【知识背景】
2022年2月，国家启动建设8个国家算力枢纽，规划了10个国家数据中心集群，“东数西算”工程正式全面启动。“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。
【核心知识】
一、东数西算的内涵
“东数西算”中的“数”指的是数据，“算”指的是算力，即对数据的处理能力。“东数西算”就是指通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东边的数据拿到西边计算与储存，从而使得东西部资源平衡。西部有大量的数据中心和计算能力；东部有大量的数据和业务，通过直联网络与相关调度软件将东西部资源串联起来，以实现全国一体化，优化资源配置，提升资源使用效率。
二二、东数西算的原因
东部地区经济较为发达，需要处理的数据资源较多，算力需求量较大，并且土地和能源等资源紧张，数据中心建设成本高；
西部地区经济较为落后，需要处理的数据资源较少，算力需求量小，并且土地、能源等资源充裕，利于新建数据中心。
三、东数西算的意义
实施“东数西算”工程，对于推动数据中心合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通等意义重大。
东数西算带动的产业：信息通信产业，软件产业，绿色能源产业，IT设备制造产业，土建工程产业。
“东数西算”工程的实施：
一是有利于提升国家整体算力水平。通过全国一体化的数据中心布局建设，扩大算力设施规模，提高算力使用效率，实现全国算力规模化集约化发展。
二是有利于促进绿色发展。加大数据中心在西部布局，将大幅提升绿色能源使用比例，就近消纳西部绿色能源，同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施，持续优化数据中心能源使用效率。
三是有利于扩大有效投资，带动产业发展。数据中心产业链条长、投资规模大、带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设，将有力带动产业上下游投资。
四是有利于推动区域协调发展。通过算力设施由东向西布局，可以解决东部地区能耗指标紧张、电力成本高、大规模数据中心开发空间受限等问题，同时，有效利用西部清洁能源、可利用荒地、可再生资源等，实现节能减排，推进西部大开发新格局，打动东西协调发展。
四、典例——贵州大数据中心
数据中心建设面临3大挑战：冷却、电力和安全。
贵州独厚的气候环境非常适宜建造服务器网络 ，能够一年四季帮助服务器散发热量，降低服务器散热成本，这是贵州大数据中心建设的重要条件之一。
贵州空气洁净无污染，有利于风扇散热和电路板保持洁净，简单来说，其关机清灰可以几年才做一次，这是贵州大数据中心建设的重要条件之二。
贵州河流众多，地形落差，大型水电工程集中 ，保证了贵州电力资源供应，电价便宜，为大数据中心提供了有力的能源支持，这是贵州大数据中心建设的重要条件之三。
据华为公司统计，在贵州建造大数据中心，比在全国其他地区平均每年要节省6亿多元电费。
内蒙古云计算中心
在内蒙古，阿里云计算中心大量使用风电、光伏等清洁能源。同时，乌兰察布市年平均气温只有4.3摄氏度，这意味着，阿里云计算中心每年有近10个月可以利用环境实现自然冷却，减少热量排放。
五、海底数据中心
2023年11月24日，重达1300吨的海底数据中心核心装备“海底数据舱”成功安装在海南陵水海域，调试成功后，全球首个商用海底数据中心一期工程将全面竣工。全球首个商用海底数据中心项目计划部署100个舱，建设完成后，利用海水作为自然冷源，相较于同等规模的陆地传统数据中心，每年能节省用电总量1.22亿千瓦时、节省建设用地面积6.8万平方米、节省淡水10.5万吨。
【限时练习】(2023·江西景德镇模拟)我国国家级大型数据中心网络，北以内蒙古为核心，南以贵州为核心。我国数据中心运营最大的支出项目是能源支出，主要为服务器用电和冷却用电。自然制冷按冷凝器冷凝方式分为风冷和水冷。风冷机组通过风冷冷凝器与外界空气换热，利用风(空气)换热带走热量；水冷机组通过水冷冷凝器与冷却塔提供的冷却水换热，利用冷却水带走热量。据此完成1～2题。
