◇决策参考报告202415◇专题资料汇编:推动算力资源互联互通 打造算力服务一体化体系
2024-04-26 04:56:00
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编者按:算力是数字经济时代中最核心的生产力之一,如何充分发挥我国人工智能规模市场和新型举国体制优势,促进算力资源的供需对接,培育算力新产业、新业态、新模式,是算力服务发展的关键。只有强化多样性算力服务建设,才能激发数字经济发展动能。
我国“十四五”规划明确指出,要加快构建全国一体化大数据中心体系,强化算力智能调度,启动实施“东数西算”工程。如何进一步优化算力服务建设,释放算力创新动能,是下一阶段算力服务发展的重中之重。
【算力服务的内涵】
算力服务,以多样性算力为基础,结合算力网络的连接,通过云计算技术统一输出异构算力,并与大数据、人工智能、区块链等技术交叉融合,将算力、存储、网络等资源统一封装,最后以服务形式(如API、虚拟机等)进行交付。与云服务相比,算力服务是云服务的全面升级,随着企业数字化程度加深,云服务开始逐渐难以满足使用者的多样性需求,逐渐向算力服务演进。算力服务与云服务相比,其内涵和服务内容更加丰富全面、应用场景也更多样。算力服务需要依托网络、智能、绿色、可信等技术,将泛在的计算资源连接成网,赋予其更强大的生命力,使算力网络化、智能化、绿色化、可信化,从而实现算力资源的灵活按需供给。
总体来看,算力服务覆盖范围、包含的内容较为广泛,其具体内容主要包括以下几部分,分别是:算力资源、算力能力、算力平台、算力应用。其中算力资源主要是指算力服务提供过程中涉及到的技术能力、基础设施等,按照计算需求不同可拆分为高性能算力、分布式算力与算力基础服务能力(如CPU、GPU等)。算力能力方面,主要是指算力服务过程中涉及到的各环节,详细部分主要包括算网大脑技术、算力服务等级评估体系、算力调度、算力安全、算力交易与算力连接等。算力平台方面,主要是指算力服务的提供方式、平台类型等,按算力提供方式主要包含智算平台、超算平台、边缘算力平台等。算力应用方面,主要是指算力服务被应用的方式、场景、行业等,详细按照应用场景主要包括科研教育、工业仿真、气象海洋、音视频及物联网等。
(摘自《“东数西算”背景下算力服务对算力经济发展影响分析》,《数据与计算发展前沿》2022年第6期)
【算力服务的多样化业务需求】
(一)低时延需求
对于算力服务性能而言,其中一个重要评价指标便是“时延”,其直接关系到用户的体验,所以新兴业务发展一定要对低时延的需求引起高度重视,而边缘计算将发挥非常重要的作用。增强现实、虚拟现实等均属于比较典型的低时延场景,用户拥有较高的参与度,人之间、人与设备之间的流畅交互对于低时延有着较高的需求,通常为10ms。以场景、工业互联网为例,设备之间、人与设备之间依托网络实施通信,对于低时延需求较高,需要达到1ms~10ms。
(二)大算力需求
对于高精尖科学研究场景而言,例如,气候模拟、武器研发基因测序等,整个计算任务非常密集,特别是对计算准确度提出更高的要求,所以一台计算机的处理能力无法满足实际要求,需要花费的时间可能极其漫长。这些领域对于社会发展、经济发展、国际安全有着极为重要的作用,因此,国家对于超级计算中心相关研究非常重视,将有利于提升国家科研实力。对于将科学研究作为主体的大算力场景,在计算、网络等方面提出更高的要求,要求数据传输带宽达到,随着技术的突破,不算力时代下的算力服务需求研究久的将来还会达到;只有通过性能高的计算技术,才能为建设超级计算中心与云计算中心提供坚实的基础,从而满足大算力业务多元化需求。
(三)高移动性需求
业务从请求开始到结束整个过程中,一般不会在某一个位置固定,所以对高移动性提出更高的要求,以直播为例,场景移动性就非常高,例如,旅游直播,整个场景可能涉及多个城市,沿途需要分享风景。此时,直播服务会提供各种功能,包括语音与视频连接、利用弹幕进行实时互动与交流等。旅游直播场景之中,因为锚点位置始终处于变化状态之中,所以计算与服务之间的物理距离会不断变化,对于计算以及资源会提出更高的要求,特别是延时可能会增加。因此,要以用户实际位置为根本,调整算力服务位置,一方面,对算力资源进行分析,并结合分析结果调整全局视图;另外一方面,为了能够满足用户的个性化需求,可以采用AI技术,实现智能编排业务的目标,这样即使在高移动性场景之中也能够实现快速切换的目标。
(四)潮汐需求
以办公大楼的视频监控为例,白天工作时间段,人流量比较大,意味着数据多且复杂,处理难度比较大;夜间,办公大楼人员数量减少,与之有关的视频画面基本上处于静止状态,处理频率也大幅度降低。针对该场景来讲,虽然业务是相同的,但是时间会产生变化,与之有关的计算需求量也会变化,所以算力服务应该结合业务需求而进行变化,需要对计算资源进行调整,目的是对所有资源进行最大化利用。重视潮汐需求,结合AI技术对算力服务进行转型升级,以流量变化为基本依据,对资源使用量进行预判,这就需要用到业务感知手段,将能够发挥资源的价值。算力服务的需求并不是一成不变的,例如,车联网,具有低时延特性、高移动性,越复杂的环境,对算力服务能力要求越高,因此,需要对与之有关的技术进行研究,将技术用于算力服务,确保服务能够满足各方面的需求。
(摘自《算力时代下的算力服务需求研究》,《中国新通信》2023年第1期)
【政策举措】
(一)四部门联合印发《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》
2020年12月28日,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局等四部委向社会发布《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》,提出到2025年,全国范围内数据中心形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化格局。同时,将在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等重点区域,以及部分能源丰富、气候适宜的地区布局大数据中心国家枢纽节点。
指导意见要求加强全国一体化大数据中心顶层设计,提出到2025年,全国范围内数据中心形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化格局。东西部数据中心实现结构性平衡,大型、超大型数据中心运行电能利用效率降到1.3以下。数据中心集约化、规模化、绿色化水平显著提高,使用率明显提升。公共云服务体系初步形成,全社会算力获取成本显著降低。政府部门间、政企间数据壁垒进一步打破,数据资源流通活力明显增强。大数据协同应用效果凸显,全国范围内形成一批行业数据大脑、城市数据大脑,全社会算力资源、数据资源向智力资源高效转化的态势基本形成,数据安全保障能力稳步提升。
统筹围绕国家重大区域发展战略,根据能源结构、产业布局、市场发展、气候环境等,指导意见明确,将在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等重点区域,以及部分能源丰富、气候适宜的地区布局大数据中心国家枢纽节点。节点内部优化网络、能源等配套资源,引导数据中心集群化发展;汇聚联通政府和社会化算力资源,构建一体化算力服务体系;完善数据流通共性支撑平台,优化数据要素流通环境;牵引带动数据加工分析、流通交易、软硬件研发制造等大数据产业生态集聚发展。节点之间建立高速数据传输网络,支持开展全国性算力资源调度,形成全国算力枢纽体系。
(摘自《重磅!四部门联合印发<关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见>》,澎湃新闻2020年12月29日)
(二)《算力基础设施高质量发展行动计划》部分解读:算力服务、算力互联互通、算力设施稳定运行!
