5G、数据中心多措并举开展节能降碳， 创新节能技术成主要任务之一

新的 5G 网络增加了物联网设备、人员和服务之间的连接。 数据中心运营商必须快速转型——将容器和虚拟服务器转变为云服务和边缘计算——否则就有被甩在后面的风险。

数据中心应计划升级现有基础设施，设计新的架构方法来处理超本地边缘数据中心，并学习如何整合自动化以实现无缝 5G 网络管理。

无线 5G 是蜂窝网络的最新移动网络技术。它旨在连接所有人和一切——包括机器、物体、设备、人员和系统——无论位于何处。 5G 网络提供更高的峰值数据速度、更低的延迟、更高的可靠性、更高的网络容量和更高的可用性。

5G 使用虚拟化和软件驱动的架构来简化移动性。移动用户和设备可以在连接之间移动时保持连接，而无需重新验证或更改任何设置。这使得自动驾驶汽车、虚拟现实或大规模物联网等技术成为可能。

5G 网络还提供更好的地理覆盖范围，并可以改善没有足够宽带连接的服务不足地区或需求超过当前容量的密集城市地区的连接。它们支持密集的分布式访问架构，并有助于将数据处理移至更靠近边缘的位置。

5G 技术包含网络架构的多个部分。不过，一般而言，5G 网络有两个主要组成部分：无线接入层和核心网络层。它们的部署方式取决于 5G 网络和底层架构。

无线电接入网络 (RAN) 包括 5G 小型蜂窝和宏蜂窝，各个设备连接到这些蜂窝，例如基站、路由器、智能手机或自动驾驶汽车。 小型蜂窝集群使用只能短距离传播的高速、高频带频谱。 小型蜂窝通常是处理住宅和企业应用和蜂窝的扩展覆盖范围的短距离无线基站。 根据他们的配置和部署，他们可以减轻网络拥塞、增加数据吞吐量和扩大网络覆盖范围。

宏蜂窝使用多输入多输出 (MIMO) 天线为设备和小型蜂窝提供广域覆盖。 宏单元支持多个连接同时发送和接收大量数据，因此更多用户可以同时连接。

核心网络包含管理 5G 网络数据和互联网连接的所有后端技术和软件，包括波束成形、身份验证和访问控制、用户计划功能和会话管理。 5G 网络的协调需要强大的计算系统和架构，例如基于云的系统、机器学习和人工智能。

当前，键值型数据库在业界已得到普遍应用，如王者荣耀、和平精英、小红书、拼多多等多款热门游戏和应用，均基于键值型数据库系统落地。相较于传统数据库，分布式非关系型的键值型数据库在性能和节能能力上均有更优的表现。

具体来说，在读写和架构设计方面，键值型数据库更符合节能需求。以腾讯自研分布式数据库TcaplusDB为例，其存储引擎结构成本仅为关系型数据库的30%，其在配置上的弹性伸缩能力也可有效节省运行能耗与成本。

开放计算正成为当前乃至未来数据中心的创新主力，通过全球化协作的创新模式，解决数据中心基础设施可持续发展的重大问题。

近日，由OCP社区主办、浪潮信息承办的OCP China Day 2022(开放计算中国技术峰会)在北京举行，活动聚焦数据中心基础设施创新、可持续发展以及产业生态等话题。

东数西算与开放计算

东数西算工程对于数据中心产业乃至数字经济的影响是深远的。

浪潮信息服务器产品规划总监陈彦灵告诉记者，东数西算与双碳目标息息相关，让现有数据中心的布局更加合理。

双碳目标下业界对数据中心可持续性更加重视，比如使用可再生能源、设备回收与循环利用、热能再利用，以及使用新型液冷技术以减少用水量等等。

12月8日，国家发改委等四部门印发的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》提出，到2025年，数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。

同时，对数据中心和5G绿色高质量发展提出量化目标。到2025年，全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下;5G基站能效提升20%以上，数据中心、5G能耗动态监测机制基本形成。

优化数据中心建设布局

《方案》强调，提高算力能效，加快建设绿色数据中心。新建大型、超大型数据中心电能利用效率不高于1.3，逐步对电能利用效率超过1.5的数据中心进行节能降碳改造。对于区域内数据中心整体上架率(建成投用1年以上)低于50%的，不支持规划新的数据中心集群，不支持新建大型和超大型数据中心项目。

同时，各地要加快组织开展数据中心生产能耗情况调查，对于规模超过100个标准机架(2.5KW)的数据中心(包括已建和在建)逐一登记造册，形成数据中心规模、上架率、能耗水平等底数清单，将年综合能耗超过1万吨标准煤的数据中心全部纳入重点用能单位管理。引导利用率低、耗能高、效益差的小散数据中心腾退升级。

