算力網絡的第一個十年
◎歐陽曄 張亞勤 尹 浩
“開辟發展新領域新賽道，不斷塑造發展新動能新優勢”。黨的二十大報告為我國新一輪科技革命和產業變革指明了戰略方向。在數字經濟成為當前全球主要國家推動經濟復蘇的關鍵舉措和經濟發展的制高點的背景下，算力作為數字經濟的關鍵生產力，已形成新的全球競爭格局，並開啟了算力網絡新賽道。
算力網絡的內涵
國際數據公司2022年評估報告指出，15個重點國家的計算力指數平均每提高1點，國家的數字經濟和國內生產總值將分別增長3.5㏑和1.8㏑。全球各主要國家均已開展國家級算力體係布局。我國于2022年2月全面啟動“東數西算”工程，啟動建設8個全國一體化算力網絡國家樞紐節點，構建國家算力網絡體係。美國于2020年11月發布《引領未來先進計算生態係統戰略計劃》，計劃構建覆蓋政產學研的國家級算力體係。歐盟于2021年3月發布“2030數字指南針”計劃，計劃部署1萬個邊緣計算節點，讓所有歐盟家庭實現千兆連接。
隨著摩爾定律逐漸放緩，算力增長正面臨瓶頸。以5G為代表的通信基礎設施和以雲計算為代表的信息基礎設施的高質量發展，為網絡與算力融合提供了基礎條件。算力網絡通過網絡為算力提供的橋梁，使算力像水、電一樣提供社會基礎性服務。算力網絡使算力突破單點性能極限，為數字化轉型業務提供更加經濟、高效、泛在的算力供給方案。
算力網絡的內涵體現在以網調算、以網融算、以網強算，通過通信網絡對算力的感知、觸達、編排、調度，在算力網絡拓撲的任何接入點，為用戶的計算任務靈活、實時、智能匹配並提供最優的算力資源，從而滿足任何時間、任何地點的多方算力需求。
我國在算力網絡領域處于先發與主導地位
在標準領域，我國在2019年國際電信聯盟首次立項算力網絡標準，並先後在國際互聯網工程任務組、中國通信標準化協會等標準組織積極推進算網相關標準的制定。
在產業領域，我國已逐漸形成算力網絡軟硬件基礎設施及平臺與應用服務的上中下遊完整產業鏈，初步鞏固了我國在算網領域的主導地位。其中產業鏈上遊，一方面由國家新基建、信創等政策指引，推動了算網新型基礎設施的自主設計研發與創新落地；另一方面由東數西算、5G網絡與大數據等國家重大工程驅動，推進了大算力、高性能、低功耗與高可靠算網軟硬件基礎設施的研發產業化落地。產業鏈中遊旨在提供算網一體化管理與運營交易的平臺服務能力，促進計算與網絡基礎設施從過去的割裂形態走向深度融合。產業鏈下遊通過構建多樣化的算網應用服務，並基于創新的商業模式向用戶提供算網服務，實現算網的價值流通與落地。
在學術領域，我國學術界積極開展對算力網絡的初步研究與探索，形成並發表多篇論文與著作，如《雲網融合》《算力網絡詳解》等；同時開展多個科研項目，助力高質量產學研合作，如清華大學面向“雙碳”目標提出的“綠色計算”等。
中外不同的計算與網絡融合發展路徑
在算力網絡之前，雲網融合已作為數字化轉型基礎設施的關鍵舉措，被全球通信運營商、雲服務提供商作為重要戰略任務。算力網絡則是雲網融合的持續演進。對比中外產業戰略，我們看到兩種不同的計算與網絡融合發展路線。
從歐美通信運營商和雲廠商的戰略和舉措看，運營商更聚焦通信網絡自身的建設與業務發展，雲能力與邊緣計算業務的發展主要採取與大型雲廠商合作的策略。2017年，美國最大的兩家電信運營商威瑞森電信和美國電話電報公司先後宣布退出雲計算業務領域，轉而通過與微軟、谷歌等雲計算巨頭的合作，推動雲計算、邊緣計算業務的合作賦能。
我國通信運營商則積極推進智能化綜合性數字信息基礎設施建設。三大運營商都曾直接或間接地表示，雲計算將成為其未來發展的主業。隨著邊緣計算納入5G係統標準化架構，運營商基于邊緣計算與網絡結合的天然優勢，可與分布式雲形成競爭關係。因此，在雲網基礎設施較為完備的條件下，我國具備了發展新一代算力網絡的先發優勢。
加速算網基礎建設，鞏固算網先發優勢
算力網絡基礎設施建設與應用創新需要產業鏈上中下遊的協同發展。首先是加強產業鏈上遊算力網絡軟硬件基礎設施的建設，依托大數據、人工智能等新型信息技術提高計算和網絡軟硬件基礎設施的虛擬化與智能化水平，逐步實現計算與網絡從協同走向融合。其次是加快產業鏈中遊算網平臺與服務能力的建設，通過算力與網絡的智能融合管理，實現算網建設降本增效；構建安全、可信的算網交易運營支撐體係，按需為算網應用提供服務。最後是加大對產業鏈下遊算網應用服務創新的鼓勵與支持，通過出臺創新政策，成立創新基金等方式，探索千行百業算力網絡應用場景與運營模式，促進算網應用與服務創新百花齊放。
同時，需進一步促進算力網絡的產學研用合作，加強工業界與學術界的資源共享與交流合作，加強算力網絡領域人才的培養和引進，鼓勵高校開展面向算力網絡的跨學科研究，激發算力網絡建設創新活力。
算力網絡第一個十年展望
隨著算力與網絡技術融合持續走向縱深、算網應用向千行百業持續拓展、算網產學研用共同體協作持續強化，我國算力網絡正朝著高質量發展的方向堅定邁進。算力網絡第一個十年的發展可分為三個階段：算網協同階段、算網融合階段與算網一體階段。
到2023年底，實現算網協同目標，完成國家算力網絡體係初步的協同布局。在此階段，產學研用共同體將在算力網絡的技術和標準方面達成共識，基礎設施與服務的完整產業鏈初步形成。
到2025年，實現算網融合目標，通過對算和網兩個基礎設施的統一管理和運營，以集約化發展提供國家算力需求與生產的高效適配。在此階段，將形成一套完整的、透明的算力網絡技術和標準體係，算力與網絡實現深度融合，算網管理調度的智能化水平顯著提升，算網服務效率顯著增強、服務范圍進一步擴大。
到2030年，實現算網一體目標，構建形成一體化的新型信息基礎設施，以網絡整合和組織全國算力並按需調用，滿足社會對算力日益增長的需求。
算力網絡這一新賽道的發展，將提升我國信息通信行業的自主創新能力和國際競爭力，助力我國在全球高科技競爭中贏得主動權。同時，算力網絡發展催生出的新動能將促進我國新型信息基礎設施升級，提升全社會算力及其之間的連接的使用效能，以此形成的新優勢將進一步促進人工智能、大數據等信息通信技術相關產業發展，實現到2035年我國數字化發展水平進入世界前列，數字中國建設取得重大成就的目標。
（歐陽曄係IEEE Fellow，亞信科技首席技術官、高級副總裁；張亞勤係中國工程院院士，清華大學智能產業研究院院長、智能科學講席教授；尹浩係中國科學院院士、軍事科學院係統總體所所長、南京郵電大學教授）（來源：科技日報）
