引言：随着ChatGPT等人工智能（AI）技术突破性的发展，互联网数据中心（Internet Data Center, 下称“IDC”/“数据中心”）成为了备受瞩目的数字基础设施。数据中心承载着人工智能、5G、云计算等新一代信息通信技术的数据存储、计算等功能，是数字经济时代的底座。
而过去的数据中心发展主要受互联网行业的驱动，追求标准化和快速交付；随着AI时代的到来，人工智能模型参数在短短三四年时间内从亿级突破至万亿级，因而，更能适应AI算力需求的智能计算中心（下称“智算中心”）超过通用计算中心成为数据中心增长的热点类别。
本文围绕数据中心的基本情况、行业发展及合规监管趋势展开，并以其在人工智能时代迎来的挑战为背景，着重对数据中心中的智算中心进行了进一步介绍。
目 录
引言
一、数据中心行业发展
（一）互联网数据中心(IDC)是什么
（二）IDC行业发展“风起云涌”
二、行业监管及发展趋势观察
（一）新型数据中心建设布局优化
（二）绿色低碳发展
（三）安全可靠保障
（四）算力提升赋能
三、智能计算中心
（一）数据中心分类
（二）智算中心
一、数据中心行业发展
（一）互联网数据中心(IDC)是什么
根据《互联网数据中心技术及分级分类标准》（YD/T2441-2013），互联网数据中心（IDC）是指拥有宽带出口，并以外包出租的方式为用户的服务器、网络设备等互联网相关设备提供放置、代理维护、系统配置及管理服务，或提供计算、存储、软件等资源的出租、通信线路和出口带宽的代理租用和其它应用服务的电子信息系统机房。通过IDC，运营商可以提供《电信业务分类目录》项下的B11类互联网数据中心（IDC）业务及互联网资源协作服务(IRCS)业务，后者更广为人知的名称是“云服务”。
数据中心产业链涵盖了从上游的基础设施建设，到中游的数据中心运营管理，再到下游的终端用户服务的全过程，其以基础设施为支撑，以数据存储和计算为核心，以电信业务为终端，实现了多个行业的融合与跨界。
*表格参考智研咨询的行业信息整理
其中，中游数据中心业务运营主要由基础电信运营商、第三方数据中心运营商及专业的云服务商组成。三大基础电信运营商凭借骨干网的带宽成本优势，占据了中国目前数据中心较大的市场份额，且近期电信运营商积极回应人工智能的算力需求的积极回应、加大建设投入，有望继续巩固份额领先的地位；第三方数据中心运营商包括万国数据、世纪互联、秦淮数据、光环新网、数据港等也有一定的市场份额；同时，当互联网进入“下半场”，云服务市场(尤其是公有云市场)近两年迎来了突进式增长，以阿里云、腾讯云、天翼云等云服务商为主的服务商异军突起。
（二）IDC行业发展“风起云涌”
IDC行业的快速发展与中国的互联网行业崛起几乎同步，而近年鼓励“新基建”的政策及疫情导致的各类线上应用的异常火热，更是促使我国数据中心规模稳步增长，截至2022年底，数据中心总机架近600万标准机架，[注1]按照中国信息通信研究院在《数据中心白皮书（2022年）》中的统计，近五年我国数据中心机架年均复合增速超过 30%；2021 年，我国数据中心行业市场收入达到 1500 亿元左右，近三年年均复合增长率达到 30.69%。国家发改委预计“十四五”期间，大数据中心投资将以每年超过20%的速度增长，将带动各方面投资超过3万亿人民币。
数字技术为核心驱动的新技术变革正在深刻影响人类的生产和生活，数据中心作为支撑各种数字技术应用的基础设施，其产业价值日益显现。人工智能在训练、验证、部署等阶段往往面临应用场景多元化、数据巨量化带来的诸多挑战，这要求算力在支持大规模部署的同时，要满足高并发、高弹性、高精度等不同计算需求，持续为不同的人工智能负载，高效地提供计算力。
二、行业监管及发展趋势观察
近年来，国务院、工信部、国家发改委、国家能源局等多部门陆续印发了一系列支持、指导和规范IDC的发展政策，涉及新型数据中心建设布局优化、网络质量升级、算力提升赋能、绿色低碳发展等内容。
2021年7月，工信部发布《新型数据中心发展三年行动计划 (2021-2023年)》（工信部通信〔2021〕76号），明确提出了新型数据中心发展方向及路径。行动计划聚焦高技术、高算力、高能效和高安全的四高特征，以及数云协同、云边协同、数网协同的协同要求，引导我国数据中心高质量发展。同时，行动计划也在布局、网络、算力、产业链、绿色低碳及安全等方面，对新型数据中心建设作出全面指引。
（一）新型数据中心建设布局优化
目前国内互联网数据中心多布局在一线城市及周边，原因是终端客户多且网络传输好，但这些区域成本高、审批难；中西部地区土地能源充足、政策扶持，但网络延迟高、带宽成本高，数据中心少。国家发改委启动的“东数西算”工程，通过构建数据中心和网络协同、融合的新型算力网络，将东部算力需求有序引导到西部地区，实现算力的高效调度和使用，我国数据中心产业布局从区域内协同进一步过渡到全国一体化发展。
