2024年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

算力工厂是一种基于预制化集装箱数据中心的新型算力基础设施建设模式，旨在以更高效、更经济、更环保的方式推动算力的发展，满足当前算力需求爆发、建设周期长、能耗高、管理运维效率低等挑战。其核心理念是“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”。

主要观点

• 算力已成为数字经济时代的关键生产力，与数据、算法并列为核心生产要素。
• 中国算力总规模截至2023年底已达230 EFLOPS，位居全球第二。
• 人工智能等新技术的发展推动算力需求向智能算力倾斜，预计到2027年，中国智能算力规模将达1117.4EFLOPS，年复合增长率达33.9%。
• 算力工厂采用预制化集装箱数据中心作为算力底座，提供计算、存储、网络等硬件资源池和算力运营服务，可显著提升交付效率（提升50%以上）、降低能耗（PUE可低至1.15以下）和投资回收期（如某项目投资回收期缩短至1.9年）。
• 算力工厂可按All In One、临建级、建筑级三种形态建设，分别适用于不同规模和场景的算力需求。
• 算力工厂的建设模式包括设备采购模式和EPC建设模式，两者各有优劣，可根据项目需求灵活选择。

关键信息

算力形式

• 通用算力：以CPU为主，适用于非实时性要求高的场景。
• 智能算力：以GPU、FPGA、AI芯片为主，适用于AI训练、推理等高实时性需求场景。
• 超算算力：以超级计算机为主，适用于科研计算等大规模计算任务。
• 边缘算力：以靠近用户端的实时计算能力为主，适用于智能制造、智能交通等场景。

算力规模与建设形态

• All In One：适用于小规模算力需求（5P～10P风冷，10P～30P液冷），建设周期短，适合快速部署。
• 临建级：适用于10P～200P算力需求，可采用设备采购或EPC模式。
• 建筑级：适用于200P以上算力需求，需采用EPC模式，符合永久建筑标准。

建设原则

1. 安全可靠性：确保数据机密性、完整性与可用性，采用冗余和备份技术。
2. 先进成熟性：采用符合国际标准的设备与技术，避免盲目配置。
3. 灵活扩展性：支持在线扩容和灵活配置，满足未来业务扩展需求。
4. 绿色节能性：采用液冷、自然冷源等绿色技术，提升能效并降低碳排放。

建设流程

• 设备采购模式：适用于All In One和临建级算力工厂，流程更灵活。
• EPC建设模式：适用于建筑级算力工厂，流程更规范，需完成立项、设计、施工、验收等环节。

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（风冷40kW，液冷65kW）。
• 电力模块：提供兆瓦级供配电解决方案，融合变压器、UPS、功率补偿等。
• 集成冷站/冷源模块：实现高效率散热，节省60%占地空间。
• 油机模块：作为后备电源，支持快速部署，降低噪音。

制冷系统

• 风冷系统：适用于低功率密度场景，需精密空调进行散热。
• 液冷系统：包括冷板式、浸没式、喷淋式三种技术路线，冷板式为主流，PUE可低至1.1。

算力设备选型

• 采用高性能、高可靠性的AI服务器，支持多加速器高速互联通信。
• 配置高速存储、RDMA网络、智能调度平台等，以满足AI训练和推理需求。

运营模式

• 算力工厂提供基础设施服务、数据及应用服务、调度服务等。
• 运营内容包括产品运营、客户运营、伙伴运营和生态运营。
• 通过生态运营，构建“产、学、研”生态圈，推动算力服务与产业深度融合。

应用场景

• 互联网行业：AI技术广泛用于自然语言处理、图像识别、智能客服等。
• 电信行业：利用AI优化网络管理、提升客户体验、降低运营成本。
• 政府行业：推动数字政务、智能城市、公共安全等领域的智能化升级。
• 金融行业：实现智能风控、智能客服、智能营销等。
• 制造行业：促进智能制造、自动化、数字孪生等技术应用。
• 其他行业：包括交通、医疗、教育、能源等，均受益于算力工厂的部署与运营。

收益分析

• 算力工厂建设周期比传统土建模式缩短50%以上，可提前1.2年实现投资回收。
• 通过灵活的算力运营模式，算力资源可实现快速变现，提升资金使用效率。
• 在相同规模下，预制化集装箱数据中心与传统土建数据中心的建设投资基本持平，但运营效率更高。

政策与发展趋势

• 国家政策推动算力基础设施高质量发展，鼓励预制化、绿色化、智能化。
• 未来算力服务将向“算力+”模式发展，涵盖数据处理、推理、调度等多种服务形式。
• 人工智能算力需求持续增长，算力工厂将在数字经济中发挥关键作用，推动行业智能化升级。

结论

算力工厂是应对算力需求爆发和传统数据中心建设瓶颈的创新解决方案。通过预制化、模块化、绿色化、智能化等手段，算力工厂能够实现快速部署、灵活扩展、高效运维和低碳运营，是未来算力基础设施建设的重要方向。