《方案》指出，优化数据中心建设布局，新建大型、超大型数据中心原则上布局在国家枢纽节点数据中心集群范围内。支持东部地区有关后台加工、存储备份等非实时算力需求，向西部风光资源富集、气候适宜的地区转移。鼓励数据中心骨干企业率先完成布局落地。原则上对于在国家枢纽节点之外新建的数据中心，地方政府不得给予土地、财税等方面的优惠政策。各地加强对数据中心建设的统筹指导力度，坚决避免数据中心盲目无序发展。

鼓励西部能源充裕地区围绕数据中心就地发展数据加工、数据清洗、数据内容服务等偏劳动密集型产业，依靠产业跨越升级实现低碳绿色发展。

保障措施方面，《方案》提出，对于符合条件且纳入国家枢纽节点数据中心集群范围的新建数据中心项目，积极协调安排能耗指标予以适当支持，并对落实“东数西算”成效突出的项目优先考虑。

多措并举开展节能降碳

创新节能技术是主要任务之一。鼓励使用高效环保制冷技术降低能耗，支持数据中心采用新型机房精密空调、液冷、机柜式模块化、余热综合利用等方式建设数据中心。推广制冷系统节能技术，优化气流组织，逐步通过智能化手段提高与IT设备运行状态的动态适配性。

同时，加快节能5G基站推广应用，支持碳化硅射频器件等高效节能技术攻关，采用新工艺、新材料、新方案、新设计，降低基站设备能耗。

优化节能模式方面，鼓励在数据中心和5G网络管理中应用人工智能技术，加强自动化、智能化能耗管理，提升整体节能水平。支持在不影响用户体验的前提下，加强智能符号静默、深度休眠、通道静默等技术在5G网络中的应用。

《方案》强调对“绿色能源”的使用。鼓励使用风能、太阳能等可再生能源，通过自建拉专线或双边交易，提升数据中心绿色电能使用水平，促进可再生能源就近消纳。支持模块化氢电池和太阳能板房等在小型或边缘数据中心的规模化推广应用。结合储能、氢能等新技术，提升可再生能源在数据中心能源供应中的比重。支持具备条件的数据中心开展新能源电力专线供电。统筹5G与可再生能源分布式发电布局，对电源、空调等能耗系统积极推进去冗余简配，严控废旧设施处理。

我国5G商用迎来三周年——2019年6月6日，工信部向中国电信、中国联通、中国移动、中国广电颁发了基础电信业务经营许可证，批准四家企业经营“第五代数字蜂窝移动通信业务”。

曾几何时，5G只是个遥不可及的新概念，如今，普通民众也早已感受到了5G从概念走进社会的方方面面。

今年5月，工信部发布一组数据：目前我国建成5G基站超过160万个，成为全球首个基于独立组网模式规模建设5G网络的国家;5G应用案例累计超过2万个;5G移动电话用户达到4.1亿户。可以说，我国从“3G突破”到“4G同步”，终于走向“5G引领”的新时代。

5G的加速发展，离不开国家政策的大力支持与保障。历经三年时间的不断发展，由基础电信运营企业、设备商、产业上下游企业组成的5G产业方阵全力支撑5G高质量发展，实现我国5G建设持续领跑全球。近期，工信部、国家发展改革委等多部门密集释放利好信号，加快5G建设和创新应用。

工信部表示，将进一步加快基础设施建设，适度超前系统化推进5G、千兆光网、数据中心建设，深化数网融合、算网融合和云边协同发展，提升覆盖深度和广度。

国家发展改革委明确指出，将适度超前部署建设新型基础设施。完善信息基础设施建设，推进光纤网络扩容提速、5G规模部署和融合应用;加快传统基础设施数字化改造，建设协同、先进、开放高效的创新基础设施体系。

从这一系列政策文件可以看出，5G与数据中心建设都被赋予了同样的战略高度，作为创新基础设施的有机组成部分，二者既互相依存、相辅相成，又是相互影响、相互作用。

作为中国经济社会发展的新型基础设施，5G已经成为中国经济稳增长的坚实数字底座。5G的加速落地也驱动了数据中心领域的长足发展。

5G时代，大量的创新应用场景的出现。数据量正呈爆发式增长，作为数据枢纽和应用载体，数据中心是承载着各行业信息系统的基础保障设施，是搭建信息化平台的重要前置条件，并作为数字经济的基石与引擎，赋能数字化转型，催生数字化应用。

中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长何宝宏曾指出，“随着5G的发展，互联网与传统产业进一步融合，新型基础设施将成为整个经济社会发展的数字基础设施，数据中心也将成为各个行业赖以发展的基础性先导产业，在整个经济体系中的重要性将大幅提升。”