算力網(wǎng)路的第一個(gè)十年
◎歐陽曄 張亞勤 尹 浩
“開闢發(fā)展新領(lǐng)域新賽道,不斷塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)”。黨的二十大報(bào)告為我國新一輪科技革命和産業(yè)變革指明瞭戰(zhàn)略方向。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為當(dāng)前全球主要國家推動(dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的關(guān)鍵舉措和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制高點(diǎn)的背景下,算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵生産力,已形成新的全球競(jìng)爭(zhēng)格局,並開啟了算力網(wǎng)路新賽道。
算力網(wǎng)路的內(nèi)涵
國際數(shù)據(jù)公司2022年評(píng)估報(bào)告指出,15個(gè)重點(diǎn)國家的計(jì)算力指數(shù)平均每提高1點(diǎn),國家的數(shù)字經(jīng)濟(jì)和國內(nèi)生産總值將分別增長(zhǎng)3.5‰和1.8‰。全球各主要國家均已開展國家級(jí)算力體系佈局。我國于2022年2月全面啟動(dòng)“東數(shù)西算”工程,啟動(dòng)建設(shè)8個(gè)全國一體化算力網(wǎng)路國家樞紐節(jié)點(diǎn),構(gòu)建國家算力網(wǎng)路體系。美國于2020年11月發(fā)佈《引領(lǐng)未來先進(jìn)計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)略計(jì)劃》,計(jì)劃構(gòu)建覆蓋政産學(xué)研的國家級(jí)算力體系。歐盟于2021年3月發(fā)佈“2030數(shù)字指南針”計(jì)劃,計(jì)劃部署1萬個(gè)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn),讓所有歐盟家庭實(shí)現(xiàn)千兆連接。
隨著摩爾定律逐漸放緩,算力增長(zhǎng)正面臨瓶頸。以5G為代表的通信基礎(chǔ)設(shè)施和以雲(yún)計(jì)算為代表的資訊基礎(chǔ)設(shè)施的高品質(zhì)發(fā)展,為網(wǎng)路與算力融合提供了基礎(chǔ)條件。算力網(wǎng)路通過網(wǎng)路為算力提供的橋梁,使算力像水、電一樣提供社會(huì)基礎(chǔ)性服務(wù)。算力網(wǎng)路使算力突破單點(diǎn)性能極限,為數(shù)字化轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)提供更加經(jīng)濟(jì)、高效、泛在的算力供給方案。
算力網(wǎng)路的內(nèi)涵體現(xiàn)在以網(wǎng)調(diào)算、以網(wǎng)融算、以網(wǎng)強(qiáng)算,通過通信網(wǎng)路對(duì)算力的感知、觸達(dá)、編排、調(diào)度,在算力網(wǎng)路拓?fù)涞娜魏谓尤朦c(diǎn),為用戶的計(jì)算任務(wù)靈活、實(shí)時(shí)、智慧匹配並提供最優(yōu)的算力資源,從而滿足任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的多方算力需求。
我國在算力網(wǎng)路領(lǐng)域處於先發(fā)與主導(dǎo)地位
在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域,我國在2019年國際電信聯(lián)盟首次立項(xiàng)算力網(wǎng)路標(biāo)準(zhǔn),並先後在國際網(wǎng)際網(wǎng)路工程任務(wù)組、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)等標(biāo)準(zhǔn)組織積極推進(jìn)算網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。
在産業(yè)領(lǐng)域,我國已逐漸形成算力網(wǎng)路軟硬體基礎(chǔ)設(shè)施及平臺(tái)與應(yīng)用服務(wù)的上中下游完整産業(yè)鏈,初步鞏固了我國在算網(wǎng)領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。其中産業(yè)鏈上游,一方面由國家新基建、信創(chuàng)等政策指引,推動(dòng)了算網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施的自主設(shè)計(jì)研發(fā)與創(chuàng)新落地;另一方面由東數(shù)西算、5G網(wǎng)路與大數(shù)據(jù)等國家重大工程驅(qū)動(dòng),推進(jìn)了大算力、高性能、低功耗與高可靠算網(wǎng)軟硬體基礎(chǔ)設(shè)施的研發(fā)産業(yè)化落地。産業(yè)鏈中游旨在提供算網(wǎng)一體化管理與運(yùn)營(yíng)交易的平臺(tái)服務(wù)能力,促進(jìn)計(jì)算與網(wǎng)路基礎(chǔ)設(shè)施從過去的割裂形態(tài)走向深度融合。産業(yè)鏈下游通過構(gòu)建多樣化的算網(wǎng)應(yīng)用服務(wù),並基於創(chuàng)新的商業(yè)模式向用戶提供算網(wǎng)服務(wù),實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)的價(jià)值流通與落地。
