中國信通院云大所所長(cháng)何寶宏:我國一體化算力網(wǎng)建設面臨四大挑戰

2024-06-28 05:00:00 21世紀經(jīng)濟報道 楊清清

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在數字經(jīng)濟潮涌與大模型井噴的時(shí)代,算力正如水、電一般,逐日成為現代社會(huì )賴(lài)以生存的稀缺資源??梢哉f(shuō),誰(shuí)擁有了算力的主導權,誰(shuí)就捏住了面向人工智能的頭等船票。

這樣的時(shí)代巨浪下,我國的算力也已步入高速發(fā)展新階段。在此過(guò)程中,構建全國一體化算力網(wǎng),更是應對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要舉措。

在“東數西算”工程公布兩年之際,當前我國算力網(wǎng)體系建設現狀怎樣?如何進(jìn)一步強化全國一體化算力體系?就此,21世紀經(jīng)濟報道推出“算力網(wǎng)風(fēng)云”系列報道,圍繞中國算力一體化體系建設現狀、難點(diǎn)與堵點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈機會(huì )等進(jìn)行全方位解讀。

在全球都在瘋搶算力的背景下,我國也在持續提速算力一體化體系建設的進(jìn)程。

2022年,“東數西算”工程正式啟動(dòng),標志著(zhù)全國一體化算力體系不斷加速推進(jìn)。今年的政府工作報告則明確提出,適度超前建設數字基礎設施,加快形成全國一體化算力體系,培育算力產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

不過(guò)在這個(gè)過(guò)程中,產(chǎn)業(yè)仍面臨著(zhù)挑戰。近日,在由21世紀經(jīng)濟報道、21世紀新質(zhì)生產(chǎn)力研究院主辦的“高端智庫看新質(zhì)生產(chǎn)力之一體化算力建設”閉門(mén)研討會(huì )上,中國信通院云計算與大數據研究所所長(cháng)何寶宏指出,當前全國一體化算力網(wǎng)面臨著(zhù)算力供需匹配機制不健全、算力網(wǎng)絡(luò )傳輸能力不足、數字時(shí)代能耗危機、算力產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)鏈不完善等瓶頸。

就此,何寶宏建議,應當從推動(dòng)需求流動(dòng)到推動(dòng)算力互聯(lián)成網(wǎng),優(yōu)化數據直連通道并提升算網(wǎng)融合進(jìn)程,同時(shí)強化智算資源建設從而夯實(shí)創(chuàng )新發(fā)展底座,并促進(jìn)綠色節能降耗、落實(shí)綠色技術(shù)應用,以及完善算力生態(tài)體系,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)交流合作。

圖片來(lái)源:IC photo

算力布局提速

當前,算力成為世界各國科技競逐的主賽道,各方均在持續加速推進(jìn)算力戰略與布局。

根據清華大學(xué)全球產(chǎn)業(yè)研究院披露的數據顯示,以生成式AI為代表的AI計算未來(lái)將呈現暴漲態(tài)勢。全球AI計算市場(chǎng)規模將從2022年的195.0億美元增長(cháng)到2026年的346.6億美元,其中生成式AI計算市場(chǎng)規模將從2022年的8.2億美元增長(cháng)到2026年的109.9億美元。

在這個(gè)過(guò)程中,全球算力網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)也持續保持增長(cháng)。清華大學(xué)全球產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的數據顯示,2018年至2023年全球算力網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)規模持續增長(cháng)。2018年全球算力網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)規模為87.96億美元,至2022年增長(cháng)至265.93億美元;預計2023年增長(cháng)至313.74億美元,同比增長(cháng)16.56%。

正是在這樣的背景下,我國也在提速算力建設布局。目前,從全球范圍來(lái)看,我國算力總規模居全球前列。根據工信部數據,我國在用數據中心機架總規模超過(guò)810萬(wàn)標準機架,算力總規模達到了230EFLOPS,即每秒230百億億次浮點(diǎn)運算,位居全球第二。其中智能算力規模達70EFLOPS,增速超70%。通用算力與智能算力的比例約為7:3。

與此同時(shí),我國也在持續推進(jìn)全國一體化算力網(wǎng)布局。據何寶宏介紹,隨著(zhù)“東數西算”工程的持續推進(jìn),我國八大算力樞紐節點(diǎn)的算力規模占比全國約71.5%,在建算力中心規模超260萬(wàn)標準機架。目前國內已建成合肥、蘭州、西寧等國家級互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點(diǎn),推動(dòng)骨干網(wǎng)互聯(lián)帶寬擴容至40T。累計部署新型交換中心4個(gè),接入企業(yè)增至300家。

何寶宏指出,從區域來(lái)看,綜合算力排名前10的省份絕大部分位于全國一體化算力網(wǎng)八大樞紐內,東部算力樞紐節點(diǎn)所在省份總體處于領(lǐng)先水平。根據《中國綜合算力評價(jià)白皮書(shū)(2023年)》數據顯示,北上廣及周邊省份產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好,綜合算力指數總體較高,得分均超過(guò)45。內蒙古自治區、貴州省等西部省份以其自身在存力、環(huán)境等方面的優(yōu)勢也躋身Top10,綜合算力指數均超過(guò)40。

從算力結構來(lái)看,盡管當前通用算力中心仍是市場(chǎng)主力,但智算及邊緣計算的應用和數量將快速增長(cháng)。其中,智算需求隨著(zhù)智能駕駛、智能終端等應用場(chǎng)景驅動(dòng),預計年增速將達到70%,終端邊緣計算需求也有望隨著(zhù)制造業(yè)數字化轉型加快而提升,邊緣計算中心規模增速有望達到30%左右。