2023年10月,工业和信息化部、中央网信办、教育部、国家卫生健康委、中国人民银行、国务院国资委等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》(以下简称《行动计划》),从计算力、运载力、存储力以及应用赋能四个方面提出了到2025年发展量化指标。
《行动计划》提出要构建一体化算力服务体系。
打造集成多方算力资源和开发平台的算力服务,鼓励各地为中小企业、科研机构提供普惠算力资源,降低算力使用成本和门槛,保障算力使用需求。推动算力在更多生产生活场景的应用落地,支撑个人增强现实(AR)、虚拟现实(VR)设备在社交、娱乐方面的沉浸式场景应用;保障家电控制、环境控制、安防报警等智能家居应用算力供给。提升公共算力支撑能力,满足图书馆、美术馆、体育馆等大型惠民场所智能服务算力需求。持续推进算力对创新应用的支撑,推动算力在元宇宙、数字孪生等新业态拓展应用。
《行动计划》提出要促进多方算力互联互通。
推进构建算力互联互通体系,通过统一算力编码、路径、计量,将分散的资源标准化互联,使算力应用和数据在算力资源间高效流动互通,有利于促进东中西各区域协同,整合优化通算、智算、超算资源配置。算力互联互通能够加快构建一张覆盖面广、联通各区域的算力互联网,更加充分发挥算力对大规模协同计算和数据共享的价值。
《行动计划》还提出要保障算力设施平稳运行。
重点开展两方面任务:一是强化算力网络保障,对重要网络设施采用双节点、双路由配置,避免出现单点故障。加强物理设施保护,定期开展巡查巡检,制定应急预案,提高应急处置能力。二是建立容灾恢复机制,对重要系统和数据,建立热备双活机制,应用仿真灰度测试、混沌工程等新技术,发掘并消除软件系统潜在隐患。
信通院重点开展以下3项行动
算力服务方面
持续完善算力服务、智算服务标准体系,推进算力调度服务、智算平台、智算性能、算力交易、算力并网、人工智能大模型、云渲染、视频编解码等算力服务相关标准编制,同步开展相关测试评估工作,为我国算力发展提供坚实基础;开展“算力服务领航者计划”等优秀案例评选活动,为业界研判算力产业发展动向、规划算力服务发展路线提供参考;持续发布算力服务产业图谱,与服务建设方、应用方、资源提供方等多样产业角色共创算力服务生态繁荣。
算力互联互通方面
推进算力互联互通,研究构建算力互联网,建立完备的算力互联互通标准体系,包括编码规范、互联接口、编排调度、数据流动等技术规范,发布《算力互联网架构指南1.0》,开展算力互联互通平台试点。征集人工智能大模型、车联网等应用场景中的应用最佳实践,示范兼容性强、性能优的规模化应用样板。推动各地、各部门参与算力互联互通平台共建,推动形成典型示范作用和规范化建设。
算力设施稳定运行方面
编写《算力基础设施稳定运行能力要求》系列标准,从基础设施侧、算力服务商侧、和模型服务提供侧三方视角规范其能力建设。征集算力稳定运行优秀案例。汇总算力稳定运行领域技术架构、组织协作等方面的优秀经验并汇总成册,推广优秀实践经验。举办算力设施稳定运行技术交流活动。定期举办线上/线下技术活动,邀请业内专家和学者就算力设施稳定运行的关键技术、发展趋势和应用实践进行探讨和交流,促进企业之间商务合作和技术创新。
(摘自《《算力基础设施高质量发展行动计划》部分解读:算力服务、算力互联互通、算力设施稳定运行!》,中国电信天翼云公众号2023年10月13日)
(三)我国将加快构建全国一体化算力网
2023年12月25日,由国家发展改革委、国家数据局、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局五部门联合印发的《关于深入实施“东数西算”工程 加快构建全国一体化算力网的实施意见》(以下简称《实施意见》)正式公布。国家数据局主要负责同志1月3日在回答媒体提问时,对《实施意见》进行了解读。
以算力赋能经济高质量发展
《实施意见》明确,以算力高质量发展赋能经济高质量发展为主线,充分发挥全国一体化算力网络国家枢纽节点(以下简称“国家枢纽节点”)引领带动作用,协同推进“东数西算”工程,构建联网调度、普惠易用、绿色安全的全国一体化算力网,助力网络强国、数字中国建设,打造中国式现代化的数字基座。
“‘东数西算’工程全面启动以来,国家枢纽节点建设取得阶段性成果,算力资源东西分布不均现象显著改善,集约化态势初步形成。”谈及文件出台的背景,国家数据局主要负责同志介绍,但相关领域仍面临多方面问题需要解决。
该负责同志提到,国家枢纽节点区域性、结构性布局还需进一步完善;算力有效调度尚未完全破题;网络通道的传输质量、资费未能有效支撑东部数据业务西迁;算力与电力系统协同发展水平亟待加强;数据中心集群安全防护水平有待进一步提升。
各类算力资源一体化调度运营
“全国一体化算力网是以信息网络技术为载体,促进全国范围内各类算力资源高比例、大规模一体化调度运营的数字基础设施。”国家数据局主要负责同志概括了全国一体化算力网的4个典型特征:集约化、一体化、协同化、价值化。
该负责同志介绍,集约化即促进通用算力、智能算力、超级算力等各类算力资源在国家枢纽节点的规模化建设、集约化发展,为全国算力基础设施提供“蓄水池”;一体化即打造全国一体化的算力调度平台体系,联通区域级、省级、市级算力调度平台,促进算力资源跨地区、跨行业高效调度。
此外,协同化即建立政府引导、市场化运作、全社会参与的协同推进机制,强化模式创新,推动各类算力资源并网调度,促进算力与电力协同发展,积极发展绿色算力;价值化即积极推进数算融合,通过数据资源、数据产品、模型算法的传输、加工、利用,激活数据要素价值,赋能数字经济高质量发展。
三类场景共同构成算力服务体系
《实施意见》提出,到2025年底,普惠易用、绿色安全的综合算力基础设施体系初步成型,东西部算力协同调度机制逐步完善,通用算力、智能算力、超级算力等多元算力加速集聚。1ms(毫秒)时延城市算力网、5ms时延区域算力网、20ms 时延跨国家枢纽节点算力网在示范区域内初步实现。
《实施意见》还明确,各地区应就近使用国家枢纽节点算力资源,实现“东数东算”“西数西算”与“东数西算”协同推进。
“客观上,由于网络时延等限制存在,并非所有算力服务场景都适用‘东数西算’。‘东数东算’‘西数西算’是对‘东数西算’的补充完善,三类场景共同构成面向实际业务场景的算力服务体系。”国家数据局主要负责同志解释道。
