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构建算力发展新引擎 助力数字应用新发展

紫东君 人民中科研究院 2024-01-09
前情回顾#算力#

随着新一代信息技术加速融入千行百业,无处不在的算力,正在成为激活数据要素潜能、驱动经济社会数字化转型的新引擎。



前不久,工信部发布数据显示,2021年我国算力核心产业规模达到1.5万亿元,近5年平均增速超过30%,算力规模位居全球第二。作为数字经济时代新的生产力,算力发展水平的逐步提升,意味着我国数字经济发展的底座正不断夯实。



01

数字化时代下的算力


算力代表了对数据的处理能力,是数字化技术持续发展的衡量标准。



算力能让“聪明的车”更安全地行驶在“智慧的路”上,能让飞架在河流山川上的电网实现智能巡检;它是远程辅助诊疗的有力支撑,也是气象AI预测模型的重要依托;它存在于云端的信息服务,也遍布于各地的基础设施。


随着新一代信息技术加速融入千行百业,无处不在的算力,正在成为激活数据要素潜能、驱动经济社会数字化转型的新引擎。


对信息和数据进行加工,实现人与物的匹配和连接是当前数字化发展的主要特征,其中通过计算设备,按需求对数据与信息进行处理的能力就是算力,也是推动数字经济向前发展的核心动能。随着数字化的推进,算力逐渐蓬勃发展:


从需求端看,产业数字化加速对算力的“量”要求不断提升,专业科研和技术进步对算力的“质”提出了更高要求。


从供给端看,算力在自发性迭代,一方面算力基础设施逐步向边端渗透,另一方面异构芯片的研发让算力形态越发多元。



不过当前算力网络发展阶段正处于泛在连接阶段,推进标准与资源共建,向无感调用发展。其中算力网络的建设和发展过程可以分为三个阶段:


泛在连接:强化算网连接属性,形成具有包容性、互联互通的算力和网络基础资源池。


融合感知:基于对业务场景和资源池的感知体系,形成算与网融合调度的新型运营模式。


无感调用:算力网络突破固有的物理空间限制,在端与端间建立确定性算力连接,让用户无感、无限使用算力。


目前算力网络的建设正处于“泛在连接”阶段,由运营商牵头各研究院和相关组织共同立项开展研究,同时推进大型数据中心和异构算力层面的算网资源补齐。放眼未来,算力网络的成熟应用还任重道远。



02

算力网络共建方向


算力网络的构建需要产业链各方参与者鼎力合作,在各领域、各环节和各层级优势互补,通过技术与场景的渗透融合,共同推进算力网络建设落地。


整体上看,算力网络构建中运营商以提供顶层设计指导和基础资源为主,在资源纳管、调度、安全、运维等软件层面,算力交易商业模式和具体业务场景应用等领域均需要与各方参与者展开深度合作。


基础资源层

围绕异构算力整合算网资源,用智能数据中心构建算网基座


算力网络基础资源层主要围绕算力资源与网络资源的整合以及为进一步提升算网资源利用率构建绿色、可持续发展的数据中心展开建设。


在算力层面,针对基础算力(CPU为主)主要采用硬件加速的措施;针对异构算力(GPU为主)和高性能计算可以更多的利用云原生技术以实现算力资源效用最大化。


在网络层面,更强调软硬协同,在不断完善网络基础设施的同时,利用软件技术进一步优化对网络资源的管理和调度。


在算力网络体系中,数据中心规模逐步扩大、分布日渐广泛、需要更便利、敏捷的模块化数据中心根据区域业务特征的差异,构建完善的算力网络体系。



算网调度层

提升智能感知技术,保障算网资源精确匹配终端需求


算网调度层作为算力网络的神经中枢连接着算网资源和应用,向下对接底层算力资源并进行注册和标识,向上解析终端业务场景的算力需求并智能分解至各个使能平台。其中:


第一,算力感知需要对底层异构资源进行统一标识和纳管,是算网调度的基础,也是连接资源供需方的关键环节,目前仍缺乏技术标准体系支撑。


第二,算力编排需要统筹数据、技术和行业经验进行逻辑编排和架构建设。


第三,算力路由正推进通告管理路径的建设和探索,同时基于底层算力虚拟化技术实现更灵活的调度。



算网运营层

建设商业模式完善且安全可信的交易市场,保障参与者权益


算网运营是以成熟的算网编排调度技术为前提,形成的连接算力供给方、算力需求方和合作伙伴的可信算力交易服务体系。


算力交易平台向上对接算力需求方,通过意图网络解析终端用户算力需求,并基于多量纲和算力封装为用户提供无感切换的算网使用体验;向下对接算力供应方与算力调度中枢,通过算力并网和算力路由将算力需求与供给连接起来。


