【开放计算标准工作委员会】2024算力工厂建设指南白皮书_33页_1mb

算力工厂建设指南总结

核心内容

本白皮书围绕“算力工厂”这一新型数据中心建设模式展开，提出了一种以预制化集装箱数据中心为基础、融合计算、存储、网络等IT设备、提供全生命周期算力服务的建设方案。算力工厂旨在解决传统数据中心建设周期长、能耗高、运维复杂、技术更新快等挑战，通过快速交付、绿色低碳、灵活扩容等方式，提升算力基础设施的效率与可持续性，助力数字经济高质量发展。

主要观点

• 算力已成为推动各行各业数字化转型的核心要素，其需求正以爆发式增长。
• 传统数据中心建设模式存在诸多限制，如建设周期长、能耗高、运维复杂等，难以满足算力发展的需求。
• 算力工厂采用预制化集装箱数据中心作为算力底座，实现快速部署、绿色节能、灵活扩展，提升交付效率与资源利用率。
• 算力工厂的核心理念是“打造创新的算力全生命周期服务模式，让算力以更合适的方式更快发生在更亟需的地方”。
• 算力工厂分为All In One、临建级和建筑级三种建设形态，分别适用于不同规模和场景。
• 算力服务包括基础设施服务、数据及应用服务、调度服务，为用户提供高效、灵活、按需的算力运营模式。

关键信息

算力工厂模式优势

1. 快速建设投运：采用模块化设计，工厂预制、预集成、预测试，建设周期缩短50%以上。
2. 绿色低碳：集成液冷、自然冷源、光伏+储能等技术，PUE可低至1.15以下，降低碳排放25%。
3. 超高功率密度：支持风冷场景下单柜40kW以上，液冷场景下单柜65kW以上。
4. 智能化运维管理：统一管控平台，实现基础设施与IT设备的联合动态调优。
5. 柔性扩容：支持同层水平和多层垂直扩容，实现灵活扩展。
6. 多种建设形态：All In One、临建级、建筑级，满足不同场景需求。
7. 算力运营服务：建设前期借助投资方平台，后期提供算力运营服务，解决用户资金成本问题。

算力工厂应用场景

• 互联网行业：用于自然语言处理、图像识别、智能客服等场景。
• 电信行业：用于网络智能化、防诈骗、智慧营业厅等。
• 政府行业：用于智能城市管理、政务系统、数据挖掘等。
• 金融行业：用于智能客服、智能决策、风险评估、个性化服务等。
• 制造行业：用于智能制造、工业机器人、智能质检、供应链优化等。
• 其他行业：包括交通、医疗、教育、能源等，涉及智能物流、自动驾驶、远程医疗、教育科研、能源优化等。

算力工厂建设模式

1. 设备采购模式：适用于All In One和临建级算力工厂，流程灵活，交付效率高。
2. EPC建设模式：适用于建筑级算力工厂，总承包商负责设计、采购、施工等全过程，提升项目管理效率和质量。

算力工厂技术框架

• IT模块：集成机柜、配电、空调、监控、消防等，支持高功率密度部署。
• 电力模块：提供兆瓦级供配电一体化解决方案，采用模块化UPS，提升供电效率。
• 集成冷站模块：基于模块化理念，提供高效制冷能力，节省60%占地空间。
• 集成冷源模块：结合冷塔、干冷器等，实现灵活的冷源管理。
• 油机模块：作为备用电源，保障算力工厂稳定运行，降低噪音15dB。

算力设备技术方案

• 采用高性能、高可靠性的AI服务器，支持通用GPU与国产AI芯片。
• 配置高速计算网络、智能存储、算力调度平台等，实现低延迟、高带宽、高扩展性。
• 针对大模型训练，采用AllReduce等并行计算策略，提升算力效率与灵活性。

算力工厂运营模式

• 算力运营：提供按需扩容、弹性资源调度、算力服务编排，提升运营效率。
• 算力销售：通过普惠算力服务，降低算法开发成本，支持政府、企业、教科研单位等用户。
• 生态运营：构建“产、学、研”生态圈，推动人工智能应用创新与人才培养。

结构建议与应用场景匹配

算力形式

• 通用算力：适用于传统服务器应用，如数据处理、安全监控、云计算等。
• 智能算力：适用于AI训练、推理、图像识别等，如自动驾驶、语音识别、智能客服等。
• 超算算力：适用于大规模科学计算，如气象分析、流体力学、生物信息等。
• 边缘算力：适用于实时计算，如智能制造、智能交通、智能安防等。

算力规模与建设形态

算力工厂建设流程

1. 内部立项
2. 可行性研究
3. 选址
4. 外部立项
5. 办理相关手续
6. 设计
7. 土建与机电安装
8. 设备调试
9. 验收交付

参考文献

• 《中国算力白皮书（2022年）》
• 《2023-2024年中国人工智能计算力发展评估报告》
• GB50174-2017《数据中心设计规范》
• GB50054-2011《低压配电设计规范》
• GB50015-2009《建筑给排水设计规范》
• GB50016-2014《建筑设计防火规范》
• GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》
• GB50034-2013《建筑照明设计标准》
• GB50348-2018《安全防范工程技术规范》
• 其他相关国颁、部颁、通信管理局颁发的规程、规范、技术标准等。