上述负责同志举例说,如针对人工智能模型训练推理、机器学习等高时延业务场景,通过“东数西算”的方式让东部业务向西部风光水电丰富的区域迁移,实现东西部协同发展。再如自动驾驶、证券交易等低时延业务场景则可通过“东数东算”“西数西算”的方式就近计算,实现区域内算力资源的集约利用,提升算力使用效率。
(摘自《助力打造中国式现代化数字基座 我国将加快构建全国一体化算力网》,科技日报2024年1月5日)
【各地优化算力服务举措】
(一)北京人工智能公共算力平台(上庄)发布
2023年12月26日,由京能集团主办的“浮点时代·京能智算”北京人工智能公共算力平台(上庄)发布仪式在清洁能源上庄热电举办。
北京人工智能公共算力平台(上庄)由京能集团承建和运营,一期500P(FP16稠密)算力正式上线,可以有效缓解北京市高校、科研院所、中小微人工智能企业对算力需求的紧张现状。平台提供的普惠算力服务将助力首都人工智能生态的培育建设,赋能实体经济转型升级。
京能集团党委书记、董事长姜帆在发布会上表示,北京人工智能公共算力平台(上庄)的上线,是京能集团实现“能源+算力”融合发展、战略转型的起点,是北京市打造数字标杆城市新基建底座的成功实践,也是京津冀人工智能领域的一件大事。京能集团通过汇聚国内外顶尖的技术力量,致力于将北京人工智能公共算力平台(上庄)打造成为技术领先、功能完善、服务一流的人工智能基础设施,持续推动人工智能技术的研发和应用,为首都数字经济发展提供强大的算力支持。
中科曙光作为项目算力建设方,按照“算能融合”的理念与模式,将5A智算中心与能源企业的电厂基础设施及余热制冷等特色节能技术相结合,在最短时间内建设具有“开放、融合、绿色、普惠、服务”特征的算力平台,助力北京市人工智能创新成果顺利落地,同时也为国内能源行业企业实现“能源+算力”协同发展提供了样板示范。资料显示,中科曙光依托自身算力技术及产业优势,是智能计算建设的先行者,业务覆盖了从硬件到软件、从建设模式到算力服务、从先进理念到应用实践。曙光5A级智算中心、浸没式相变液冷技术、全国一体化算力服务平台等,亦成为智算中心2.0时代的先锋实践。
下一步,京能集团将充分发挥能源供电、绿电资源等优势,创新打造电力与算力融合新模式,尽早实现算力平台100%绿电运营,力争于2024年一季度上线二期1500P公共算力,并预留2000P以上的算力扩展空间,助力北京市加快建设国际科技创新中心和全球数字经济标杆城市。
(摘自《北京人工智能公共算力平台(上庄)发布》,中国发展网2023年12月27日)
(二)全国首个人工智能公共算力服务平台在沪揭牌
2023年2月20日,上海“算网融合,智领未来”算力网络论坛发布上海市算力领域多项重大进展和举措。依托上海超算中心建设并运营的上海市人工智能公共算力服务平台正式揭牌投用,将更好满足科研机构和广大中小微企业实际算力需求,探索算力调度新模式,这也标志着上海市算力网络发展迈上新台阶。
谁的算力强,谁就能够在发展中抓住先机
近年来,上海市培育创新发展新动能,特别是集成电路、生物医药、人工智能三大先导产业、数字经济、绿色低碳、元宇宙、智能终端四大产业新赛道等产业方向的培育发展都离不开算力网络赋能和支持。
随着国家“东数西算”的重点战略布局,算力产业已成为数字产业化的核心构成和产业数字化的赋能关键。算力网络可以有效整合算力资源,形成统一调度机制,满足各方算力需求,促进算力使用如同水电等基础设施使用一样便利,为数字经济发展、实现“双碳”目标、应对全球科技竞争提供新思路。
此次揭牌的上海市人工智能公共算力服务平台将更好满足科研机构和广大中小微企业实际算力需求,积极探索算力调度新模式,这也标志着上海市算力网络发展迈上新台阶。上海市经济信息化委副主任汤文侃表示,希望各类社会算力供给方、算力服务商可以与上海市人工智能公共算力服务平台充分对接、融合共享。后续将借助“华彩杯”算力大赛征集算网融合方面的先进技术、产品和应用案例,激发算力产业创新活力,树立业界标杆,引导算力与网络资源协同融合,支撑上海市算力网络高质量发展。
“算力不仅仅是新的经济增长点,也是传统产业转型升级的重要支点。在当前和今后的一个时期,谁的算力强,谁就能够在发展中抓住先机,赢得主动,抢占未来的制高点。”汤文侃表示,接下来,一是要夯实基础,持续提升上海市信息基础设施能级,持续建设双千兆宽带城市,继续推进中心城区、五大新城,以及其他郊区、城镇化地区5G网络的深度覆盖。
二是要创新发展,加强算力网络关键共性技术突破创新,推动国产算力芯片应用,加快核心算法研发突破。
三是要产业引领,强化算力网络服务重点产业应用,发展壮大算力产业关键在于以用促建,要推动多元算力服务与人工智能、互联网和区块链等技术的融合创新,要降低算力使用门槛,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。
四是要统筹协同,提供具有共性的普惠算力,打造全国首个人工智能公共算力平台,满足科研机构和广大中小企业的人工智能算力需求,积极探索算力调度模式,筹备市算力网络协会,构建开放、包容、持续、健康、协调发展的创新生态。
算网赋能,探索数字医学等创新
上海市人工智能公共算力服务平台的建设将提供普惠算力,赋能科研机构和广大人工智能企业创新突破,进一步助推上海产业高质量发展,加速上海科技创新中心建设。
论坛上,上海市人工智能公共算力服务平台与第一批行业重要客户、合作伙伴签署合作备忘录,联合共建算力网络应用创新实验室,探索数字医学创新、智能制造、智慧教育等产业领域的发展,依托算网赋能,构建前沿应用创新新模式。
其中,上海帆一尚行科技有限公司以及中科院上海药物研究所作为上海市人工智能公共算力服务平台第一批重要客户代表和上海超级计算中心签署合作备忘录。
中国电信联合上海超算中心、伟本智能依照国家智能制造能力成熟度模型标准,创新数字化转型服务模式,通过咨询诊断驱动企业业务变革,依托集基础算力、AI算力、超算算力三位一体的工业算力服务体系,构建“设计制造一体化”的数字孪生工厂,为专精特新企业提供算力应用最佳实践。