1.与贵州相比，内蒙古建设大型数据中心的优势是( )
A.交通便利 B.水能丰富
C.海拔较高，夏季凉爽 D.冬季较长，年均温低
2.超大型数据中心的建设，有利于内蒙古( )
①人工草场建设 ②毛纺织工业的发展
③产业结构升级 ④基础设施建设
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析1、D 内蒙古纬度较高，距冬季风源地近，冬季较长，年均温更低，所以冷却用电更少，D正确。
解析2、C 超大型数据中心属于高新技术产业，对人工草场建设和毛纺织工业的发展影响不大，可以促进当地产业结构升级和基础设施建设，①②错误，③④正确。故选C。
六、高考链接
近年来，随着网络数据交换量的爆炸式增长,一些互联网企业的数据中心纷纷向高纬度、高海拔和海底转移。国际互联网巨头M公司在苏格兰北部奥克尼群岛布局了海底服务器，国内互联网企业A公司在浙江省千岛湖附近建设了云计算中心，引千岛湖水对服务器进行冷却。据此完成下面小题。
1．互联网企业数据中心“上山下海”考虑的主要因素是（ ）
A．建设成本大 B．能源消耗
C．技术难度 D．数据安全
2．与“上山下海”相比，A公司千岛湖云计算中心的优势主要体现在（ ）
A．地价更低廉 B．劳动力丰富
C．传输延时短 D．生态更友好
3．A公司千岛湖云计算中心的冷却水流经城市水景后再流回千岛湖，主要考虑（ ）
A．减轻生态破坏 B．避免环境污染
C．循环利用水源 D．营造城市景观
4.(2022·江苏卷，26)阅读材料，回答下列问题。(18分)
材料一 随着数字经济蓬勃发展，我国数据处理能力及应用需求大幅提升。目前我国数据中心用电量已约占全社会总用电量的2%。2022年我国启动“东数西算”工程，规划建设8个算力国家枢纽，形成全国一体化算力网络，将东部的数据存储、数据离线分析等非实时性算力需求有序引导到西部，实现“数”“算”分离。
材料二 在长三角枢纽规划建设2个数据中心集群，其中之一布局在“长三角生态绿色一体化发展示范区”。
材料三 下图为全国算力国家枢纽及长三角生态绿色一体化发展示范区分布图。
(1)与传统产业相比，简述数字产业能够实现“数”“算”分离的条件。(6分)
(2)从资源、环境两个方面，分析在长三角枢纽周边地区没有布局算力国家枢纽的主要原因。(6分)
(3)说明在长三角生态绿色一体化发展示范区建设数据中心集群的地理意义。(6分)
5.阅读材料，同答下列问题。
材料一：在2021数博会开幕式上，全国一体化算力网络国家枢组节点建设正式启动。实施“东数西算”工程，把东部地区的数据拿到西部去存储、运算。
中卫市地处中国陆地几何中心区域，作为国家新型互联网交换中心和全国一体化大数据中心双节点城市，中卫市借力发展云计算和大数据产业。
中卫市云计算数据中心地，总用地面积40万m2，总建筑面积约18万m2，包含8栋互联网数据中心（1DC）机房楼、4栋动力机房以及其他生产，生活辅助用房。
材料二：中卫市气象条件得天独厚，其位置和气温降水特点见下图。
(1)评价中卫市建设算力网络国家枢纽节点城市的社会经济优势。
(2)从气候角度，分析当地建设云计算数据中心的有利条件。
(3)间述“东数西算”工程对西部地区社会经济发展的意义。
【参考答案】
1．B 2．C 3．A
【解析】1．根据材料“一些互联网企业的数据中心纷纷向高纬度、高海拔和海底转移”可知，互联网企业数据中心运行时，要消耗大量能源，而且机器运行时会产生高热，因此设备需要冷却，因此互联网企业数据中心“上山下海”，向温度较低的地区转移，有利于设备散热，减少能源消耗，B正确；上山下海在建设过程中成本较大，A错误；数据中心建设技术已经相对比较成熟，向高纬度、高海拔和海底转移，只是建设空间移动，与技术需求无关，C错误；与数据安全关系不大，D错误。故选B。
2．与上山下海“相比，A公司千岛湖云计算中心的优势主要体现在距离浙江省等东部发达地区，信息传输距离短，传输延时短，C正确；相较来讲，位于浙江省千岛湖，地价更高，A错误；属于技术密集型企业，与劳动力数量关系不大，考虑的主要是劳动力的素质，B错误；同样会对生态带来影响，D错误。故选C。