在學(xué)術(shù)領(lǐng)域,我國學(xué)術(shù)界積極開展對(duì)算力網(wǎng)路的初步研究與探索,形成併發(fā)表多篇論文與著作,如《雲(yún)網(wǎng)融合》《算力網(wǎng)路詳解》等;同時(shí)開展多個(gè)科研項(xiàng)目,助力高品質(zhì)産學(xué)研合作,如清華大學(xué)面向“雙碳”目標(biāo)提出的“綠色計(jì)算”等。
中外不同的計(jì)算與網(wǎng)路融合發(fā)展路徑
在算力網(wǎng)路之前,雲(yún)網(wǎng)融合已作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵舉措,被全球通信運(yùn)營(yíng)商、雲(yún)服務(wù)提供商作為重要戰(zhàn)略任務(wù)。算力網(wǎng)路則是雲(yún)網(wǎng)融合的持續(xù)演進(jìn)。對(duì)比中外産業(yè)戰(zhàn)略,我們看到兩種不同的計(jì)算與網(wǎng)路融合發(fā)展路線。
從歐美通信運(yùn)營(yíng)商和雲(yún)廠商的戰(zhàn)略和舉措看,運(yùn)營(yíng)商更聚焦通信網(wǎng)路自身的建設(shè)與業(yè)務(wù)發(fā)展,雲(yún)能力與邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)的發(fā)展主要採取與大型雲(yún)廠商合作的策略。2017年,美國最大的兩家電信運(yùn)營(yíng)商威瑞森電信和美國電話電報(bào)公司先後宣佈退出雲(yún)計(jì)算業(yè)務(wù)領(lǐng)域,轉(zhuǎn)而通過與微軟、谷歌等雲(yún)計(jì)算巨頭的合作,推動(dòng)雲(yún)計(jì)算、邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)的合作賦能。
我國通信運(yùn)營(yíng)商則積極推進(jìn)智慧化綜合性數(shù)字資訊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。三大運(yùn)營(yíng)商都曾直接或間接地表示,雲(yún)計(jì)算將成為其未來發(fā)展的主業(yè)。隨著邊緣計(jì)算納入5G系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu),運(yùn)營(yíng)商基於邊緣計(jì)算與網(wǎng)路結(jié)合的天然優(yōu)勢(shì),可與分佈式雲(yún)形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)係。因此,在雲(yún)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施較為完備的條件下,我國具備了發(fā)展新一代算力網(wǎng)路的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
加速算網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè),鞏固算網(wǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)
算力網(wǎng)路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與應(yīng)用創(chuàng)新需要産業(yè)鏈上中下游的協(xié)同發(fā)展。首先是加強(qiáng)産業(yè)鏈上游算力網(wǎng)路軟硬體基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),依託大數(shù)據(jù)、人工智慧等新型資訊技術(shù)提高計(jì)算和網(wǎng)路軟硬體基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化與智慧化水準(zhǔn),逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)算與網(wǎng)路從協(xié)同走向融合。其次是加快産業(yè)鏈中游算網(wǎng)平臺(tái)與服務(wù)能力的建設(shè),通過算力與網(wǎng)路的智慧融合管理,實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)建設(shè)降本增效;構(gòu)建安全、可信的算網(wǎng)交易運(yùn)營(yíng)支撐體系,按需為算網(wǎng)應(yīng)用提供服務(wù)。最後是加大對(duì)産業(yè)鏈下游算網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)創(chuàng)新的鼓勵(lì)與支援,通過出臺(tái)創(chuàng)新政策,成立創(chuàng)新基金等方式,探索千行百業(yè)算力網(wǎng)路應(yīng)用場(chǎng)景與運(yùn)營(yíng)模式,促進(jìn)算網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)創(chuàng)新百花齊放。