复旦大学发展研究院、中国移动上海公司和上海超算中心三方签约合作协议,三方将围绕建设网络强国和数字中国、推动数字经济发展等国家重大战略部署,发挥各自优势能力,以算网协同助力数字政府建设和数字经济发展相关学术研究,在绿色低碳创新实践、消费市场大数据、数字文化保护与旅游数据智能计算、网络舆情监测等领域推动大数据应用,探索打造产学研深度融合成果,共同助力上海城市数字化转型和长三角一体化发展示范区建设。
“算力网络数字医学创新实验室”由华山医院、上海联通、上海超算中心、华为共建,创新实验室以建设高水平新型研发机构为目标,围绕算力网络、大数据、人工智能等技术,基于新型算力公共服务,开展数字医学领域的科研应用,实现在老年医学、神经系统疾病、感染性疾病领域的成果输出,探索公共算力服务实践模式。
创新实验室将围绕华山医院数字医学研究应用场景、医疗大数据以及算力服务需求,由上海市超算中心提供公共服务算力支撑,华为提供自主可控的昇腾芯片及MindSpore昇思人工智能技术框架,上海联通提供算网一体技术、联通云和算力集成运营服务,多方共同打造上海公共服务算力孵化人工智能辅助医学的创新应用,来实现医疗系统的数智化升级。
与此同时,中国信通院云大所、上海超算中心、上海电信、上海移动、上海联通、上海通服、上海信投、云赛智联、新兴研究院、华为、腾讯、阿里、商汤、万国数据、世纪互联、有孚网络、世纪珑腾共17家相关企业联合发起《上海算力网络发展倡议书》,倡议书的正式发布将进一步推进上海算力网络关键共性技术突破和创新,全面支撑城市数字化转型。
(摘自《全国首个人工智能公共算力服务平台在沪揭牌,探索算力调度新模式》,澎湃新闻2023年2月20日)
(三)浙江省发布一体化算力服务平台
2023年10月14日,在“2023世界数字经济大会·大模型时代的算力新基建论坛”上,浙江省一体化算力服务平台正式发布,开启跨行业、跨地区、跨层级的算力服务资源池,实现全省范围内算力资源的融合调度和弹性供给。
随着ChatGPT掀起的新一轮人工智能数字化、智能化热潮,越来越多的大模型选手“下场”。这些模型得以不断优化的关键在于算力这个“底座”的支持。
“算力已赋能千行百业,但还存在着区域不均、对接不畅的问题。”中国信息通信研究院产业与规划研究所副所长李原指出,需要通过基础设施之间的算力拉通和调度来推动算力发展,鼓励各方探索打造多层次算力调度架构体系,满足各类创新主体开展多元异构算力调度、应用、研发、验证的平台环境。
会上,各算力设施共享合作单位共同签署了《浙江省一体化算力服务平台战略合作协议书》,通过充分发挥各方技术积累及其创新应用,助力算力调度合作,助推浙江持续发挥数字经济领先优势。
浙江省一体化算力服务平台的正式启用也将进一步推动算力互通、促进算力共享,平台整合各算力资源方可提供基础资源、计算服务、场景方案等算网融合产品。
“算力正广泛深入推进各产业数字化转型、支撑数字经济高质量发展。”浙江省经济和信息化厅副厅长厉敏表示,接下来,浙江省将持续完善算力新基建统筹协调推进机制,科学优化算网资源布局,丰富算力应用场景,推动算网产业生态繁荣,加快打造长三角新型算力中心。
(摘自《省级典型案例,宁波三项入选!》,中国新闻网2023年10月14日)
(四)我国中部地区最高等级智算集群在武汉投入运营
2024年1月,中国电信中部智算中心于日前在湖北省武汉市正式投运。这标志着中部地区最高等级智算中心算力集群投入运营。
新投入运营的中国电信中部智算中心,依托中国电信全球算力布局、空天一体的卫星网络、全球最大的5G SA共建共享网络、全球最大的光纤网络提供全场景智算服务,可满足多场景下科研创新算力和大模型训练所需的高并发算力需求。此外,该智算中心采用一体化电源解决方案,将变压器、母联柜、无功补偿柜、输出柜等供电设施高度集成,可适配智算高功率密度应用场景,最大化利用机房空间。
据悉,该智算中心将引进云计算、人工智能、生物制药、互联网等领域的多家高新企业,为政府、企业、高校等提供公共算力、应用创新孵化、产业聚合发展、科研创新和人才培养等平台服务。该智算中心将重点满足湖北及周边省份智算业务发展需求以及大模型对信息基础设施的需求,并借助中国电信“云网数智安”基础架构优势,发挥以武汉为中心、全国可达的超低时延圈网络优势,着力构建立足湖北、辐射长江中游城市群的智算算力高地。
(摘自《我国中部地区最高等级智算集群在武汉投入运营》,《科技日报》2024年1月26日)
(五)大湾区首个一体化算力服务平台前海上线
2023年10月31日,粤港澳大湾区首个一体化算力服务平台在前海正式上线试运行。该平台由深圳首个信息通信领域国家级基础设施——国家(深圳·前海)新型互联网交换中心(下称“前海交换中心”)建设部署,现已接入8个算力资源池,汇聚算力规模达1138P,将面向企业机构提供一站式算力服务。
大幅降低算力用户经济和时间成本
作为数字经济的核心生产力,如何发挥算力的最大效用成为各方关注的焦点。然而,当前算力服务却存在“数据传输不够经济高效、算力服务不够普惠便捷和安全保障有待巩固加强”等三大问题。
“当前用户数据主要还是通过互联网或人工线下硬盘搬运等方式传输,时效性和安全性不足,而算力服务又存在算力使用成本高、适配难度大、应用部署慢等问题,企业机构使用算力面临‘不敢用、不会用、难使用’等挑战。同时,数据信息传输过程中,物理设施、网络安全、应用安全、数据安全和信息安全等方面也可能面临多重风险,需构建一体化安全防护体系。”前海交换中心相关负责人说。
为有效解决上述问题,前海交换中心发挥在算网融合、应用服务和平台生态等方面的优势,建设了集算力调度、算力交易、算力应用和算力安全等功能于一体的粤港澳大湾区一体化算力服务平台。
其中,算力调度上,依托前海交换中心广泛覆盖的高速算力网络,通过创新的多维一体综合编排算法实现了跨主体算力的高效调度和智能供给,有效解决当前面临的数据传输瓶颈。
算力交易上,建立公开透明的交易机制,通过成本分析引擎为用户提供多种策略选择,促进供需双方开展可信交易,大幅降低算力用户的经济和时间成本。
算力应用上,结合实际需要集成各种算法库和工具,实现算力应用一键部署,支撑智能化应用和创新快速落地。
算力安全上,基于云化安全服务平台,构建算网一体安全防护体系,为用户提供数据全生命周期的安全防护服务。
“我们希望打造开放共享的算力底座、智慧敏捷的算力中枢和公平繁荣的算力生态,进而加快算力设施互联互通、助力算力用户降本增效,以及打通算力产业上下游,推动人工智能产业集聚发展。”该负责人说。