3．A公司千岛湖云计算中心的冷却水流经城市水景后再流回千岛湖，主要考虑的是冷却水会变热，直接排回到千岛湖，会对千岛湖生态环境造成破坏，所以需要经过城市水景冷却后，再流回千岛湖，因此主要考虑的是减轻生态破坏，A正确；流经城市水景时，会加剧水污染，B错误；题干内容与水循环利用无关，C错误；流经城市水景，而不是新造城市水景，所以不是为了营造城市景观，D错误。故选A。
4、答案 1）技术：海量数据远距离、安全、快速传输技术的突破，降低了传输成本；
设施：全国通信网络等基础设施的逐渐完善，跨区域、跨网络传输成为可能；
政策：国家发展战略的启动；
市场：存在数据存储、数据离线分析等非实时性算力需求。
解析1） 与传统产业相比，数字产业以信息为加工对象，涉及大数据的存储、分析、处理应用等技术。数字产业能够实现“数”“算”分离，首先需要解决大量的数字信息的传输技术。依据材料中“形成全国一体化算力网络”这一信息分析可知，我国的数字传输技术依赖光缆、通信基站的建设，说明海量数据远距离、安全、快速传输技术的突破，降低了传输成本；“规划建设8个算力国家枢纽，形成全国一体化算力网络”，全国通信网络等基础设施的逐渐完善，跨区域、跨网络传输也成为可能；“东数西算”工程的启动，离不开国家政策的支持；东部地区电力供应紧张，也是促进“将东部的数据存储、数据离线分析等非实时性算力需求有序引导到西部”的原因，从而实现“数”“算”分离。
2）答案 资源：长三角周边大部分地区常规能源短缺，电力供应紧张；长三角枢纽服务辐射能力强，周边地区无须重复建设。
环境：长三角周边工业较为密集，碳减排目标压力大，年均温高，夏季气温高，高温期长，不利于散热，制冷散热成本高。
解析2） 数据中心在运行时，消耗大量电能，长三角地区布局算力国家枢纽会进一步加剧该地区的能源紧张状况；而且算力国家枢纽通常占地广，而长三角地区土地资源不足，地价高，会增加算力国家枢纽的成本。数据中心在运行过程中散发大量的热量，需要对相关设备进行冷却降温，长三角地处亚热带，高温期长，不利于散热，制冷散热成本高。
3）答案 从整体看：长三角建设数据中心，靠近市场，有利于减少数据绕转延时，提高时效性；降低长途传输费用；也有利于发挥长三角人才、技术、资金优势，为长三角及周边地区产业数字化转型提供支撑，促进经济发展。
从本区看：带动本区相关产业发展，有利于跨行政区的经济一体化示范区建设；有利于完善基础设施，增加就业机会；有利于为新型绿色低碳数据中心发展提供示范，促进长三角生态绿色一体化发展，促进技术创新。
5、【答案】(1)地理位置优越，市场距离适中；土地、劳动力、能源成本低；网络运输等基础设施条件好；政策支持。
(2)降水少，多晴天，太阳能/风能资源丰富；年平均气温低，机器设备可以利用风自然冷却散热，耗能少。空气质量优良天数多。
(3)将资源优势转化为经济优势；促进工业化和城市化；带动信息产业等相关产业发展；带动经济发展；完善基础设施；增加就业，增加财政收入；有利于西部地区产业结构优化，推进产业体系现代化建设。
【解析】(1)中卫市建设计算机网络国家枢纽节点城市的社会经济优势可以从市场、动力、基础设施、政策等方面展开。中卫市地处中国陆地几何中心区域，地理位置优越，市场距离适中；在宁夏西部，土地劳动力、能源成本低；网络运输等基础设施条件好；有实施“东数西算”工程的政策支持。
(2)建设云计算数据中心的有利气候条件可以从光、热、风、降水等角度考虑。中卫市位于宁夏西部，由中卫市的气温降水数据可知，该市年降水量较少，晴天多，太阳能、风能资源等新能源丰富；年平均气温低，机器设备可以利用风能自然冷却散热，耗能少；空气质量优良天数多。
(3)“东数西算”工程可以将资源优势转化为经济优势；促进工业化和城市化；有利于中卫市产业结构的优化调整，带动相关产业发展；促进经济增长、解决社会就业、增加财政收入；完善基础设施，改善城市环境。
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