同時(shí),需進(jìn)一步促進(jìn)算力網(wǎng)路的産學(xué)研用合作,加強(qiáng)工業(yè)界與學(xué)術(shù)界的資源共用與交流合作,加強(qiáng)算力網(wǎng)路領(lǐng)域人才的培養(yǎng)和引進(jìn),鼓勵(lì)高校開展面向算力網(wǎng)路的跨學(xué)科研究,激發(fā)算力網(wǎng)路建設(shè)創(chuàng)新活力。
算力網(wǎng)路第一個(gè)十年展望
隨著算力與網(wǎng)路技術(shù)融合持續(xù)走向縱深、算網(wǎng)應(yīng)用向千行百業(yè)持續(xù)拓展、算網(wǎng)産學(xué)研用共同體協(xié)作持續(xù)強(qiáng)化,我國算力網(wǎng)路正朝著高品質(zhì)發(fā)展的方向堅(jiān)定邁進(jìn)。算力網(wǎng)路第一個(gè)十年的發(fā)展可分為三個(gè)階段:算網(wǎng)協(xié)同階段、算網(wǎng)融合階段與算網(wǎng)一體階段。
到2023年底,實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)協(xié)同目標(biāo),完成國家算力網(wǎng)路體系初步的協(xié)同佈局。在此階段,産學(xué)研用共同體將在算力網(wǎng)路的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面達(dá)成共識(shí),基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)的完整産業(yè)鏈初步形成。
到2025年,實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)融合目標(biāo),通過對(duì)算和網(wǎng)兩個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一管理和運(yùn)營(yíng),以集約化發(fā)展提供國家算力需求與生産的高效適配。在此階段,將形成一套完整的、透明的算力網(wǎng)路技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系,算力與網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)深度融合,算網(wǎng)管理調(diào)度的智慧化水準(zhǔn)顯著提升,算網(wǎng)服務(wù)效率顯著增強(qiáng)、服務(wù)範(fàn)圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
到2030年,實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)一體目標(biāo),構(gòu)建形成一體化的新型資訊基礎(chǔ)設(shè)施,以網(wǎng)路整合和組織全國算力並按需調(diào)用,滿足社會(huì)對(duì)算力日益增長(zhǎng)的需求。
算力網(wǎng)路這一新賽道的發(fā)展,將提升我國資訊通信行業(yè)的自主創(chuàng)新能力和國際競(jìng)爭(zhēng)力,助力我國在全球高科技競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)權(quán)。同時(shí),算力網(wǎng)路發(fā)展催生出的新動(dòng)能將促進(jìn)我國新型資訊基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí),提升全社會(huì)算力及其之間的連接的使用效能,以此形成的新優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步促進(jìn)人工智慧、大數(shù)據(jù)等資訊通信技術(shù)相關(guān)産業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)到2035年我國數(shù)字化發(fā)展水準(zhǔn)進(jìn)入世界前列,數(shù)字中國建設(shè)取得重大成就的目標(biāo)。
(歐陽曄係IEEE Fellow,亞信科技首席技術(shù)官、高級(jí)副總裁;張亞勤係中國工程院院士,清華大學(xué)智慧産業(yè)研究院院長(zhǎng)、智慧科學(xué)講席教授;尹浩係中國科學(xué)院院士、軍事科學(xué)院系統(tǒng)總體所所長(zhǎng)、南京郵電大學(xué)教授)(來源:科技日?qǐng)?bào))