與此同時(shí),我國數據存儲行業(yè)高速發(fā)展,存儲規模不斷擴大。截至2023年底,我國存力規模達到約1200EB,先進(jìn)存儲容量占比超過(guò)25%;全閃存儲技術(shù)為代表的先進(jìn)存力占比不斷提高,部分行業(yè)超25%。

一體化算力網(wǎng)的建設也離不開(kāi)運力質(zhì)量的提升。截至2023年底,全國光纜線(xiàn)路總長(cháng)度達到6432萬(wàn)公里,全國互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入端口數量達11.36億個(gè),比上年末凈增6486萬(wàn)個(gè);5G網(wǎng)絡(luò )建設穩步推進(jìn),移動(dòng)電話(huà)基站總數達1162萬(wàn)個(gè),5G基站總數達337.7萬(wàn)個(gè)。

仍面臨四大挑戰

加快形成全國一體化算力體系,適度超前部署建設數字基礎設施,是事關(guān)全局的長(cháng)遠之策,具有重大戰略意義。不過(guò)目前,我國一體化算力網(wǎng)的建設,仍面臨著(zhù)一定的挑戰。

在何寶宏看來(lái),這些挑戰包括算力供需匹配機制不健全、算力網(wǎng)絡(luò )傳輸能力不足、數字時(shí)代耗能危機以及算力產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)建設不完善等。

據介紹,當前算力需求可分為通用算力、超算算力、邊緣算力及智算算力。何寶宏指出,在廣域范圍內進(jìn)行東西部算力需求供給需求的匹配,涉及大廣域范圍內的協(xié)議和算法設計等問(wèn)題。從目前來(lái)看,一體化算力網(wǎng)內的供需匹配機制仍有待完善。就此他建議,應當從推動(dòng)需求流動(dòng)到算力互聯(lián)成網(wǎng),包括基于算力標識符規則匯聚資源,通過(guò)編排調度系統高效應用資源,同時(shí)完善管理計算、數據傳輸、任務(wù)拆分等技術(shù),實(shí)現跨域協(xié)同計算。

除了算力供需匹配之外,在算力網(wǎng)絡(luò )傳輸方面,同樣存在能力不足的挑戰。何寶宏表示,從算力中心內部而言,由于節點(diǎn)間網(wǎng)絡(luò )傳輸能力不足,難以支撐海量數據低時(shí)延傳輸需求。從跨域角度來(lái)看,跨省、跨區域長(cháng)途傳輸路由繞轉較多,也嚴重影響用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )體驗。

就此,何寶宏建議優(yōu)化算力網(wǎng)通道,提升算網(wǎng)融合進(jìn)程,同時(shí)需進(jìn)一步優(yōu)化算網(wǎng)融合生態(tài),引導算力中心、網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商、算法提供商、數據提供者等大模型上下游廠(chǎng)商共同參與到算網(wǎng)融合建設,實(shí)現算力、算法、數據等多元要素的高效匹配。

此外,面對當前智算需求的高速增長(cháng),何寶宏特別強調,應強化智算資源建設,包括探索智算中心建設運營(yíng)模式創(chuàng )新和多方協(xié)同合作機制,依托中國算力平臺促進(jìn)智算資源供需協(xié)同,實(shí)現算力資源優(yōu)化配置,提高智算資源整體占比和利用效率。

在算力持續發(fā)展的過(guò)程中,能耗危機也在持續顯現。數據顯示,近年來(lái)我國數據中心耗電量在社會(huì )總耗電量中的占比持續提升,從2018年的2.19%提升至2023年的3.29%,預計到2025年這一比例將達到3.85%。從全球范圍來(lái)看,數字技術(shù)耗電量從2018年占比不到2%提升至2023年的10%,預計到2030年占比將達到20%。

“所以人工智能的競爭,意味著(zhù)光伏、儲能等新能源產(chǎn)業(yè)也要持續往前走?!焙螌毢瓯硎?。面對未來(lái)的能耗挑戰,何寶宏認為,應提升資源利用和算力碳效水平、引導市場(chǎng)應用綠色低碳算力并賦能行業(yè)綠色低碳轉型。

其中,在能效政策方面,何寶宏指出,我國算力中心能效政策不斷趨嚴,能效考核指標從以PUE為主逐步演變?yōu)镻UE、CUE兼顧,未來(lái)有可能會(huì )納入更多新的能效指標。在產(chǎn)業(yè)實(shí)踐方面,算力中心制冷方案供應商則將進(jìn)一步加強新型制冷方案的研究,氟泵、液冷、間接蒸發(fā)、自然冷源等制冷技術(shù)將變得更加成熟,制冷效率將不斷提升。

同時(shí),何寶宏表示,當前算力產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)建設仍不完善,未能形成對實(shí)體經(jīng)濟的充分轉化,缺乏對上下游產(chǎn)業(yè)及應用生態(tài)市場(chǎng)協(xié)同帶動(dòng)作用,也存在與當地實(shí)體經(jīng)濟發(fā)展脫節、缺乏深挖算力應用賦能的舉措,以及尚未充分轉化為當地數字經(jīng)濟的增長(cháng)動(dòng)力等問(wèn)題。

就此,何寶宏認為,應完善算力生態(tài)體系,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)交流合作,依托算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展方陣等,打造“智算生態(tài)圈”,同時(shí)有效推動(dòng)算力產(chǎn)業(yè)鏈上下游創(chuàng )新協(xié)作,打造產(chǎn)業(yè)鏈共同體,深化探索“算力中心—算力樞紐—算力經(jīng)濟基地—數字經(jīng)濟高地”的發(fā)展路徑。

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