半導體產(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地啟動建設國家算力樞紐節(jié)點，并規(guī)劃了10個國家數(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計，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動。

 

　　“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”是通過構建數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡體系，將東部算力需求有序引導到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設布局，促進東西部協(xié)同聯(lián)動。“東數(shù)西算”工程在全國布局了8個算力樞紐，引導大型、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，為堅決避免數(shù)據(jù)中心盲目發(fā)展，在當前起步階段，8個算力樞紐內(nèi)規(guī)劃設立了10個數(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。通過多方指標約束，促進集群高標準、嚴要求，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)絡要求不高的業(yè)務，東部樞紐處理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融證券、災害預警、遠程醫(yī)療、視頻通話、人工智能推理等對網(wǎng)絡要求較高的業(yè)務。

 

　　“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，通過構建數(shù)據(jù)中心、云計算等新型算力網(wǎng)絡體系，將東部算力需求有序引導到西部，促進東西協(xié)同聯(lián)動，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設布局，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)化了一些細節(jié)，預計行業(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)展三年行動計劃（2021-2023年）》強調(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目標，上架率不低于65%，PUE不高于1.2或1.25。

 

　　2）政策實操性、可落地性更強。本次發(fā)文對數(shù)據(jù)中心能耗指標、上架率、網(wǎng)絡服務質量等方面提出更細致的規(guī)定，對落實“東數(shù)西算”成效突出的數(shù)據(jù)中心項目優(yōu)先考慮能耗指標支持，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月起要求定期匯報四部門，動態(tài)監(jiān)測建設情況，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，數(shù)據(jù)中心建設迎來提速，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體材料。相較于傳統(tǒng)的硅基半導體材料，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。

 

　　天風證券此前預測，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。氮化鎵作為第三代半導體材料，應用前景廣泛，在數(shù)據(jù)中心、新能源汽車、消費電子等領域都有運用。其中，數(shù)據(jù)中心應用占比高達15％。

 

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

 

　　目前GaN器件有三分之二應用于軍工電子，如軍事通訊、電子、干擾、雷達等領域；在民用領域，氮化鎵主要被應用于通訊基站、功率器件等領域。未來五年，基于第三代半導體材料的電子器件將廣泛應用于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，氮化鎵的應用領域遠不止消費電子領域，消費類、汽車類與工業(yè)類是未來重點投入方向。

 

　　其中，數(shù)據(jù)中心應用有多種利好因素，有業(yè)內(nèi)人士稱，一方面是因為技術的突破帶來效率的提升，以及碳中和、碳達峰的要求；其次是電費的壓力，通過氮化鎵提升效率后會降低成本，大幅降低電費。當全球的數(shù)據(jù)中心都‘氮化鎵化’以后，可以實現(xiàn)超過15T瓦數(shù)的電費的節(jié)省，超過了十幾個億美元的節(jié)省。

 

　　有數(shù)據(jù)顯示，以數(shù)據(jù)中心電源為例，預計未來服務器增量為每年一千三百萬臺，每臺服務器至多用到價值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，全球多個主要國家都將氮化鎵等技術作為國家重點科技攻關方向。例如美國國防部、能源部等部門在 2020-2021 年期間對美國大學和企業(yè)的新一代半導體研發(fā)投資超過 1.1 億美元。我國早在 2016 年，國務院國家新產(chǎn)業(yè)發(fā)展小組就將第三代半導體產(chǎn)業(yè)列為發(fā)展重點；最新發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》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。天風證券報告顯示，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。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行格局。隨著我國數(shù)據(jù)中心建設的提速，及對綠色節(jié)能需求的提升，氮化鎵市場應用前景望快速打開。