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2022新思科技科普類短視頻欄目《了不起的芯片》全新上線！新思科技一直致力于打造“人人都能懂”的行業(yè)科普視頻，傳播更多芯片相關(guān)小知識(shí)，解答各類科技小問題。每周3分鐘，多一些“芯”知識(shí)。

這一期，我們聊一聊數(shù)據(jù)中心的那些事兒。

▲點(diǎn)擊觀看視頻

數(shù)據(jù)中心是互聯(lián)網(wǎng)的特殊設(shè)備，基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳遞、加速、展示、計(jì)算和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。我們平時(shí)在家看電影就是一個(gè)很典型應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心的場(chǎng)景。當(dāng)我們?cè)谝曨l平臺(tái)點(diǎn)擊一部電影的時(shí)候，很顯然這部片子并不會(huì)本地保存在我們的手機(jī)上，影片資源其實(shí)就是存放在數(shù)據(jù)中心里，通過點(diǎn)擊下達(dá)指令，然后從數(shù)據(jù)中心調(diào)取出來進(jìn)行傳輸。所以，有時(shí)候遇到播放視頻時(shí)緩存加載的卡頓，就是網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)節(jié)發(fā)生的延時(shí)問題所造成的。這樣看來，數(shù)據(jù)中心似乎應(yīng)該建在靠近互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展活躍的地方，也就是中國(guó)東部地區(qū)。而實(shí)際上，根據(jù)工信部的統(tǒng)計(jì)，截止到中國(guó)“十四五”開局之前確實(shí)如此。中國(guó)約60%的數(shù)據(jù)中心分布在東部沿海城市。數(shù)據(jù)中心是全年無休在工作的，何況數(shù)據(jù)中心和普通的電腦不同，發(fā)熱量十分巨大，為了保證數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定運(yùn)行，數(shù)據(jù)中心需要配置強(qiáng)大的散熱系統(tǒng)，而散熱系統(tǒng)需要耗費(fèi)大量的電力。散熱不好，機(jī)器出故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，因此散熱問題是極其必要的。具體分析一下數(shù)據(jù)中心運(yùn)作的成本，便會(huì)大吃一驚。

▲圖源：期刊《智能建筑電氣技術(shù)》收錄的文獻(xiàn)《數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施成本模型架構(gòu)及關(guān)鍵指標(biāo)敏感性分析》

有數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)運(yùn)營(yíng)不錯(cuò)的數(shù)據(jù)中心大約60%的成本用于電費(fèi)，電費(fèi)里面大約40%是花在冷卻設(shè)備上?？吹竭@個(gè)數(shù)據(jù)，你是不是也猴吃辣椒，直了眼兒？看到這里，再考慮到大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)中心的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，你說數(shù)據(jù)中心該建在哪里呢？ 答案很明了：哪涼快哪待著去！ 要涼快，那肯定是水里涼快嘛~你可別說，還真有數(shù)據(jù)中心是建在水里的！微軟就這么做了，在水下部署數(shù)據(jù)中心，既因?yàn)楹０毒€離用戶更近，可以降低延遲（傳輸距離每100公里可就會(huì)增加大約1毫秒延時(shí)）。同時(shí)，也如海洋技術(shù)專家大衛(wèi)· 休謨（David Hume）對(duì)微軟水下數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分析時(shí)指出，常年低溫的海水，相當(dāng)于給數(shù)據(jù)中心加上了天然冷卻裝置，極大簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)中心的散熱設(shè)計(jì)，而海水溫度波動(dòng)?。磕陜H約5.5℃），也對(duì)數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定有很大意義。據(jù)了解，中國(guó)也有城市在規(guī)劃建設(shè)水下數(shù)據(jù)中心，出發(fā)點(diǎn)也不外乎上述優(yōu)勢(shì)。而除了水里，散熱好、電價(jià)低、溫度相對(duì)恒定也就成為數(shù)據(jù)中心選址的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。再考慮到我國(guó)東西部地價(jià)差異較大，在西部建設(shè)數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢(shì)就很明顯了。 中國(guó)南方數(shù)據(jù)中心的核心區(qū)所在地，貴州貴安就能夠滿足數(shù)據(jù)中心的散熱需求，耗電成本低。貴安海拔高、氣溫低且氣候溫和，年平均最高氣溫在18.3℃至19.6℃，夏季平均氣溫僅21.7℃，可謂“清涼”。同時(shí)水資源充沛，蒸發(fā)冷卻式冷水機(jī)組能夠代替空調(diào)系統(tǒng)，幫助降低電能消耗。當(dāng)?shù)氐貏?shì)總體也較為平緩，地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，發(fā)生地震等重大自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)低，且周圍無輻射源，可滿足數(shù)據(jù)中心安全和災(zāi)備要求。包括蘋果在內(nèi)的許多服務(wù)商都將數(shù)據(jù)中心選址于此地。 除了貴州貴安，中國(guó)大型數(shù)據(jù)中心的選址還有烏蘭察布、中衛(wèi)、克拉瑪依等西部城市。根據(jù)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，貴安、烏蘭察布、中衛(wèi)、克拉瑪依常年的氣溫分別為15℃、5℃~7℃、9℃、8.1℃，更有利于降低數(shù)據(jù)中心的散熱能耗。中國(guó)的“數(shù)據(jù)中心五城”除了貴安、烏蘭察布、中衛(wèi)、克拉瑪依，還有山西的陽(yáng)泉。陽(yáng)泉的優(yōu)勢(shì)和克拉瑪依有點(diǎn)像，煤炭等物質(zhì)資源豐富，火電成本更低。看到這你可能會(huì)疑惑，數(shù)據(jù)中心建的起，難道會(huì)用不起嗎？那你就太小看數(shù)據(jù)中心的耗電量了。據(jù)賽迪《中國(guó)“新基建”發(fā)展研究報(bào)告》，到2025年，全球數(shù)據(jù)中心將占全球能耗的最大份額，高達(dá)33%。你就說這東西耗不耗電吧？

▲圖源：賽迪而由于中國(guó)約60%的數(shù)據(jù)中心分布在東部沿海城市，則需要“西電東送”工程長(zhǎng)距離輸電為數(shù)據(jù)中心補(bǔ)充電力供應(yīng)。中國(guó)2021年5月則提出了“東數(shù)西算”工程，推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐建設(shè)，引導(dǎo)東部數(shù)據(jù)向西部進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算。上文提及的貴安、烏蘭察布、中衛(wèi)、克拉瑪依所在的省份也是中國(guó)“東數(shù)西算”八大數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)中的四個(gè)，和京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)等東部樞紐一起組成中國(guó)大數(shù)據(jù)主脈絡(luò)。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)。到“十四五”結(jié)束之后，預(yù)計(jì)我國(guó)東部數(shù)據(jù)中心占比將從60%下降到50%。東部的占比下降了，你說數(shù)據(jù)中心建在了哪里？數(shù)據(jù)中心，追求的是又快又好，傳輸要快，性能要好，功耗要低。成年人不做選擇，想要all in，就要芯片跟得上！作為芯片設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA和IP的全球領(lǐng)先提供商，新思科技過去35年一直致力于協(xié)助芯片開發(fā)者實(shí)現(xiàn)最佳PPA（性能、功耗和面積），推動(dòng)芯片技術(shù)創(chuàng)新，讓數(shù)據(jù)中心，乃至數(shù)字社會(huì)的方方面面都“又快又好”，讓數(shù)字世界的體驗(yàn)更加順滑。

原文標(biāo)題：【了不起的芯片】數(shù)據(jù)中心，請(qǐng)你冷靜一點(diǎn)

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