半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)消息：近日，國家發(fā)改委等部門聯(lián)合印發(fā)通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動(dòng)建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群。至此，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì)，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。

 

　　“東數(shù)西算”中的“數(shù)”，指的是數(shù)據(jù)，“算”指的是算力，即對數(shù)據(jù)的處理能力。“東數(shù)西算”是通過構(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)。“東數(shù)西算”工程在全國布局了8個(gè)算力樞紐，引導(dǎo)大型、超大型數(shù)據(jù)中心向樞紐內(nèi)集聚，形成數(shù)據(jù)中心集群。同時(shí)，為堅(jiān)決避免數(shù)據(jù)中心盲目發(fā)展，在當(dāng)前起步階段，8個(gè)算力樞紐內(nèi)規(guī)劃設(shè)立了10個(gè)數(shù)據(jù)中心集群，劃定了物理邊界，并明確了綠色節(jié)能、上架率等發(fā)展目標(biāo)。通過多方指標(biāo)約束，促進(jìn)集群高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，最小化起步。西部數(shù)據(jù)中心處理后臺加工、離線分析、存儲備份等對網(wǎng)絡(luò)要求不高的業(yè)務(wù)，東部樞紐處理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融證券、災(zāi)害預(yù)警、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻通話、人工智能推理等對網(wǎng)絡(luò)要求較高的業(yè)務(wù)。

 

　　“東數(shù)西算”是國家重要戰(zhàn)略工程（“新基建”范疇），可類比南水北調(diào)、西電東送、西氣東輸。 “東數(shù)西算”旨在解決資源分布不匹配的問題，通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算等新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，促進(jìn)東西協(xié)同聯(lián)動(dòng)，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，提升國家算力水平。

 

　　與以往數(shù)據(jù)中心的政策相比，本次發(fā)文更加優(yōu)化了一些細(xì)節(jié)，預(yù)計(jì)行業(yè)發(fā)展將提速：

 

　　1）對數(shù)據(jù)中心能耗和平均利用率提出更高要求。此前《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》強(qiáng)調(diào)到2023年底，全國數(shù)據(jù)中心平均利用率力爭提升到60%以上，PUE降低到1.35以下，本次政策要求抓緊完成建設(shè)目標(biāo)，上架率不低于65%，PUE不高于1.2或1.25。

 

　　2）政策實(shí)操性、可落地性更強(qiáng)。本次發(fā)文對數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)、上架率、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等方面提出更細(xì)致的規(guī)定，對落實(shí)“東數(shù)西算”成效突出的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目優(yōu)先考慮能耗指標(biāo)支持，避免單方面控制能耗，“矯枉過正”或“一刀切”的情況，且從2022年3月起要求定期匯報(bào)四部門，動(dòng)態(tài)監(jiān)測建設(shè)情況，體現(xiàn)政策執(zhí)行落地的決心。

 

　　隨著"東數(shù)西算"工程的推進(jìn)，數(shù)據(jù)中心建設(shè)迎來提速，其能耗問題仍需亟待解決。去年11月，國家發(fā)改委印發(fā)的文件將數(shù)據(jù)中心定位為高能耗產(chǎn)業(yè)，以中國電信為例，2021年數(shù)據(jù)中心耗電達(dá)到56億乙度占總耗電量的20％。在數(shù)據(jù)中心等高能耗的使用場景下，氮化鎵（GaN）憑借高效率的優(yōu)勢，可帶來顯著的節(jié)能效果并降低成本。

 

　　氮化鎵是氮和鎵的化合物，在國內(nèi)也被稱為第三代半導(dǎo)體材料。相較于傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體材料，氮化鎵具有更寬的帶隙特性、更高的電子密度、更出色的擊穿能力，不僅能大幅縮小變壓器和儲能電容的體積，讓充電器整體體積減少 30%-50%；還能在體積可控的前提下可容納更大功率、更多設(shè)備的充電；相同功率輸出下，氮化鎵充電器不僅功率損失更低，發(fā)熱量也更小。

