“算力规模与数字经济发展水平正相关，建设以算力为核心的通信基础设施，是各国数字经济发展布局的重点方向。”近日，在中国信息通信研究院联合华为举办的全光算力网络圆桌研讨上，中国信息通信研究院技术与标准研究所所长张海懿表示：“这需要计算和网络从架构和业务上深度融合，实现网络融合、算力融合、数据融合、运维融合、能力融合以及服务融合的全新架构生态。”
“算力竞争”加速算力提升
当前，数字技术正在驱动实体经济全面升级，不断催生新模式新业态。以算力为核心的大数据中心、人工智能等是新型基础设施的重要组成部分，算力基础设施提升是各国数字经济发展布局的重点方向，张海懿介绍说。
根据中国信通院的统计，美、中、欧、日占据全球算力规模的84%，同时美、中、德、日、英五国数字经济规模占全球的79%，算力规模与数字经济发展水平呈明显的正相关关系。
数字经济的网络效应、规模效应及范围经济特征，决定了数字经济马太效应明显，将促使全球地缘进一步分化，区域发展差距可能会进一步加大，各主要国家纷纷展开“数字竞争”“算力竞争”。
算力提升需要从算力资源到算力系统全面提升，布局基础性、系统性的算力设施。张海懿介绍说，随着数字技术向经济社会各领域全面持续渗透，全社会对算力需求仍十分迫切，预计每年仍将以20%以上的速度快速增长。算力竞赛已经成为国际竞争的重要焦点。
我国“东数西算”布局长远
“十四五”期间，我国数字经济将进入深化应用、规范发展、普惠共享的新阶段，预计到2025年，数字经济核心产业增加值占GDP比重将达到10%。
为推动数字经济和社会智能发展，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点。国家枢纽节点的部署和“东数西算”工程的推进，将提升我国数据跨区域算力调度能力，打通网络传输通道，推动我国新型算力网络体系构建。
2022年1月12日，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》中，重点强调“推进云网协同和算网融合发展。加快构建算力、算法、数据、应用资源协同的全国一体化大数据中心体系”；2022年2月，8个国家算力枢纽节点和10个国家数据中心集群完成批复，全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”工程正式全面启动；8个国家算力枢纽节点将作为我国算力网络的骨干连接点，发展数据中心集群，开展数据中心与网络、云计算、大数据之间的协同建设，并作为国家“东数西算”工程的战略支点，推动算力资源有序向西转移，促进解决东西部算力供需失衡问题。
“东数西算”的背景是我国数字经济发展呈现“东高西低”的态势，“两极分化”的趋势日益明显。张海懿介绍说，实施“东数西算”之后，在战略层面，可以发挥西部资源潜能，平衡数字经济发展；充分发挥西部资源禀赋，优化数字基础设施布局，实现高效、低碳；实现国内数字经济的平衡发展。在产业层面，可以带动国内芯、算、存、网、云、智等各相关产业发展；通过一体化大数据中心体系建设，投资和需求培育双轮驱动，带动国内相关产业，加速进步与成熟。在技术层面，可以促进计算、网络、云等新技术演进，面向泛在计算、分布式云、边缘计算的新需求，推动算网融合、算力网络等新兴技术领域突破。
“4＋6”合作体系筑牢算网融合底座
“不同的算力布局和不同的应用场景对算力和网络的配置提出了不同的需求，这就是算网融合的由来。”张海懿说。
如针对中心算力，时延为50-100ms，典型部署为公有云、一体化大数据中心或者国家数据中心集群，典型应用场景为非实时性互联网服务、大数据离线分析、AI模型训练，数据备份等等。而针对近场边缘算力，时延10-20ms，典型部署硬件形态为MEC、边缘云、CDN等，典型应用场景为高实时性互联网服务（AR/VR、高实时游戏等）。
目前算力分布主要在中心节点（公有云、大型DC等），未来希望实现分布式云，云边协同；算力构成主要以CPU为主，未来希望包括CPU、GPU、NPU、TPU等，多种异构算力满足不同计算场景（标量、矢量、矩阵运算）；目前获取方式一般为单一算力供方，供需直接对接，客户按供方（云、超算）的算力布局（地区、机房等）获取算力，未来希望实现多云、混合云为主，供需自动对接，根据客户算力需求场景自动匹配算力资源（中心、边缘、现场等）。
为此，算网融合的理念和解决方案应运而生。张海懿介绍说，算网融合是以通信网络设施与异构计算设施融合发展为基石，将数据、计算与网络等多种资源进行统一编排管控，实现网络融合、算力融合、数据融合、运维融合、能力融合以及服务融合的一种新趋势和新业态，为用户提供弹性、敏捷、安全的综合ICT服务。
张海懿认为，具体而言，算网融合要推动“计算”与“网络”从架构到业务的深度融合，架构上是一整套“4＋6”合作体系。“4”指四个层次，分别为算网设施、算网平台、算网应用和算网安全；“6”为六个融合，分别是服务融合、能力融合、运维融合、数据融合、算力融合和网络融合。
其中，“算网设施是算网融合的核心底座，算网设施奠定能力底座，算网一体打造资源聚合。”张海懿认为。
算网设施为算网融合提供计算、网络、存储等资源的物理承载，实现网络、计算以及数据资源的池化，一体化管理调度资源池，是一种协同了“云”“网”“边”“端”的分布式部署实例。
算网设施包括云计算数据、智能计算中心、高性能计算、边缘计算节点(MEC)等计算基础设施，全光网和全IP网的网络基础设施，共同为算网融合提供网络传输能力、异构计算能力以及数据分析能力。
算网平台结合人工智能、大数据技术等创新技术，为算网融合提供基于数据分析的网络智能运维和监控，构建多种类型的算力服务模型，实现对算力服务的统一编排和调度，使得算网平台成为算网融合的智慧中枢。
智能融合和运维融合是算网平台的两大基础，其中，智能融合强调与人工智能、大数据分析、安全内生等技术相结合，形成智能大脑；运维融合则重视协同数据、网络、计算等各类资源实现统一管理、调度和编排，形成服务化的场景模型。
展望未来，张海懿呼吁产、研、学、用等多方共同协作构建合作平台，产业界设备提供商提供基础软硬件，网络服务提供商、算力服务商等向用户提供统一的算力服务；学术界围绕算力融合、算力感知等算网融合技术，开展前沿学术研究，加强知识成果转化；研究机构聚焦算网融合的热点与难点，发挥行业智库作用，同步开展技术与产业发展研究；用户层面医疗、能源、教育、交通等各垂直行业根据行业应用特点，提供业务部署与应用需求。从政策法规、市场培育、产业引导、科技投入等方面加强政府引导，推进标准顶层设计，标准组织与产业联盟积极推进算网融合标准化。