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                構建算力互聯互通體系 探索算力互聯網發展

                信息來源:人民郵電報 發布日期:2024-04-25

                  隨著人工智能大模型等應用的爆發式發展,智能應用對算力的需求呈現指數級增長態勢,算力成為支撐數字經濟發展的關鍵基礎設施,是全球性緊缺戰略資源,從而社會各方提出對算力的普惠化需求。在此背景下,算力產業鏈各方高度關注算力互聯并積極開展探索實踐。為了解決算力供需等問題,通過構建算力互聯互通體系,探索算力互聯網,將形成算力標準化、服務化的大市場。

                  智能算力亟須普惠化

                  算力互聯成為產業共同關注

                  當前,智能算力需求激增,亟須算力互聯實現普惠化。與傳統互聯網的小數據長期運行計算的應用不同,人工智能、邊緣計算、工業計算等應用的特點是短時間對大量數據進行計算,在本地算力資源不滿足需求時,需流動到另一個算力池進行計算。整個過程需要多類型算力跨區域的互聯,與水、電通過水電網流動到用戶不同,算力互聯網需要將計算應用和數據傳輸到目標算力資源池進行計算并返回結果。因此,將不同主體、不同架構、不同地域的算力資源標準化互聯,任務和數據在算力資源間高效流動互通,成為推動算力普惠化的關鍵。

                  全球主要國家紛紛關注算力互聯,我國也積極探索算力互聯技術實踐。在標準方面,國際標準化組織已在云間互聯和互操作技術領域開展研究工作,如IEEE組織P2301、P2302等工作組推動云間互聯等技術標準制定。在研究項目方面,美國能源局發布《高性能數據基礎設施計劃》。歐盟委員會發布的白皮書《如何掌握歐洲數字基礎設施需求》中提到要創建“互聯協作計算”網絡,推動構建互聯可信的統一算力。

                  當前,我國產業各方通過多種方式積極探索算力互聯方式方法。地方政府構建算力調度平臺,將區域內算力資源匯聚形成地域資源池,實現算力資源的供需對接,形成“塊狀”局域網。電信運營商開展算力并網行動,在企業層面實現多方算力資源并網整合,形成算力“條狀”局域網。鵬城實驗室建設中國算力網,現階段側重智算中心互聯,形成“智算局域網”?!俺慊ヂ摼W”建設,構建一體化超算算力網絡和服務平臺,形成“超算局域網”。中國信通院綜合多條技術路線,開展算力互聯網體系研究與實踐,在工信部指導下,以實現全國算力一張網和統一大市場為目標,通過算力標識和編排調度等互聯互通技術實現算力標準化互聯、業務和數據高效流動互通。

                  目前產業界積極推進算力互聯研究,已經形成多條技術路徑,但尚未形成產業合力,因此形成全國算力一張網和統一大市場仍面臨三大挑戰:一是算力市場分散,“找算力”資源成本待降低。算力市場分散,用戶需匯總市場零散數據,算力感知獲取成本高。二是調度能力不足,“調算力”應用傳輸能力待提升?,F有編排調度系統和網絡條件較難支持大規模數據跨主體、跨地域頻繁傳輸,導致調度效率低。三是計算框架不同,“用算力”架構適配待優化。各廠商算力資源接口、協議不統一,應用部署運行需要針對算力資源進行兼容適配,提升跨主體部署效率。

                  構建算力互聯互通體系

                  探索算力互聯網

                  在互聯網時代,全球計算機通過TCP/IP、URI(資源統一標識符)等技術實現了局域網間互聯互通。而當前不同算力互聯路徑形成算力局域網“孤島”,因此迫切需要通用的標準和協議打通各技術屏障,實現全國算力互聯成網,釋放算力潛能。

                  充分結合產業各方的認識和實踐,我們認為,算力服務是互聯網上的一種新型信息通信業務形態。算力互聯互通是將不同主體、不同類型、不同地域的公共算力資源標準化互聯,具備可查詢、可對話、可調用的服務能力,實現應用和數據在算力間高效供需匹配、流動互通、遷移計算。

                  算力互聯網是互聯網面向算力應用與調度需求進行能力增強和系統升級形成的新型基礎設施和技術產業體系,其本質是在互聯網體系架構內構建統一算力標識符,以算網云調度操作系統和高性能傳輸協議為基礎增強計算和網絡能力形成彈性網絡,具備智能感知、實時發現、隨需獲取能力,形成算力標準化、服務化的大市場和算力相互連接、靈活調用的一張邏輯上的網。

                  通過前期技術探索,逐步構建算力互聯網體系架構1.0。算力互聯網機理是算力應用和數據從一個算力資源流動到另一個算力資源并完成計算的過程。一是計算任務,根據統一規則將算力需求轉換為任務定義,標準化“找算力”需求。二是感知資源,通過算力標識體系,對照任務定義快速匹配資源,為“找算力”提供調度路徑。三是傳輸流動,根據算力標識符信息和路徑,利用算網云操作系統和彈性網絡將算力應用和數據傳輸到對應資源,為“調算力”提供高速通道。四是計算執行,通過計算框架適配應用、芯片互聯提高節點內數據交換效率,高效部署計算應用,為“用算力”提供適配框架。

                  未來算力互聯網各個角色包括:算力調度服務商對接用戶開展算力的交易調度等服務;算力互聯網運營商構建運營算力互聯互通平臺,匯聚整合算力資源,提供算力互聯通信以及計量結算服務;算力提供商通過統一算力標識體系上報算力資源以開展算力資源服務;網絡運營商提供彈性網絡等服務,提升數據傳輸效率。

                  通過構建算力互聯網體系,融合互聯、計算、網絡等多層面軟硬件技術,不斷更新迭代算力資源應用方式,加速算力普惠化發展。通過構建算力調度、算力互聯互通等新業態,培育算力調度服務商、算力互聯網運營商等新主體,形成算力產業新的增長點,為經濟社會高質量發展提供新動能。(作者:中國信通院云大所副所長 栗蔚)

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