心試點工作方案。2019 年，三部門發(fā)布關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見，指出要建立健全綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)評價體系和能源資源監(jiān)管體系，打造一批綠色數(shù)據(jù)中心先進典型，形成一批具有創(chuàng)新性的綠色技術(shù)產(chǎn)品、解決方案，培育一批專業(yè)第三方綠色服務(wù)機構(gòu)。在工信部公布的三批國家綠

13、色數(shù)據(jù)中心名單中，涉及阿里云、華為云、騰訊云和百度智能云的綠色中心共計 12 個，其中，騰訊云數(shù)量最多，為 5 個；阿里云和華為云均有 3個；百度智能云 1 個。表：工信部公布的國家綠色數(shù)據(jù)中心名單批次數(shù)據(jù)中心涉及公司2018 年度華為廊坊云數(shù)據(jù)中心華為云東莞EDC華為云2020 年度騰訊天津濱海數(shù)據(jù)中心騰訊云阿里巴巴張北云計算廟灘數(shù)據(jù)中心阿里云烏蘭察布華為云服務(wù)數(shù)據(jù)中心華為云中金花橋數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司昆山數(shù)據(jù)中心暨騰訊云 IDC騰訊云重慶騰訊云計算數(shù)據(jù)中心騰訊云2021 年度數(shù)據(jù)港-阿里巴巴 張北中都草原數(shù)據(jù)中心阿里云騰訊懷來東園云數(shù)據(jù)中心 BD1 棟騰訊云百度云計算（陽泉）數(shù)據(jù)中心百度云阿里

14、巴巴江蘇云計算數(shù)據(jù)中心南通綜合保稅區(qū) B 區(qū)阿里云騰訊儀征東升云計算數(shù)據(jù)中心 1 號樓騰訊云資料來源:工信部、零壹智庫隨著新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023 年）的發(fā)布，工信部進一步推出了國家新型數(shù)據(jù)中心典型案例名單，其中，阿里巴巴江蘇云計算南通數(shù)據(jù)中心入選綠色低碳名單。從電能利用效率（PUE）看，四大云計算巨頭的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)基本滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)工信部發(fā)布的政策要求，到 2021 年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心 PUE 降低到 1.35 以下；到 2023 年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心 PUE 降低到 1.3 以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭降低到 1.25 以下。阿里巴巴 2021 財

15、報顯示，截至 2021 年 3 月 31 日，阿里巴巴國內(nèi)自營數(shù)據(jù)中心平均 PUE約為 1.3，其中，浙江云計算仁和數(shù)據(jù)中心的 PUE 為 1.09；貴安華為云數(shù)據(jù)中心的 PUE已經(jīng)達到 1.12；騰訊云第四代數(shù)據(jù)中心技術(shù) T-Block 將實現(xiàn) PUE 不高于 1.3，極限 PUE降至 1.06；2020 年，百度的全部自建數(shù)據(jù)中心年均 PUE 達到 1.14，能效最高單體數(shù)據(jù)中心年均 PUE 為 1.08。三、加強服務(wù)器、芯片等“后備力量”服務(wù)器是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其中的CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）決定了服務(wù)器的算力。信通院數(shù)據(jù)顯示，服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心硬件成本中占

16、比 70%左右。進一步的，芯片成本則占據(jù)服務(wù)器成本的絕大部分。根據(jù) IDC 的研究數(shù)據(jù)，CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）、DRAM（動態(tài)隨機存取儲存器）三個模塊中的芯片成本在基礎(chǔ)型服務(wù)器中占比約 30%，在更高性能的服務(wù)器中，占比高達 50%-80%。阿里云、華為云、騰訊云和百度智能云在服務(wù)器和芯片領(lǐng)域的實踐，成為其數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)效能最大化的重要“后備力量”。目前，阿里云的五大超級數(shù)據(jù)中心已經(jīng)部署了其自研架構(gòu)的神龍云服務(wù)器，并應(yīng)用了阿里巴巴自研的 AI 芯片含光 800。此外，阿里巴巴旗下平頭哥半導(dǎo)體有限公司于 2021 年 10 月發(fā)布首顆 ARM 服務(wù)器芯片倚天 710，也已經(jīng)在阿

17、里云數(shù)據(jù)中心部署使用。2019 年 1 月，華為向業(yè)界發(fā)布數(shù)據(jù)中心處理器-鯤鵬處理器。鯤鵬 920 處理器完全由華為自主研發(fā)，是全球第一款 7nm 的數(shù)據(jù)中心 ARM 處理器，主要適用于華為的 TaiShan 服務(wù)器。2020 年 12 月，騰訊云發(fā)布了面向云計算數(shù)據(jù)中心場景打造的首款星星海自研服務(wù)器，并在 2021 年成立了硬件工程實驗室“星星海實驗室”。芯片研發(fā)上，2021 年 11 月，騰訊公布 AI 推理芯片“紫霄”、視頻轉(zhuǎn)碼芯片“滄海”和智能網(wǎng)卡芯片“玄靈”等三款自研芯片，已經(jīng)取得進展。在芯片研發(fā)上，目前，百度自主研發(fā)的第一、二代昆侖芯片已經(jīng)分別實現(xiàn)量產(chǎn)。昆侖芯片是百度自主研發(fā)的云端 AI 通用芯片。此外，2021 年 4 月，百度在湖北宜昌點軍區(qū)創(chuàng)建“百度智能云-昆侖芯智