助力深圳打造大湾区智能算力枢纽
目前,该平台已接入算力资源池8个,汇聚算力规模达1138P,可以在极短时间内完成大量的计算任务。特别是在高性能计算、人工智能等领域,可用于模拟天气、地震、流体力学等复杂的科学计算,也可以用于训练深度神经网络,提高机器学习的准确性和速度等。
前海交换中心表示,作为全省唯一的国家新型互联网交换中心,将依托此次上线试运行的这一平台,加快促进算力互联互通,助力深圳打造大湾区智能算力枢纽,推动“东数西算”战略在大湾区落地生根。
其中包括,建设深圳城市级算力统筹调度平台,推动市内跨主体算力资源的互联互通,加快实现“算力一体化、统筹一体化、调度一站式”,减少数据绕转时延,打造“城市1ms算力时延圈”;通过算力平台间接口的统一规范,推动与其他珠三角城市跨平台算力资源的互联互通,构建大湾区算力资源池,打造“湾区5ms算力时延圈”;通过与中卫、上海、杭州等新型互联网交换中心的互联,实现全国跨枢纽算力资源的互联互通,促进全国算力自由调度,打造“全国20ms算力时延圈”。
(摘自《大湾区首个一体化算力服务平台前海上线 接入8个算力资源池 每秒百亿亿次运算》,《南方日报》2023年11月1日)
(六)四川数交中心算力服务平台亮相
2023年9月20日,由成都市经济和信息化局市新经济发展委员会主办的2023人工智能产业CEO大会暨人工智能大模型西部峰会在2023成都全球创新创业交易会期间召开,四川数字资产交易中心算力服务平台在峰会上正式发布。
作为四川省唯一的数字资产交易场所,四川数字资产交易中心经由四川省人民政府2022年批准成立,定位于构建西部数据要素市场的基础设施。本次峰会四川数交中心发布的算力服务平台将作为公共服务平台为包括通用算力、智能算力、超算算力等各类算力产品以及数据储存、人工智能技术等相关服务提供算力展示、案例推广、顾问服务、前沿资讯等汇集用、学、研三位一体的综合服务。
平台着力引入京津冀、长三角、珠三角等东部算力需求,服务各算力数据中心,在资源上形成优势互补。平台不仅对每一位合作伙伴的供给能力和算力情况进行图形化呈现,还可以满足个性化展示需求,也可链接直达各算力供应商,让访问者感受“一站式深入探访”的体验。此外,平台下一步拟为成都市“算力券”发放提供服务,利用聚源导流的平台功能拓展发掘算力需求,为算力赋能实体产业实现导流,助力配套政策加速落地。
四川数交中心的算力服务平台将致力于在相关垂直领域发挥聚力融合、资源调配等功能,将数据交易和算力交易融合发展,助力算力和人工智能产业集群的培育和壮大,服务“东数西算”国家一体化大数据中心成渝枢纽节点建设与发展。
(摘自《四川数交中心算力服务平台亮相2023人工智能产业CEO大会暨人工智能大模型西部峰会》,四川数字资产交易中心公众号2023年9月25日)
(七)贵州信息通信业加快推进“东数西算”工程
算力作为支撑数字经济向纵深发展的新动能,将赋能千行百业数字化转型升级。通信网络作为关键的算力运送通道,成为进一步释放贵州算力资源价值、推动数字经济高速发展的重要引擎。其中,网络运力优化成为“引企入黔、引业入黔”、支撑贵州算力业务高质量发展的关键一环。
2023年5月26日,由国家发展和改革委员会、工业和信息化部、国家互联网信息办公室以及贵州省人民政府主办的2023中国国际大数据产业博览会在贵阳举办,在“东数西算:构建国家算力网络体系”高端对话中,贵州省通信管理局以“优化网络运力保障算力服务”为主题,发布贵阳·贵安算力枢纽三级时延圈构建成果。
高标准构建算力枢纽三级时延圈。数据显示,贵州三家通信运营企业已形成面向全国算力服务需求的3ms/10ms/20ms三级时延圈保障能力,基本实现贵阳贵安算力枢纽单向网络时延至省内市州3ms;至周边省份、成渝及粤港澳10ms,其中至成渝地区小于6ms;至长三角、京津冀及内蒙古、甘肃、宁夏地区20ms,其中长三角地区16ms,京津冀地区18ms。大幅优于贵州省政府下达的目标任务。
多举措推进网络运力提质提速。自“东数西算”工程发布实施以来,贵州管局与贵安新区管委会等多部门共同推进“算力﹢网络”协同发展,实施贵阳贵安算力枢纽网络时延攻坚行动,以持续降低网络传输时延为目标,指导通信企业加快建设跨区域高速直连电路和通信光缆,优化省干光传送网系统结构,提升贵安节点省内网络层级。当前,贵州出省直联城市38座,互联网出省带宽累计达4.09万Gbps,光缆长度累计达191.6万公里。
全方位开展网络时延性能监测。从2022年10月开始,贵州管局部署启动了“东数西算”数据中心网络性能监测工作,委托中国信息通信研究院建设了网络时延监测平台,在省内、省外共47个城市的141个IP地址开展通信运营企业网内和网间时延监测。借助监测平台,指导完成22个路由优化。
面向算力应用需求,贵州信息通信业还将从以下三方面持续打造敏捷高效、大带宽、高可靠、低时延的算力网络:一是持续推进高水平省内、省际光缆网建设,实现算力传输通道提质提速。二是持续优化网络质量,扩容提升网络带宽,满足普通用户及企业用户多层次需求。三是持续探索算力网络调度和协作新模式,完善算力供给、调度、输送与使用链条。贵州管局后续将持续推进长效网络质量监测,推动网络运力不断提质提速,为贵州一体化大数据中心业务发展保驾护航,为数字贵州高质量发展贡献力量。
(摘自《优化网络运力 保障算力服务 贵州信息通信业加快推进“东数西算”工程》,《人民邮电报》,2023年5月25日)
【算力服务发展态势】
(一)全球算力服务发展态势
全球各国在算力服务的建设布局,体现在政策、技术、产业三个方面。
政策方面,各国出台相应政策提前布局算力服务储备竞赛。美国在算力服务布局较早,算力规模全球领先,具备一定的先发优势,同时也出台了相应的指导文件。如美国白宫科技政策办公室发布《国家人工智能战略研发计划》,智算服务是算力服务的重要组成之一,此政策对AI研发关键领域、投资重点领域等内容进行规范,以确保美国在AI领域的领先地位。日本、韩国及法国、德国等欧洲国家,在算力规模上竞争愈加激烈,但与中、美仍存在显著差距,缺少适合本土发展的代表性的算力服务供应商。云服务是推动算力服务发展的关键领域,上述国家纷纷推出激励云服务建设相关政策。2021年5月,法国政府基于“可信云”认证、“云中心”政策和工业战略三大支柱发布《国家云战略》,通过促进和支持对主权云服务的访问来帮助公共和私营部门进行数字化转型。同年6月,意大利政府宣布了云计算的国家战略,创建存储所有公共部门应用程序和公民数据的国家级云计算系统,并将相关数据向“国家云”转移。2023年,欧盟议会成员就《人工智能法》达成政治协议,该法案将管辖所有人工智能产品或服务的提供方,涵盖可以生成内容、预测、建议或影响环境的决策的系统。
