2022年1月12日，國家發改委發布《關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見》(以下簡稱“意見”)。意見指出，要形成“數網”、“數紐”、“數鏈”、“數腦”、“數盾”系統。

隨后，貴州省、甘肅省、寧夏回族自治區、成渝地區、粵港澳大灣區、長三角地區、京津冀地區等多個省份及地區紛紛響應。2022年2月17日，8個國家算力樞紐節點和10個國家數據中心集群完成批復，全國一體化大數據中心體系完成總體布局設計，“東數西算”工程正式全面啟動。

“東數西算”將如何影響半導體，成為半導體產業的關心的話題。

“東數西算”，為何勢在必行?

首先，“東數西算”的重要背景是數據量暴增已經成為不可逆的必然趨勢。隨著大數據在社會越來越多的領域被應用，數據中心(IDC)已經不僅僅是科技公司、科研機構等機構的剛需;社會治理與公共服務、金融、能源、交通、商貿、工業制造、教育、醫療、文化旅游、農業、空間、生物等領域都是數據中心的重要用戶。在現代戰爭中，數據成為了各國最重要的資源之一。據報道，烏克蘭政府正在將保存敏感數據的設備及備份運送到其他地區。

在這樣的趨勢下，數據中心市場正在快速增長。與此同時，中國已成為全球第二大IDC市場，占全球市場份額的10%;美國第一，占39%。2021上半年中國邊緣計算整體市場高速增長84.6%，預計到2025年中國市場將增長至74億美元，全球市場將增長至347億美元，全球邊緣計算服務器市場需求爆發式增長。

其次，為何要把算力遷移至西部地區?

目前我國的數據中心大多數布局在算力需求較高的東部地區。但在相對繁華的東部地區，數據中心所需的必要資源，如電力、水、土地等成本相對較高。

以電力資源為例，目前我國的電力分布并不均衡。北京大學能源研究院研究表明，陜西、浙江、吉林和湖南煤電利用小時均不足4500小時，屬于電力供給寬松的范圍;而江西超過6000小時，安徽接近5500小時，均為電力供給緊張。

去年9月，中國多個省份發布限電通知，由于電力短缺，中國臺灣有過多次突發停電情況。電力問題已經成為了影響產業的核心問題，因此我國提出了“西電東送”，把需要大量能源的產業向能源相對豐富的地區轉移。

相同邏輯的“東數西算”也是國家又一項重要戰略工程。

“東數西算”，帶動哪類半導體?

“東數西算”的本質是數據中心產業的遷移，“東數西算”工程吸引的大規模投資的帶動效應，將會有效擴大產業鏈上各行業的投資。作為產業鏈上游，半導體產業也被注入了新的增長動力。而作為數據中心基礎的三大類芯片，計算芯片、存儲芯片和服務器芯片及接口芯片受益明顯，相關國產半導體廠商也將有機會在這樣的市場背景下獲得發展。

計算機芯片

隨著數據處理量的提升，對于芯片的數量以及傳輸數據的速度都有較高的要求，因此負責數據運算的CPU、GPU、FPGA、XPU的需求也在提高。

CPU領域，龍芯中科在2021年龍芯推出了自主研發的LoongArch，包含近2000條指令，2020年新研發的CPU 均支持LoongArch指令集。而基于龍芯打造的生態，聯想、清華同方等近百家廠商已推出了上百款龍芯桌面、服務器、網安、密碼的產品。

此外，基于國產CPU廠商飛騰的高性能服務器芯片、高效能桌面芯片、以及高端嵌入式芯片的解決方案也已經覆蓋網信、電信、金融、數字城市等領域，涉及云計算、大數據、5G、AI、區塊鏈等技術方向。

GPU領域，2021年12月，景嘉微發布了第三代具有完全自主知識產權的高性能圖形處理器芯片——JH920，JH920主要應用于中高端圖形顯示、通用計算、嵌入式等領域。支持4路獨立顯示輸出，支持多屏同時輸出，全面支持國產CPU、國產操作系統和國產固件，可廣泛應用于PC、服務器、圖形工作站等設備，滿足地理信息系統、圖像匹配、信號處理、機載車載艦載顯控等顯示計算需求。

同年國產GPU廠商芯動科技推出了國產高性能4K級顯卡GPU芯片“風華1號”。“風華1號”單芯片A卡渲染能力達到160GPixel/秒，FP32浮點性能達到5T FLOPS，支持Linux/龍芯/Windows/安卓操作系統圖形框架;而“風華1號”雙芯片B卡FP32浮點性能達到10T FLOPS，可以對標英偉達Tesla T4 GPU(FP32 / 8.1T FLOPS)。

FPGA領域，國產廠商包括安路科技、智多晶、紫光同創、博微視、高云半導體、深維科技、遨格芯電子等。不過正如國產CPU、GPU領域，國產FPGA芯片相對于國外公司的發展也相對較晚，目前賽靈思已經實現了7nm FPGA芯片的量產，而國內量產的FPGA芯片大多仍處于55nm、40nm制程，僅有少量的28nm FPGA芯片出貨，不過復旦微已經在研發14nm的FPGA器件。

相對來說國產計算芯片仍處在起步階段，國產廠商們需要在發展的過程中不斷探索、學習。對于國產廠商來說，在起步階段先求生存，借助現有生態的其他角色才能更好發展;長期來看的需要擺脫兼容思路，站穩腳跟后發展自有的核心技術。

存儲芯片

在數據量爆發式增長的趨勢下，存儲芯片的數量和性能需求大幅上升。在這一領域，國內有長江存儲、合肥長鑫這樣的領先企業。

長江存儲已經在128層3D NAND閃存的生產收益率方面取得了進展。長江存儲已將64層3D NAND閃存制造的收益率提高到成熟水平并有望在2022年上半年實現月產量增至10萬片的目標。

專注DRAM的長鑫存儲也正在提高產量。2022年3月，長鑫存儲的注冊資本增加至485.8億元人民幣。目前長鑫存儲已量產19nm DDR4/LPDDR4/LPDDR4X等，良率在70-75%。同時計劃在2022年將產量增加一番，達到每月 120000片，中長期目標為 300000 片并計劃在年底量產DDR5。

服務器芯片和接口芯片

為了匹配以CPU日益提高的運行速度及性能服務器芯片和內存接口芯片也將得到發展。在這一領域，國內廠商瀾起科技可以提供業界領先的高性能、低功耗內存接口芯片，內存模組配套芯片，PCIe Retimer芯片等。值得一提的是，瀾起還擁有津逮?CPU和混合安全內存模組組成的津逮?服務器平臺，在數據中心領域有更多的可能性。

“東數西算”，是未來

“東數西算”在擴大算力規模的同時能夠提高網絡傳輸質量，實現全國算力規模化集約化發展，保障中國數字化轉型及數字經濟的發展。

同時通過加大數據中心在西部的布局，將大幅提升綠色能源使用比例，有利于促進綠色低碳發展。

此外，加大算力設施在西部的建設力度和東部數據向西部的合理流動，也會帶動相關產業轉移，延展東部發展空間、提升西部網絡基礎設施建設水平，形成東西部共同平衡發展的格局。

“東數西算”還能帶來怎樣的可能性，我們翹首以待。

(關鍵字：半導體)