算力打造数字经济蓬勃发展的“底座”

2022-08-01 13:38
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“算力是新型生产力，是支撑数字经济蓬勃发展的重要‘底座’，是激活数据要素潜能、驱动经济社会数字化转型、推动数字政府建设的新引擎。”7月30日，工业和信息化部副部长张云明在2022中国算力大会上指出。相关数据显示，算力指数每提高1%，国家的数字经济和GDP将分别增长3.5‰和1.8‰。

近年来，我国算力产业呈现奔腾之势，工信部数据显示，2021年底我国算力核心产业规模达1.5万亿元，位居全球第二，近五年平均增速超过30%，带动关联产业规模超过8万亿元。在打通“数”动脉，织就全国算力一张网的行业大背景下，我国算力产业呈现出规模高速增长、调度渐趋多极化、服务体系日益多样化，基础设施高效绿色化的产业发展新趋势。

云网融合是算力基础设施的核心特征

据统计，我国数据量年均增速超过30%，预计2025年新增量将达到48.6ZB以上 。东数西算工程实施以来，算力调度开始呈现多极化特点——算力枢纽覆盖全国主要经济区域，横跨东西部资源和应用，带来数据、算力跨域流动，成为平衡区域发展的关键要素。“全国范围内的冷热数据需要和西部、东部的数据中心配对，实现调度、容量的最佳利用。”中国工程院院士邬贺铨表示。

算力调度的多极化已经使算力中心超越了传统数据中心的范畴。在中国移动董事长杨杰看来，算力中心是要推动信息基础设施的核心功能，向信息感知、传送、存储、处理全环节的延伸，突出增强信息处理的能力。其中，网为根基，能发挥广泛分布、互联互通的优势，支撑算力的大规模的整合和运用；云是算力输出的重要方式。云网融合是算力基础设施的核心特征。

如今，ICT服务需求正在变化。企业侧的内、外部应用，关键生产系统的迅速上云，个人和家庭侧的VR、云游戏、智慧家庭等新兴业务对算力资源和网络能力产生大量个性化需求，要求计算性能、网络连接可靠性、性能稳定性能够灵活按需调整。

“多极化的算力调度对我们传统的云和网提出了更高要求，不仅仅是对云和网分别提出要求，也不只是简单地对云网协同提出了要求，更主要的是对云网融合成为一体化的信息数据基础设施提出了迫切的需要。”中国电信董事长柯瑞文表示。

柯瑞文说，为了完善网随云动的算力基础设施，中国电信围绕算力中心进行网络重构，推动流量由“南北向”为主向“南北+东西向”转变，加大承载网互联密度，降低枢纽间、枢纽内集群算力中心间时延；面向云的多需求，提供集群内重点算力中心间超大带宽、毫秒级互联能力；同时，推进云网一体化智能调度，打造算力调度平台，攻克算力资源感知、算力实例封装、算力路由分发等技术难题，开展算力资源的实时感知和智能分析，实现不同业务的算力需求和算力资源的合理匹配。

“目前中国联通在全国建成数据中心880余个，机架总规模超过30万架，承载服务器超百万台，今年我们还将建成一张高品质的全域全光的网络，结合已经深度覆盖的政企、金融网，将连接国家东数西算八个枢纽节点以及24个自有大数据中心，带宽提升三至四倍，实现一跳入云，一跳入算，铺就算力时代的超算算力赛道。”中国联通董事长刘烈宏介绍。

从单一算力向多极化算力体系演进

工信部数据显示，目前我国算力总规模超过150 EFLOPS(每秒15000京次浮点运算次数)。根据《“十四五”信息通信行业的发展规划》，2025年我国算力总规模将增长到300EFLOPS(每秒30000京次浮点运算次数)。

根据不同的业务需求，传统的单一算力已经逐渐发展为基础通用算力、智能算力、超算算力等专业化、多样化的算力体系。“如今的算力服务也是以基础通用算力、智能算力、超算算力等多样性算力作为基础资源，以算力的连接、度量、标识等作为能力，以气象灾害预测、视频等行业实践作为场景，进行服务化输出，是一种全新的服务交付形式。”中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长何宝宏表示。

