大咖说 | 钟景华：数据中心——智能世界的物理基石
发布时间：
2026-06-09
数据中心是新型建筑，是智能世界不可或缺的物理基石。 未来，数据中心将走向绿色低碳、数智融合、边缘分布、智能自治、国产自主的高质量发展道路。 随着人工智能持续发展，数据中心物理基建规模、技术水平、战略价值将持续提升，算力将如同水电一样普惠全民，持续赋能新质生产力，助力人类社会智能化、数字化和高质量发展。
19世纪依靠铁路重塑世界，20世纪依靠电力驱动全球发展，21世纪以算力为核心生产要素，数字经济与人工智能深度融合，推动人类迈入智能时代。
数据中心作为承载算力、存储、网络与智能运算的核心物理基础设施，是云计算、大数据、物联网、人工智能、智慧城市、工业智能等所有智能应用的基础载体。
21世纪以来，全球数据中心建设总量呈爆发式增长，2025年全球数据中心总规模达102GW，2030年全球数据中心总规模将达到200GW。
（注：1GW=1000MW,1MW=1000kW）
▲全球数据中心发展趋势
即将发布的工程建设强制性国家规范《数据中心项目规范》根据各地各行业数字经济发展水平，将数据中心的建设规模分为小型、中型、大型和超大型。
表1 数据中心建设规模
|
建设规模 |
计算负荷P（MV·A） |
| 小型 | P＜3 |
| 中型 | 10＞P≥3 |
| 大型 | 40＞P≥10 |
| 超大型 | P≥40 |
► 规范指引数据中心行业健康发展
工程建设强制性国家规范作为工程建设的“技术法规”，是勘察、设计、施工、验收、维护等建设项目全生命周期必须严格执行的技术准则。“强规”与现行工程建设标准规定建设项目的技术要求和方法不同，“强规”突出强调对建设项目的建设规模、规划布局、功能、性能及关键技术措施的要求。在实施方面，“强规”突出强调以建设目标和结果为导向，在满足性能化要求的前提下，技术人员可以结合工程实际合理选择技术方法，创新技术实现路径。
《数据中心项目规范》由中华人民共和国工业和信息化部为主编部门，中国电子工程设计院股份有限公司为主要起草单位。规范适用于数据中心项目建设全过程，包括规划、设计、施工、检测、验收、运行维护和废旧设备处理等环节。
1、建设规模主要规定项目需要具备完整的生产或服务能力，并与经济社会发展水平相适应。
2、规划布局主要规定产业布局、项目选址、总体设计、总平面布置以及与规模相协调的统筹性技术要求，并结合需求、资源、效益等因素合理分布。
3、功能主要规定项目构成和用途、项目构成的基本组成单元等，并实现和发挥项目的预期目标。用通俗的语言来说，功能解决的是“有没有”的问题。
4、性能主要规定项目建设水平或技术水平的高低程度，明确绿色、智慧、安全、环保等项目性能应达到的基本水平。用通俗的语言来说，性能解决的是“好不好”的问题。如数据中心按照数据丢失或运行中断对经济、社会秩序、公共利益和国家安全的影响程度将建设等级划分为A、B、C三级。
表2 数据中心建设等级
| 建设等级 | 影响程度 |
| A级 |
符合以下两个判定条件之一应建设A级数据中心： 1）数据丢失或运行中断将造成重大经济损失； 2）数据丢失或运行中断将对社会秩序、公共利益造成严重损害，或对国家安全造成损害。 |
| B级 |
符合以下两个判定条件之一应建设B级数据中心： 1）数据丢失或运行中断将造成有限的经济损失； 2）数据丢失或运行中断将对社会秩序、公共利益造成有限的损害。 |
| C级 | 不属于A级和B级的数据中心。 |
5、关键技术措施主要规定工程质量、安全生产、节能降耗、生态环保、公共服务、可持续发展等方面的具体技术要求，贯彻落实项目的功能和性能要求。
► 数据中心的内涵与核心定义
国家大力推进数字中国、东数西算等战略规划，将数据中心纳入国家关键信息基础设施，成为新质生产力的核心底座。理清数据中心与智能世界的依存关系，对数字经济发展、产业智能化转型、国家算力安全具有重要现实意义。