目前算力网络交易平台处在探索和试点阶段,相比体系化运营管理平台的搭建,算力交易的商业模式和计费标准的统一更为重要。



算网安全层

围绕异构算力整合算网资源,用智能数据中心构建算网基明晰权责,软硬结合,建设以数据安全为中心的算网安全体系


算力网络将进一步模糊传统安全边界,需要利用云能力以更好地实现资源共享和明确资源权限,确保算力网络中的供需双方可以合理合法地利用算网资源。


算力网络加速了数据的流通,提升数据溯源难度,更多样的企业业务和分散的数据对数据全生命周期各环节管理均提出更高要求。此外,还需要从底层硬件着手,提升自研能力与软硬件安全适配性。


此外,将安全与算网融合,突破传统的安全硬件集成,将安全服务化,并通过订阅形式对运维等安全产品进行收费,将安全服务产品化。



算网运维层

算网运维需要协同各主体及要素,提升可视化与智能化水平


算力网络对运维的广度与深度均提出了新的要求。首先由于算力网络服务规模广,内容庞杂,因此其运维需要智能化的运维管理平台,以实现对资源的集中管理,并将资产和资源更好地可视化,进而兼顾管理的全面性和细粒度。


此外,算力网络各环节连接紧密,出现潜在问题需要采用灵活多样的处理方式,及时高效地解决问题,以避免因某一要素变化对全局产生影响。



03

共筑算力产业发展厚实根基


习近平总书记强调,要加快新型基础设施建设,加强战略布局,加快建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施,打通经济社会发展的信息“大动脉”。


有数据显示,每1元的算力投入,能带动3—4元的产出。近年来,在一系列政策支持下,我国算力产业发展基石更加坚固,发展前景更加广阔。目前,我国已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施,启动建设多条“东数西算”干线光缆,在用数据中心机架规模超过590万标准机架,服务器规模近2000万台。


在此基础之上,算力正从金融、科技、航空航天等领域向政务、工业、交通、医疗等领域加速拓展。



顺应数字化发展趋势,要切实增强与数字经济发展相适应的算力供给能力。《“十四五”数字经济发展规划》提出,到2025年,数字经济核心产业增加值占国内生产总值比重达到10%。随着数字技术日益融入经济社会发展各领域,数据体量将更加庞大,全社会对数据资源存储、计算和应用需求也将大幅提升,数字化转型需求会更为旺盛。


推动算力产业发展,要夯实算力发展根基


包括高性能芯片、数据中心、网络等在内的基础设施,是算力产业可持续发展的重要保障。当前,我国超大型、大型数据中心仍有较大发展空间,需坚持适度超前原则,以建代用,尽可能提高算力基础设施的承载能力。


与此同时,要紧紧牵住核心技术自主创新这个“牛鼻子”,加快高端芯片、核心算法等技术的研发突破,通过产学研联合攻关增强算力产业链供应链的稳定可控性,让算力的自主可控水平不断提升。



推动算力产业发展,要丰富算力融合应用


发展壮大算力产业,关键在用,以用促建。通过鼓励国内企业和行业组织在成果转化方面强化合作,可以促进算力产业供需对接。


要推动全社会上云、用数、赋智,繁荣线上消费业态,也要推动多元算力服务与人工智能、物联网和区块链等技术融合创新,降低算力使用门槛,合理配置优质算力资源。加速释放算力赋能千行百业数字化转型的潜能,才能促进算力融合应用走向更广、更深、更精的领域。



数字经济事关国家发展大局


作为数字经济时代的新型生产力,算力不仅是新的经济增长点,也是传统产业转型升级的重要支点。在当前和今后一个时期,谁的计算能力更强,谁就能够在发展中抓住先机、赢得主动、抢占未来制高点。


我国算力产业链条相对完善,具有国际竞争力的算力产业生态初步形成,一大批供给普惠化、业态多样化的融合创新成果正竞相涌现,共同构成算力产业发展壮大的厚实根基。持续加强算力基础设施建设,加快算力核心技术攻关,不断拓展融合创新应用,我们一定能推动数字经济不断迈上新台阶,为经济社会高质量发展提供坚实支撑。



责编:孙浪
监制:李红梅


文章参考:
1.《2022年中国算力网络全景洞察白皮书》艾瑞咨询
2.《共同构成算力产业发展壮大的厚实根基》人民日报
3.《算力:数字时代的重要生产力》中国日报网
4.《我国算力网络建设如火如荼发展之路任重道远》人民邮电报

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