 

　　天風(fēng)證券此前預(yù)測，若全球采用硅芯片器件的數(shù)據(jù)中心都升級為氮化鎵功率芯片器件，將減少30％-40％的能源浪費(fèi)。氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體材料，應(yīng)用前景廣泛，在數(shù)據(jù)中心、新能源汽車、消費(fèi)電子等領(lǐng)域都有運(yùn)用。其中，數(shù)據(jù)中心應(yīng)用占比高達(dá)15％。

 

　　據(jù)咨詢機(jī)構(gòu) TrendForce 研究，GaN 功率元件市場規(guī)模至 2025 年將達(dá) 8.5 億美元，2020-2025 年復(fù)合成長率 (CAGR) 高達(dá) 78%。前三大應(yīng)用占比分別為消費(fèi)性電子 60%、新能源汽車 20%、通訊及數(shù)據(jù)中心 15%。

 

　　目前GaN器件有三分之二應(yīng)用于軍工電子，如軍事通訊、電子、干擾、雷達(dá)等領(lǐng)域；在民用領(lǐng)域，氮化鎵主要被應(yīng)用于通訊基站、功率器件等領(lǐng)域。未來五年，基于第三代半導(dǎo)體材料的電子器件將廣泛應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、特高壓、數(shù)據(jù)中心等場景。

 

　　需要注意的是，氮化鎵的應(yīng)用領(lǐng)域遠(yuǎn)不止消費(fèi)電子領(lǐng)域，消費(fèi)類、汽車類與工業(yè)類是未來重點(diǎn)投入方向。

 

　　其中，數(shù)據(jù)中心應(yīng)用有多種利好因素，有業(yè)內(nèi)人士稱，一方面是因?yàn)榧夹g(shù)的突破帶來效率的提升，以及碳中和、碳達(dá)峰的要求；其次是電費(fèi)的壓力，通過氮化鎵提升效率后會降低成本，大幅降低電費(fèi)。當(dāng)全球的數(shù)據(jù)中心都‘氮化鎵化’以后，可以實(shí)現(xiàn)超過15T瓦數(shù)的電費(fèi)的節(jié)省，超過了十幾個(gè)億美元的節(jié)省。

 

　　有數(shù)據(jù)顯示，以數(shù)據(jù)中心電源為例，預(yù)計(jì)未來服務(wù)器增量為每年一千三百萬臺，每臺服務(wù)器至多用到價(jià)值75美元的氮化鎵器件，市場規(guī)模也在每年10億美元左右。

目前，全球多個(gè)主要國家都將氮化鎵等技術(shù)作為國家重點(diǎn)科技攻關(guān)方向。例如美國國防部、能源部等部門在 2020-2021 年期間對美國大學(xué)和企業(yè)的新一代半導(dǎo)體研發(fā)投資超過 1.1 億美元。我國早在 2016 年，國務(wù)院國家新產(chǎn)業(yè)發(fā)展小組就將第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)列為發(fā)展重點(diǎn)；最新發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》更是明確指出了氮化鎵要取得發(fā)展。

 

　　由于氮化鎵有助于提高能效，目前全球低碳政策對氮化鎵產(chǎn)業(yè)發(fā)展也十分利好。天風(fēng)證券報(bào)告顯示，若全球采用硅芯片器件的數(shù)據(jù)中心都升級為氮化鎵功率芯片器件，將減少 30%-40% 的能源浪費(fèi)。國家發(fā)改委等四部門印發(fā)的新方案也曾提出，到2025年，數(shù)據(jù)中心和 5G 要基本形成綠色集約的一體化運(yùn)行格局。隨著我國數(shù)據(jù)中心建設(shè)的提速，及對綠色節(jié)能需求的提升，氮化鎵市場應(yīng)用前景望快速打開。