德州儀器助力東數(shù)西算新浪潮

“東數(shù)西算”工程全新起航

　　“東數(shù)西算”指通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動(dòng)。簡單理解，就是讓西部的算力資源更充分地支撐東部數(shù)據(jù)的運(yùn)算，更好為數(shù)字化發(fā)展賦能。

　　“東數(shù)西算”中的“數(shù)”，指的是數(shù)據(jù)，“算”指的是算力，即對數(shù)據(jù)的處理能力。“東數(shù)西算”是通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動(dòng)。2022年3月，提請十三屆全國人大五次會(huì)議審查的計(jì)劃報(bào)告提出，實(shí)施“東數(shù)西算”工程。

　　“東數(shù)西算”工程強(qiáng)調(diào)物理環(huán)境的原因在于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心都分布在中東部發(fā)達(dá)地區(qū)，但由于中東部地區(qū)的綠色能源供應(yīng)（水電、核電、風(fēng)電、太陽能）天然就比較缺乏，這對于數(shù)據(jù)中心綠色化帶來了物理距離上的挑戰(zhàn)。國家目前正在推進(jìn)的“東數(shù)西算”工程，有利于促進(jìn)綠色發(fā)展，加大數(shù)據(jù)中心在西部布局，將大幅提升綠色能源使用比例，就近消納西部綠色能源。

減少碳排放加速數(shù)據(jù)中心綠色轉(zhuǎn)型

　　作為高載能行業(yè)，做好綠色轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已成為數(shù)據(jù)中心響應(yīng)國家節(jié)能減排的必修課。對于數(shù)據(jù)中心連年升級優(yōu)化，在響應(yīng)雙碳政策時(shí)，德州儀器區(qū)域銷售經(jīng)理Rui Chen表示，隨著全國大數(shù)據(jù)中心的數(shù)量以及規(guī)模的持續(xù)增加，有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年我國數(shù)據(jù)中心的用電總量已經(jīng)達(dá)到870億千瓦時(shí)，超過中國全社會(huì)用電量的1.2%。數(shù)據(jù)中心與日俱增的能源消耗不僅僅造成數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本的增加，也會(huì)為國家實(shí)現(xiàn)環(huán)保問題帶來挑戰(zhàn)。為了提高數(shù)據(jù)中心能源消耗上的表現(xiàn)，國家對于新建數(shù)據(jù)中心在效率等級的電力使用效率(PUE)指標(biāo)要求越來越高。與此同時(shí)，進(jìn)一步提高IT系統(tǒng)(服務(wù)器，存儲(chǔ)，交換機(jī)等等)自身的電源效率也能從另一個(gè)角度提高數(shù)據(jù)中心的能源消耗表現(xiàn)。

　　數(shù)據(jù)中心智能化是對于能源精確利用以及合理分配的一種趨勢，使用傳感器實(shí)現(xiàn)感應(yīng)系統(tǒng)功率、溫度等關(guān)鍵信息，將數(shù)據(jù)通過AI算法做出響應(yīng)的管理措施。德州儀器區(qū)域銷售經(jīng)理Rui Chen先生表示“實(shí)施數(shù)據(jù)中心能源智能化不僅可以減少數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維成本，并且還會(huì)提高能源的精確利用以及減少電力消耗。”

　　以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鋅（ZnO）等為代表的第三代半導(dǎo)體，不僅在基礎(chǔ)芯片中大放光彩，在數(shù)據(jù)中心中同樣發(fā)揮了巨大作用。據(jù)Rui Chen介紹，德州儀器在2010年開始布局氮化鎵技術(shù)，至今已經(jīng)在工業(yè)應(yīng)用中批量出貨。TI GaN FET產(chǎn)品以其小尺寸、高功率密度、開關(guān)損耗低的優(yōu)勢應(yīng)用于功率因數(shù)校正拓?fù)渚€路，將PSU整體效率提升至99%的水平。相比業(yè)內(nèi)的獨(dú)立GaN器件或SiC器件，TI GaN FET提供很高的片內(nèi)集成度，包括內(nèi)置驅(qū)動(dòng)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)等一系列功能，可以極大提高器件的可靠性并方便進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢以及規(guī)劃

　　超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心逐漸成為X86服務(wù)器市場的主流，越來越多的政企用戶選擇使用超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心所提供的云服務(wù)來替代自建服務(wù)器設(shè)施。市場上可以觀察到兩個(gè)變化，一是部分傳統(tǒng)的服務(wù)器廠商正在做轉(zhuǎn)型，聚焦超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)；另外一個(gè)顯著的變化是隨著所處理的數(shù)據(jù)量以及更加多元化的處理任務(wù)，可以看到處理器單元有兩個(gè)趨勢。第一，傳統(tǒng)X86處理器的運(yùn)算能力能力每一代都會(huì)提升，由此帶來的供電負(fù)荷隨之增加。第二，越來越多的non-X86處理器，包括FPGA以及ARM處理器越來越多運(yùn)用到服務(wù)器領(lǐng)域。

　　總的來說，2022年東數(shù)西算正式開啟了數(shù)據(jù)中心的綠色轉(zhuǎn)型，意味著數(shù)據(jù)中心將面臨物理空間的變化、算力要求的提升以及能源消耗等方面的挑戰(zhàn)。對于轉(zhuǎn)型和升級，德州儀器不斷優(yōu)化針對數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)品研發(fā)，為客戶提供更加全面的本地支持。作為中國新基建的重要領(lǐng)域之一，未來我們期待著德州儀器能夠?yàn)榇髷?shù)據(jù)中心建設(shè)帶來更加獨(dú)特的方案，為綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)賦能。