“十四五”期间，发改委、工信部等部门先后发布了以下指导文件，明确提出 “东数西算”的重大部署：
概括而言，优化新型数据中心建设布局的措施大概可分为：
1. 加快建设国家枢纽节点，适当加快京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等国家枢纽节点的新型数据中心集群建设进度，以满足重大区域发展战略的算力需求，同时提升贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等国家枢纽节点非实时性算力保障能力；
2. 按需建设各省新型数据中心，充分利用现有资源，打造服务本地的算力服务；
3. 灵活部署边缘数据中心，支撑极低时延的新型业务应用，与城市基础设施协同部署；
4. 加速改造升级“老旧小散”数据中心，提高能源利用效率和边缘计算能力；以及
5. 逐步布局海外新型数据中心，支持我国数据中心产业链“走出去”，提升全球服务能力。
（二）绿色低碳发展
数据中心是最耗能的建筑类型之一，一个超大型数据中心（以功率密度2.5kW为标准机架，机架规模10000以上的数据中心）每年的耗电量为亿度级别；[注2]根据国家信息中心、贵州省大数据发展管理局等制作的《数据中心绿色高质量发展研究报告》披露，2020 年我国数据中心能耗约占全社会2%，过去8 年年均增速12%。而从投资运营者角度来讲，能源成本占数据中心总成本的一半，因此，减碳既是企业的社会责任并体现为社会效益，也将产生经济效益。
为推动绿色数据中心的建设，中共中央、国务院及各部委均发布了诸多政策文件：
总体而言，上述政策对数据中心提出了节能目标，并要求：加快先进绿色技术产品应用，采用高效、清洁、集约、循环的技术和设备，例如高密度集成IT设备、液冷制冷系统、高压直流供配电系统和能效环境集成检测等技术产品，并支持多元化储能和备用电源装置的应用；持续提升能源高效清洁利用水平，推动高效利用清洁能源和可再生能源，以优化用能结构，实现信息通信行业的碳达峰、碳中和目标；优化绿色管理能力，要求深化新型数据中心绿色设计、施工、采购和运营管理，支持采用合同能源管理等方式加快高耗低效数据中心的整合和改造，新建的大型数据中心，要达到4A级以上的绿色低碳等级。
（三）安全可靠保障
数据中心作为数字经济时代的基础设施，需要排除任何外来的安全威胁以稳定、可靠、持续的运行，这要求其有健全完善的安全保障能力。数据中心受到来自内部、外部和云端的安全威胁：
▶ 内部安全威胁主要来自于物理环境安全、内部运维安全、数据存储安全等多个层面。硬件被损坏，或者是物理环境安全不达标、内部数据存储管理不规范造成数据泄密等等方面，都会让数据中心受到安全威胁，造成严重的损失。
▶ 云技术也为数据中心带来了安全隐患，随着多行业的融入和智能设备的普及，大量的服务和解决云技术的应用使得数据中心的架构变得更加灵活，设备之间的相互交互使得安全威胁通过云可以渗透到数据中心的服务器中，数据安全变得不可控。
▶ 另外，承载大量数据的IDC还是黑客组织攻击的目标，如果安全防线被外来黑客突破将造成不可挽回的损失和影响。
为保障数据中心的安全，我国已出台了不少的法律法规：
（四）算力提升赋能
算力是衡量数据中心计算能力的一个综合指标，指数据中心的服务器通过对数据进行处理后实现结果输出的能力，数值越大代表综合计算能力越强，其包含以CPU为代表的通用计算能力，和以GPU为代表的高性能计算能力。最常用的计量单位是每秒执行的浮点运算次数（FLOPS，EFLOPS=10^18 FLOPS）。[注3]
长期以来我国的数据中心以通用算力为主，但是，人工智能及其他数字经济新技术的发展需要高效的算力支撑，而通用处理器架构的基础算力已经难以满足这一需求。数据中心算力水平的提升，才能有效赋能各行各业的数字化转型。《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》明确提出要加快提升算力算效水平，推动智能化数据中心建设，提高数据中心的规模、功率和算力，以支持各种智能应用；强化产业数字化转型支撑能力，完善服务体系建设和数字化转型成熟度模型，以支持工业等领域加速数字化转型。
在地方层面，北京、上海、广州等城市纷纷出台政策推进智算中心建设。北京市提出要新建一批计算型数据中心和人工智能算力中心，到2023年，培育成为人工智能算力枢纽，今年2月《2022年北京人工智能产业发展白皮书》，北京市经济和信息化局表示将支持头部企业打造对标ChatGPT的大模型，加强人工智能算力基础设施布局，加速人工智能基础数据供给。上海市提出要布局建设一批具有高性能、高吞吐的人工智能算力中心，推动公共算力服务平台建设，推动构建跨域、跨运营主体的算力资源池，构建智能计算生态。[注4]