大语言模型、自动驾驶、工业数字孪生、智慧民生等智能化应用需要算力支持，算力需求每3～4个月翻一番。数据中心作为算力的提供主体，成为智能万物运行的物理心脏，没有数据中心，所有智能化用都无法落地运行。
《数据中心项目规范》从工程建设角度定义数据中心：为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，由主机房区、辅助区、支持区和行政管理区组成。
数据中心是集建筑结构、电气与智能化、冷却与空调、给水排水、安防与消防、网络与通信、运维与管理、服务器与存储为一体的物理设施，承担数据采集、存储、运算、分析、传输的任务，是数字世界的物理载体。
► 智能时代数据中心的核心技术
· 算力硬件
CPU、GPU、高密度机柜，单机柜容量即将达到MW级。
▲机柜容量发展趋势
· 电力供应
主用电源、备用电源、直流供电、固态变压器、新能源、绿电直连、“源网荷储算”及匹配AI瞬时负荷波动。
▲构建“源网荷储算”智能电源系统
· 冷却散热
风冷与液冷相结合，解决高密度芯片巨量发热，大幅降低能源消耗。
▲全球范围内采用液冷技术的新增容量
· 网络传输
低时延、高带宽、互联互通。
▲人工智能对网络的要求
► 智能时代数据中心高质量发展
1、各类数据中心深度融合
通用数据中心、人工智能数据中心、超级计算数据中心深度融合，充分发挥数据中心的经济和社会价值，满足各行各业算力需求。
2、资源节约集约利用
《数据中心项目规范》规定：中型、大型和超大型数据中心应采用可再生能源、蓄冷、液冷、储能、余热回收、中水利用等资源节约集约利用技术措施。
资源节约集约利用是基本国策，核心是少消耗、高效率、可循环、可持续地使用土地、水、矿产、能源等自然资源。
节约：减量化，减少浪费、控制总量、降低消耗。
集约：高效化，提高单位资源的产出。
数据中心推广光伏、风电、水电等清洁能源接入，源网荷储算协同、余热回收利用，打造近零碳数据中心，平衡算力发展与生态环保。
数据中心如何合理调配市电、绿电、备用电源、储能四种能源的相互关系，做到资源节约集约利用，是目前数据中心行业研究的方向之一。
▲资源节约集约利用
3、直流供电技术应用
数据中心内的服务器、交换机、存储设备等电子信息设备，其CPU、GPU、内存和存储单元本质上均为直流负载。传统交流供电存在多次“变压-整流-逆变”的能量转换损耗，而直流供电旨在回归本质，减少转换环节。
▲直流供电系统架构
▲交流与直流供电系统对比
▲直流与可再生能源相结合
4、电力电子技术的应用
碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）属于宽禁带半导体材料，是生产制造固态变压器SST的主要材料。固态变压器是未来数据中心直流供电的关键设备。
▲半导体材料在固态变压器中的应用
▲固态变压器的核心要素
5、算电协同
“算电协同”是数字时代的能源革命，是算力网与电力网双向融合和动态匹配。数据中心与电网联合规划、协同调度，建设新型供电系统，保障算力集群稳定供电，破解算力与能源供需矛盾，实现“电支撑算、算优化电”的目标，最终实现能源、经济与环境效益的多赢。
▲算电协同的核心目标
6、无人值守的智能运维
以数字孪生复制数据中心物理场景，人工智能实时感知供电、温度、负载、设备状态，实现AI预测维护、故障自愈、自动调优、无人值守，实现物理设施全生命周期智能化管控。
▲智能运维平台
7、全栈国产化替代
加快国产芯片、服务器、存储、制冷、操作系统全链条突破，构建自主安全的数据中心技术体系，摆脱硬件依赖，保障国家算力基础设施长期安全稳定运行。
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文章来源：中国电子院
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