华为数据中心2030报告（2024版）

20302024 版数据中心构建万物互联的智能世界探索未来数据中心引领智能时代数据中心20300102序言创新涌现，拥抱智能时代汪涛在 AI 大模型训练过程中，当模型大到一定规模之后，性能会发生突变，开始呈现指数级快速增长，科学界称这个现象为“涌现”。正是这个性能的突变，让人工智能的发展阶段从感知理解世界到生成创造世界，这也造就了 ChatGPT 的火热，催生了面向行业的数百个 AI 大模型的出现。今天，“百模千态”正走向每一个行业、每一个场景、解决客户每一个问题，加速千行万业的智能化转型。人工智能的“涌现”时刻即将出现，人类社会也将迎来一个波澜壮阔的智能时代。迈入智能时代，最大的需求是算力，最关键的基础设施是数据中心。根据华为《智能世界 2030》报告预测，2030 年，人类将迎来 YB 数据时代，全球通用计算算力将达到 3.3ZFLOPS(FP32)，AI 算力需求激增，2030 年将达到 864 ZFLOPS（FP16）。算力需求十年百倍的增长将成为常态。数据中心作为人工智能、云计算等新一代信息通信技术的重要载体，已经成为新型数字基础设施的算力底座，具有空前重要的战略地位，堪称“数字经济发动机”。一边是算力需求以远超摩尔定律的陡峭增长，而另一边却是多重的资源约束。单芯片摩尔定律的失效、以及全球可持续发展目标下对于碳减排的要求，将迫使未来的数据中心必须在更优的计算架构、以及更低的能耗下产生更大的算力。回顾信息通信技术产业的发展历史，每一次跃升都是矛盾驱动的结果。过去三十年，超大宽带与成本约束的矛盾推动了联接产业的高速发展，5G、F5G 等改变世界；未来三十年，将是超强算力与资源约束的矛盾推动计算产业的高速发展，AI、云计算等重塑世界。可以预见，应对算力需求和资源约束的主矛盾，系统级和架构级的技术、产品和方案创新必将涌现，也将成为未来数据中心发展的主旋律。选择方向和路径已成为一种能力和智慧。站在 21 世纪第三个十年的起点，我们看到 ICT 产业正面临巨大的发展机会，世界正全面进入数字化和智能化，那么，2030 年的世界将是一番怎样的景象？ 2021 年9 月份，华为发布了《智能世界 2030》主报告及相关系列报告，而《数据中心 2030》是最新的系列之一。03基于对未来的不懈探索，过去三年间，与业界数百名学者、客户伙伴及研究院机构等深入交流，集业界专家和华为专家的智慧，输出了我们对数据中心下一个十年发展的思考——《数据中心 2030》报告。该报告从算力需求与资源约束的核心矛盾出发，描绘了未来十年影响数据中心发展的五大未来场景，提出了围绕“数效、人效、算效、能效和运效”等五效提升的发展方向；同时，该报告在业界首次定义了未来数据中心的技术特征，系统性阐述了数据中心所涉及到云服务、计算、存储、网络、能源等全栈技术可能的挑战与创新方向，并明确提出了未来数据中心建设的参考架构。希望这份报告能为全球数据中心基础设施的建设与发展、为全球数字经济腾飞贡献出积极力量。从万物互联到万物智能、万智互联，一个更加美好的智能世界在向我们招手，但未来注定是不平凡的。吴军在《智能时代》中提到，在历次技术革命中，一个人、一家企业、甚至一个国家，可以选择的道路只有两条，要么加入浪潮，成为前 2% 的人；要么观望徘徊，被淘汰。毫无疑问，未来 10 年将充满根本性的突破和改变世界的惊喜，每一个主要行业很快将会被重塑。人们总是高估了未来一二年的变化，却低估了未来十年的变革，而低估未来变革的影响是因为没有“看见”，这正是《数据中心 2030》的意义所在。大胆假设和最好预测是创造未来的辩证关系，在迈向未来的道路上，仍有大量的挑战需要跨越，让我们携起手来，勇于探索、持续创新，共同拥抱智能时代！华为公司常务董事ICT 基础设施业务管理委员会主任04目 录未来场景与创新方向 1302产业趋势 0701AI for All，创造新生产力..........................................................................................................................................14科研第四范式，以数据密集型计算探索未知 .........................................................................................................15空间互联网，带来多维虚实交互体验 ......................................................................................................................16行业数字孪生，推动智能升级 ...................................................................................................................................16普惠云原生，消除企业数字鸿沟 ...............................................................................................................................17系统化多流协同，提升能效 .......................................................................................................................................17多级化软硬协同，提升算效 .......................................................................................................................................18无损化网业协同，提升运效 .......................................................................................................................................19社会化数据协同，提升数效 .......................................................................................................................................19智能化人机协同，提升人效 ...................................................................