邬贺铨认为，基础通用算力的基础设施现在主要是互联网数据中心，更多的是承担“存”的作用，而智算中心主要是承担“算”的作用。美国目前以通用算力为主，美国的通用算力占全球通用算力的35%，智能算力占全球的15%。而我国智能算力的能力远超美国，占全球的26%。

“未来，智能算力将成为算力增长的主要增量，应对行业的智能化升级。”华为昇腾计算业务总裁张迪煊指出，智算中心创造了各行各业所需的人工智能行业应用模型，如电力、金融、医疗、车联网等行业都是智算最为迫切的领域，目前我国的智算中心超过20个。

智能算力如何嵌入行业的智慧化升级？张迪煊认为，对于智慧化水平高的行业，首先将智能算力部署在行业所在环境中，更好地获取真实数据的同时，孵化更多匹配应用行经所需要的行业场景模型和解决方案；其次，行业数据反哺模型，通过不断地训练、推理，让算法边学边用，越用越好，以快速响应业务需求的变化；最后，人工智能技术融入到业务系统全流程中，通过多样性智能算力的打通，实现业务流程的高效闭环。

以山东能源集团智能化建设为例，据山东能源集团总经理助理王立才透露，山东能源集团与华为合作在集团侧建设智算中心，在矿山侧部署边缘计算节点，实现算法模型的边用边学，在精度和泛化性上不断提升。

“煤矿的智算中心不断孵化和扩充AI应用场景，主要从增强人员的安全管控、提升矿山的经济效应、推进少人和无人这三个方面来推进，引领矿山管理效率提升和本质安全。”王立才表示。比如运输智能检测场景，AI能够实时发现运输系统的环节异常，减少现场巡检人员的数量，从而降低职工的劳动强度，实现井下少人最终无人。

绿色高效保障算力产业可持续发展

不同于全球数据中心总量增速的放缓，最近几年，我国数据中心规模保持了较快增长，其中大型和超大型数据中心的规模增长最快。数据显示，截至2022年6月，我国在用数据中心机架总规模超过590万标准机架，近5年的复合增速超过30%，平均上架率超过55%。

绿色集约是我国适度超前建设算力基础设施的重要要求，关乎可持续发展。2020年12月，国家发改委等四部门联合推出《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》，主要围绕数据中心布局的合理性、绿色集约性给出了明确指导；去年5月《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》又进一步细化，明确在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地建设8大国家算力枢纽节点；今年2月，国家发展改革委等四部门联合印发通知，同意在这8地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。

“数据中心集群和算力枢纽节点不是随便选的，贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等节点，虽然这些地区市场规模比较小，但是气候和环境适宜，在发展绿色节能的数据中心方面具有较大的优势。”何宝宏说。

如何衡量数据中心是否绿色？PUE（电能利用效率）、CUE（碳排放环保效率）是数据中心节能的主要标准。根据国家要求，我国新建、改建、扩建的数据中心要求PUE在1.3以下，绿色低碳的等级要达到4A以上，同时这些数据中心还要有独立的配电、冷却系统，还有电动空调这样的建筑单元。

数字化和低碳化相互驱动、相互促进，是推动绿色发展的双引擎。在华为云贵安数据中心，通过全液冷、人工智能、预制模块等创新技术，该数据中心能源使用效率提升了5%-8%，能效比PUE达到1.12。在100万台服务器满负荷运行的情况下，每年可减少碳排放81万吨；2020年，阿里仁和数据中心落地杭州，成为全球规模最大的全浸没式液冷数据中心。相比传统数据中心，其PUE最低可以达到1.09，每年可省电7000万度，足够西湖周边所有路灯连续点亮8年。

关注算力产业的可持续发展的同时，提升算效也同样关键。后者强调了数据中心的算力与功率的比值，反映出算力的能效水平。据了解，我国正在通过标准化、评估评测等方式，引导数据中心从粗放式的追求机架、追求规模数量，转向追求更高的算力和算效，提升服务


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