技术方面,产业需求催生全新算力服务技术范式。技术创新从产业需求中来,也在产业建设中得到验证。在算力架构革新上,AWS率先推出Nitro系统,通过将云服务中计算、网络、安全等管理能力卸载到专用数据处理芯片上,进一步提升云服务效率与安全性,同时为云计算领域带来了计算从以CPU为中心到以数据为中心的架构变革;在算力调度技术创新上,发展出了同时考虑算力节点与网络传输性能的算网融合技术,提供兼具低时延与高可靠特性的算力服务。例如在智能制造场景下,由于工业制造环境复杂、协议多样,所以需要对算力、网络等支撑资源进行集中化的统一调度和编排。麦肯锡公司发布的《2021年离散制造业上云调查》报告显示:云的IT价值在敏捷性、弹性和经济性几个方面的充分呈现加上同5G技术和应用的结合,在制造、供应链和采购等价值链关键环节赋能作用明显,也催生出如车联网/车路协同、超高清视频流媒体、远程医疗等多行业应用场景。
产业方面,云服务商仍处于头部地位,新型算力服务商不断出现。目前,以AWS(Amazon Web Services)为首的云服务商在算力服务发展中占据主导地位,在算力服务的交易、调度、接入等多个环节均具备强大的支撑能力。同时以Harshicorp为首的新型算力服务商也在通过与云服务商的竞争合作中不断寻找机遇,例如基于基础设施即代码(Infrastructure as Code,IaC)的理念推出可支持多云、多资源的管理工具Terraform,能够通过相同的语法同时编排AWS、GCP(Google Cloud Platform)、Kubernetes、Vmware、OpenStack、阿里云等云资源,构建云服务商之上的算力服务网络。
(摘自《中国算力服务研究报告(2023年)》,中国信通院2023年7月)
(二)我国算力服务的发展趋势
2023年,中共中央国务院印发《数字中国建设整体布局规划》,强调“系统优化算力基础设施布局,促进东西部算力高效互补和协同联动。”在国家政策引导下,我国算力服务产业发展水平持续提升,整体呈现以下几方面特征:
一是算力服务统筹异构算力资源,支撑大模型等新应用实践落地。
近年来大模型、元宇宙等算力新应用场景逐渐丰富,各行业对算力、网络、存储等资源提出新需求,算力服务在算,网、存资源应用等方面不断取得新进展。算力方面,多样异构算力繁荣发展,计算架构持续升级,支撑算力新应用持续落地。网络方面,算力网络打破算力与应用边界,为算力服务提供端到端的确定性保障。存储方面,存储架构持续升级,分布式存储为算力服务注入新动能。
二是算力服务呈现“普惠化”、“泛在化”、“标准化”特征,推动算力成为社会基础公共资源。
首先是算力服务通过一体化感知调度技术,屏蔽异构算力资源的底层差异,实现其统一调度、输出,加深算力服务普惠化。其次是云网边端融合程度的加深,能够将泛在算力资源互联,形成覆盖范围更为广泛的资源池,促进算力服务泛在化。最后是统一资源接入方式、接入架构等,能够为异构算力资源建立输出标准,实现算力服务的标准化。
三是算力服务转向“任务式”服务模式,促进服务效率提升。
算力服务模式逐渐从早期“资源交付”模式转向“结果交付”模式,在此新模式之下,首先,算力服务产业链得以完善,技术能力提供方作为新角色也得以参与到产业链中;其次,“后付费”模式促进平台优先交付计算结果,有助于提升服务质量;最后,“任务式”服务模式能够使用户只关注计算结果,有助于优化算力服务效率。
四是算力服务促进算、网、存多要素高效汇聚,融合调度成主旋律。
算力,网络、存储多要素资源的深度融合、编排调度等相关技术走向成熟发展,算力调度迎来融合智能化发展趋势。通过“算网一体调度”、“算存融合调度”等多种方式,能够打破算力资源跨架构调用的壁垒,其中,算网融合调度借助可编程网络等技术能力,能够实现智能选路及最优节点选择,算存融合调度则可提升调度过程中的数据传输效率,缩短存、算之间的调度“路径”。
(摘自《中国算力服务研究报告(2023年)》,中国信通院2023年7月)
【我国算力服务的发展瓶颈】
(一)算力供需矛盾愈发突出
在第五代移动通信(5G)网络和边缘计算终端规模化建设的推动下,智联终端呈现出多元化的发展势头,为各类应用提供了更强大的本地算力。工业互联网、自动驾驶、数字孪生、元宇宙等新兴应用对数据处理的时效性和安全性有了更高要求,从图像识别到自然语言处理,从机器学习到深度学习,AI应用场景越来越多,模型的复杂度越来越高,对算力的需求也越来越大。
据统计,2012—2022年,AI领域的算力需求每年增长10倍,而摩尔定律显然已无法赶上这样的速度。截至2023年7月,我国数据中心机架总规模超过650万标准机架,服务器规模超过2000万台,算力总体规模已经超过了180EFLOPS,存力规模超过1000EB,位居全球第二。虽然我国在数据中心建设方面做出了巨大投入,但我国对算力的需求增速预计将超过50%,其算力供给能力还大大落后于经济发展对算力的新需求,再加上区域布局分散、资源利用率不高等因素,导致我国仍存在极为巨大的算力缺口。
(二)算力基础资源分布不均
《中国人工智能计算力发展评估报告》显示,2017—2022年,我国算力规模平均每年增长48%,达到3.2×1012次/s。但与此同时,我国也面临着整体布局不平衡和资源分配不均衡的结构性失衡难题。算力服务资源和生产力等布局之间的失配问题尤为突出。据前瞻产业研究院统计,东部沿海地区的算力资源占全国80%以上,而西部地区的比例却不足5%。具体来看,上海、北京、浙江等东部省市的云计算机房数量分别达到1500余座、1000余座、600余座,与西部省市形成了20倍以上的差距。再如,东部地区AI相关企业数量近60万家,西部不足1万家]。这种严重失衡的现象不但影响了我国算力服务资源的有效利用和优化配置,也造成了西部地区大量可再生能源的闲置和浪费。例如,西藏、青海、新疆等地区拥有丰富的水电、风电、太阳能等清洁能源资源,但由于缺乏相应的算力服务需求和基础设施,这些能源无法得到充分利用,甚至存在弃水、弃风、弃光现象。这不仅损害了我国能源安全战略,也降低了我国算力服务资源的绿色化和低碳化水平。