三、智能计算中心
智算中心是数据中心项下的一个类别，是指基于 GPU、FPGA 等芯片构建智能计算服务器集群，提供智能算力的基础设施，主要应用于多模态数据挖掘、智能化业务高性能计算、海量数据分布式存储调度、人工智能模型开发、模型训练和推理服务等场景。
（一）数据中心分类
数据中心按照算力分类，可分为通用算力、智能算力和超算算力三种类型，与此相对应的是基础计算、智能计算和超级计算（HPC）三种计算模式。通用算力主要用于计算复杂度适中的云计算、边缘计算类场景；超级计算主要用于科学计算与工程计算等领域；而智能算力则提供人工智能应用所需算力服务、数据服务和算法服务，高效支撑数据开放共享、智能生态建设、产业创新聚集，有力促进AI产业化、产业AI化及政府治理智能化。
（二）智算中心
如前所述，人工智能应用场景下的计算需求具有规模大且多线并行的特点。据OpenAI测算，自2012年以来，人工智能训练任务所需的算力每3.43个月就会翻倍，大大突破了传统以每18个月为周期实现芯片性能翻番的“摩尔定律”，这对人工智能计算架构的性能提出了更高的要求。智算中心以AI芯片作为生产算力环节的关键组件，能输出强大、高效、易用的计算力，以有效支持AI训练、AI推理、数据压缩、图像编码、视频编码，为人工智能大模型开发、训练等提供密集型、大规模计算服务，更能满足日益丰富的人工智能算力需求。
智能计算让社会加速进入智慧时代，而其所占据的算力资源亦将主要由智算中心等算力更为强大的数据中心承载。国际数据公司IDC与浪潮信息联合发布的《2022—2023 中国人工智能计算力发展评估报告》显示，中国人工智能计算力继续保持快速增长，2021中国智能算力规模达155.2每秒百亿亿次浮点运算（EFLOPS），预计到2026年智能算力规模将进入每秒十万亿亿次浮点计算（ZFLOPS）级别，达到1,271.4EFLOPS。2021-2026年期间，预计中国智能算力规模年复合增长率为52.3%，而同期通用算力规模的年复合增长率为18.5%。
2020年开始，各地方政府掀起了智算中心的建设热潮。据国家信息中心等部门联合发布的《智能计算中心创新发展指南》显示，目前全国有超过30个城市正在建设或提出建设智算中心，例如天津人工智能计算中心、南京鲲鹏·昇腾人工智能计算中心、吴淞江智能计算中心等等。地方依托智能计算中心，一方面为企业提供算力，支撑当地科研创新和人才培养，另一方面结合本地产业特色，加快人工智能应用创新，聚合人工智能产业生态，例如武汉人工智能计算中心陆续孵化出紫东太初、武汉珞珈等大模型，加速推动 AI 在多模态交互、遥感等领域的落地应用。[注5]
此外，智算中心也是全国一体化大数据中心建设和“东数西算”工程的核心关键，该等大型工程背后都是以实现集群间高效算力调度为目标的复杂巨系统优化调度问题。而通用算力对实时性有一定要求，不适合进行远程调度，超算算力商业化门槛高，因此，更适合“东数西算”工程的是智能计算中面向承载后台加工等大量非实时算力需求业务，其可实现算力统筹和智能调度，在全国范围内，根据动态业务需求，在云、网、边之间实现按需分配和灵活调度计算、存储、网络等资源。
由于数据中心既包括传统地产建设、租赁的部分，又融合IT信息技术的内容，因而通常被视为典型的“数字地产”。为便于投资者们了解数据中心投资的法律要点，我们即将推出系列文章，结合法律服务实践经验，分别就IDC的行业发展、政策监管、准入门槛、节能要求、用地建设、数据安全、交易结构等方面进行全面剖析。
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注释及参考文献：
1. 参见《去年我国大数据产业规模达1.57万亿元》，http://www.gov.cn/xinwen/2023-02/21/content_5742413.htm，最后访问时间2023年3月27日。
2. 参考发改委高技术司引用数据，https://www.ndrc.gov.cn/xwdt/ztzl/jzjj/202106/t20210604_1282609.html，最后访问时间2023年4月12日。
3. 参见《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》（工信部通信〔2021〕76号）。
4. 上海市经济信息化委、市发展改革委《关于推进上海市数据中心健康有序发展的实施意见》（沪经信基〔2022〕306 号）。
5. 参考中国信息通信研究院《中国算力发展指数白皮书（2022年）》。
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来源：国浩律师事务所
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