(三)资源流通途径尚未建立
在“东数西算”工程全面启动后,各算力枢纽节点、数据中心集群投资建设力度加大。但是,由于高效完备的多任务协同机制和资源流通共享途径尚未建立、海量数据跨广域交互效率困难等原因,导致算力节点通过网络灵活高效调配算力资源的能力不足,多源异构算力之间的壁垒现象愈发严重,各算力中心间的孤岛问题尤为突出,难以满足数据对算力随需处理的需求,使得算力服务陷入“用时空、闲时溢”的窘境。具体来看,当前我国尚未建立统一开放的算力资源共享平台,各个区域的数据中心、高性能计算中心等算力设施之间缺乏互通互用机制,无法实现算力负载的动态调度,不同规格类型的算力资源无法有效整合,导致存量资源无法最大化利用。与此同时,也缺乏安全高效的算力资源交易体系,使得供需双方无法精准对接,使得闲置算力资源难以有效流通配置。此外,不同地区的网络带宽资源配备不均衡,东部沿海地区网络条件优越,而西部地区网络带宽较为匮乏,难以支持海量数据的快速传输与实时处理。这些因素共同导致了我国算力资源布局不均衡、利用效率不高等问题。
(四)技术服务标准尚未统一
我国在算力领域缺乏统一标准和规范,不同芯片生产商采用不同的指标来评估算力,使得异构设备之间难以比较,缺乏面向任务场景的算力评估模型,无法准确评估不同算力完成给定任务的性质,带来算力度量不准确、算力感知不完善、算力编排不智能、算力分发不公平、任务需求不清晰等难题。这些问题都反映了我国在算力领域缺乏牵引产业进步的公正“标尺”,使得各类专用芯片产生的诸多异构算力难以适应多样性计算平台发展,也使得算力资源难以实现互联互通和协同优化。据2023年中国信息通信研究院的最新报告,超过80%的云服务提供商表示因缺乏统一的算力计量标准带来的成本损失占比超过10%;近3年,我国AI芯片种类增长超过5倍,但兼容不同芯片的算力平台数量不足100家,严重制约了异构算力的融合应用。这些问题导致我国算力格局碎片化,阻碍了算力资源的有效配置。
(摘自《我国算力服务体系构建及路径研究》,《中国工程科学》2023年第6期)
【对策建议】
(一)加快推进算力互联互通 构建算力服务统一大市场
今年全国两会上,全国政协委员、中国信息通信研究院院长余晓晖建议,发挥全国超大规模市场优势和利用互联网发展成功经验,以算力先互联、再成网、构建大市场为主线,基于统一标识符实现多样性算力互联感知,通过弹性网络能力和标准化架构接口实现业务和数据流动互通,进而打造智能感知、高速弹性、安全绿色、先进普惠的算力互联网,构建全国统一算力服务大市场。
如今,我国算力基础设施建设已达世界领先水平,算力总规模位居世界第二。“然而标准化普惠化算力服务统一大市场尚未形成,存在算力供给紧张而同时部分算力未能有效利用的矛盾,算力新质生产力作用未充分释放,存在需要进一步思考和解决的问题。”余晓晖分析说,这些问题主要集中在三个方面。
一是如何在多元化算力供给的状况下统合形成标准化可调度的算力服务。我国各类算力提供主体超5000家且多元化,其技术体系、基础架构、调用接口、资源描述等存在差异,建成的算力没有形成全国范围内可感知和调度的标准化算力服务,用户难以快速找到位置、成本、性能均合适的算力资源,供需无法高效对接。
二是如何在算力资源和需求区域差异突出的情况下实现全国资源优化配置和算力高效服务。我国东部经济发达地区算力供不应求,但区域内算力资源供给能力和增长潜力有限。西部地区具有大规模算力设施发展的资源禀赋优势,但本地需求不足,资源利用率不高。余晓晖表示:“需要在统筹全国算力设施区域优化布局的基础上,解决好算力服务统一市场构建和资源全域有效利用问题。”
三是如何将算力并网调度的局域化探索扩展为构建全国统一大市场。为发挥算力效能,我国产业各方积极探索算力互联,地方发布了10余个算力调度平台,一些企业也开展了算力并网探索,在一定程度和范围内促进了算力有效利用。但由于主体及利益多元化和区域分割,且缺乏统一算力资源感知、任务数据流动、应用架构适配等关键互联规则和标准,总体还是“算力局域网”分别发展的局面,未能形成全国全域的统一算力服务大市场。
过去30年,网络的互联互通成就了全球互联网和数字经济的高速发展,而算力互联互通是形成统一算力服务大市场和做强做优做大人工智能变革时代数字经济的关键路径。对于我国算力下一步发展路径,余晓晖提出五点建议。
一是强化顶层设计。研究制定算力互联互通指导意见和实施指南,推进试点示范,统筹建设多层级算力互联互通平台。在推进算力互联互通基础上,研究探索算力互联网的方向和体系架构,加速形成全国算力一张网,构建算力统一大市场。
二是加快标准建设。统一算力标识符感知、数据传输流动、应用架构适配等关键环节技术要求,形成完备的算力互联互通标准体系,引导行业规范建设,以标准带动技术创新和产业实践。
三是攻关核心技术。打造产业生态,合力突破计算框架、高速互联总线等基础软硬件“卡脖子”技术,推动算力统一标识、软件国产化适配,研发算网云操作系统,形成算网云自主操作系统构建能力。
四是构建算力市场。培育算力互联互通产业链多元主体,发展算力供需匹配、算力接入调度等算力服务能力,推动产业链上下游协作共享、紧密合作,促进多元算力服务业态发展。制定算力服务市场规则,明确各方责任边界,打造健康有序的市场环境,优化市场供需匹配,形成普惠规范的算力大市场。
五是推动算力服务。围绕算力需求旺盛尤其是人工智能算力需求紧迫的重点行业开展试点应用,培育壮大多种算力应用服务,构建规模化算力应用样板。选择具备条件的地区协同开展算力互联互通应用示范,发挥引领作用,实现算力跨区域的灵活调度和高效服务。
(摘自《全国政协委员、中国信通院院长余晓晖:加快推进算力互联互通 构建算力服务统一大市场》,人民邮电2024年3月7日)
(二)健全算力网服务生态体系 激发算力经济新动能
今年两会,全国政协委员、中国工程院院士、湖南工商大学党委书记、湘江实验室主任陈晓红再聚焦国家战略需求,提交了《关于健全算力网服务生态体系激发算力经济新动能的提案》,为我国算力经济发展献计献策。
陈晓红表示,进一步打造供给高效化、调度机制化、运营智能化的国产算力服务生态圈,创新“算数能”一体化服务模式,是下一阶段加强算力网体系建设并带动算力经济发展的重中之重,在发展新质生产力方面也将产生重要作用。
因此,她建议建立政府算力管理部门,保障全国算力统一纳管;支持成立算力运营机构,实施全国算力融合调度;构建国产算力生态圈,推动算力产业高质量发展;创新“算数能”一体化服务模式,激发算力消费新活力。
算力资源分散不均、重建设轻运营
陈晓红在调研中了解到,我国在算力网建设方面还存在以下问题:一是算力资源分散不均,行业、地区和部门隔离现象严重,整合协调难度大;二是重建设轻运营,算力调度平台渗透率不高;三是国产智算软硬件生态体系不健全,国产替代步伐缓慢;四是算力服务模式较为单一,算力普惠消费水平不高等。
“因此,进一步打造供给高效化、调度机制化、运营智能化的国产算力服务生态圈,创新‘算数能’一体化服务模式,是下一阶段算力网体系建设并带动算力经济发展的重中之重。”陈晓红表示。
构建国产算力生态圈、创新“算数能”一体化服务模式
为健全算力网服务生态体系建设,激发算力经济发展动能,陈晓红提出了四方面具体建议:
一是建立政府算力管理部门,保障全国算力统一纳管。她建议成立政府算力管理部门,主要负责协调推进全国算力基础设施建设,统筹算力资源整合共享和开发利用,对全国算力中心建设全生命周期监管,保障提供各算力中心的互联互通与算力调度,同时对各算力中心在线监测和跟踪管理,对其规模体量、能效状况、碳排放等开展综合评估。
二是支持成立算力运营机构,实施全国算力融合调度。她认为,应培育专门算力运营机构,加强算力与网络在运行、管理及维护的全环节服务和运营管理;建立统一度量、统一计费、统一交易、统一结算的标准体系和算网协同运营机制,打造供给高效化、调度机制化、运营智能化的算力服务新生态;建立区域算力的创新交易体系,提供区域间算力集中竞价交易平台,提高不同地区算力市场的效率与公平性。
三是构建国产算力生态圈,推动算力产业高质量发展。她建议陆续布局一批国家实验室、国家工程实验室、国家技术创新中心等高能级平台,如先进计算与人工智能领域的鹏城实验室、之江实验室、湘江实验室等,持续支持算网融合、存算一体等领域基础研究技术攻关。她还建议将算力网科学装置纳入国家大科学装置的专项计划,促进算力网软硬件原始创新与自主产品发布。支持建设国产算力统一生态,制定统一产品认定标准,做到技术共创共享、软硬件统一适配和多场景应用落地。
四是创新“算数能”一体化服务模式,激发算力消费新活力。她建议建立“算力、数据、能源”一体化服务机制,提供多元异构算力精准匹配、跨地区跨行业多源数据共享与绿色能源算力优先供给的三元协同服务模式;构建符合能源调控机制的算力差异化动态租赁收费策略,鼓励行业企业、科研机构、高校等使用绿色低碳算力资源;建立“绿色算力券”等形式的算力服务补贴模式,鼓励算力中心通过能源回收利用体系提供绿色算力;建立“算力、算据、算法、算网”一体的智算中心,通过为重点产业提供定制化算法服务能力,实现算力的高效使用,形成更加智能化、个性化、多元化的算力服务解决方案。
(摘自《全国政协委员陈晓红:健全算力网服务生态体系 激发算力经济新动能》,中国经营报2024年3月11日)
(三)算力服务发展路径
算力服务路径探索是一项庞大复杂的系统工程,需要从统筹算网布局、统一行业标准、保障信息安全、培育产业生态、促进低碳发展五个维度进行重点部署,以确保整个算力服务体系的适用性和鲁棒性。
统筹算网布局:从全国层面规划建设算力“一张网”,加强算力网络顶层设计和统筹布局,避免重复建设算力基础设施,合理细分各领域重点发展方向。深化跨地区、跨部门、跨行业之间的合作交流,在政策制定、项目建设、技术创新等方面形成合力和协同效应,完善机制设计,统筹东西部的需求与供给。打造国家级的算力调度和社会级算力交易平台,促进算力资源的合理分配和高效利用,降低空置率和浪费率,让算力价格普惠,实现算力成为像水、电“一点接入、即取即用”的社会级服务。
统一行业标准:当前,算网行业标准处于起步阶段,存在标准数量不足、标准质量不高和标准实施不力等亟需解决的问题。据悉,国内已成立算网融合产业及标准推进委员会(CCNIS),旨在推动算网融合技术和产业发展。因此,应加强算网需求分析和技术预研,鼓励相关单位和政府职能部门积极开展系列行业标准的立项和制定工作,以国家行业统一标准的形式,通过征求意见稿、立项评审、审查批准等程序,制定符合国际规范和国内需求的行业标准。此外,还要建立有效的监督检查和评估机制,推动行业标准在各个领域和场景中得到广泛应用和落地,促进算网产业发展。
保障信息安全:算网体系庞大,系统安全风险高,亦需从数据安全、算力安全、网络安全等维度进行维护。通过建立健全算网内生安全免疫能力体系,打造边界、网元、全网安全三道防线,完善数据安全存储、数据安全加密、数据安全传输等用户数据隔离机制,实现算力网络的防护、检测和响应。此外,结合区块链、云原生和数字孪生等技术实现算网节点安全的全过程溯源和可视化预警,确保算力节点统一身份认证、信任评估和可信流传,保证算网不被篡改数据、植入恶意代码、执行非法操作或造成系统崩溃。
培育产业生态:为了打造数据驱动、应用引领、基础支撑的协同创新和共享共赢的算力服务体系产业生态,各试点城市应积极参与“算网大脑”建设,整合数据样本池,实现“数据+算法+算力+算网”四位一体的生态格局。政府应引导和支持各方主体进行靶向投资、协同创新、资源共享等方式,推动东西部数据中心集群同步投资、联动运营项目,实现产业上、中、下游的全面协同和资源整合,提高算力服务体系产业生态的整体效益和创新能力。
促进低碳发展:算力基础设施需要采取有效措施,降低能耗和碳排放,助力我国实现碳中和、碳达峰的目标。因而,要推动数据中心等算力基础设施向绿色低碳转型,采用液冷、高压直流电、可再生能源等节能技术,发展高性能、高可靠、低功耗的新型算力设备和系统,提高运行效率和节能水平。健全算力资源的节能监测和评价机制,建立能耗限额、碳排放指标等标准体系,加强对数据中心等重点行业领域的节能管理和督导,引导行业合理控制规模扩张和能耗增长。另外,要优化算力资源的布局和分配,实施“东数西算”工程,将数据中心集群部署在西部地区,利用当地丰富的清洁能源和低温环境,降低能耗和碳排放。
(摘自《我国算力服务体系构建及路径研究》,《中国工程科学》2023年第6期)