中國信通院何寶宏：“十四五”期間將形成多層次算力設施體系，算力水平大幅提升

一只頂 2021-11-23

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解讀

“十四五”信息通信行業(yè)

發(fā)展規(guī)劃

11月16日，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》?！兑?guī)劃》對5G、千兆光網(wǎng)、算力網(wǎng)絡、移動物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領域指明了未來五年的發(fā)展方向，還需面向產(chǎn)業(yè)進一步解讀，通信世界全媒體特策劃《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》解讀專題，為未來信息通信業(yè)發(fā)展明確產(chǎn)業(yè)方向。

本期，中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）云計算與大數(shù)據(jù)研究所所長何寶宏圍繞“算力”，對《規(guī)劃》進行解讀。

算力是數(shù)字經(jīng)濟時代的核心基礎能力。在工信部近日發(fā)布的《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）中，算力能力的提升是“十四五”時期的重點任務之一?！兑?guī)劃》指出，到2025年基本建成安全可靠的新型數(shù)字基礎設施。在算力提升方面，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)與算力設施服務能力顯著增強。數(shù)據(jù)中心布局實現(xiàn)東中西部協(xié)調(diào)發(fā)展，集約化、規(guī)模化發(fā)展水平顯著提高，形成數(shù)網(wǎng)協(xié)同、數(shù)云協(xié)同、云邊協(xié)同、綠色智能的多層次算力設施體系，算力水平大幅提升，人工智能、區(qū)塊鏈等設施服務能力顯著增強。

本文針對《規(guī)劃》指出的算力發(fā)展方向進行了解讀，為了落實好《規(guī)劃》，中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所將一如既往，從算力設施體系、數(shù)據(jù)基礎設施、人工智能基礎設施服務能力、區(qū)塊鏈評估評測等方面，持續(xù)推動綠色智能的數(shù)據(jù)與算力設施相關的研究支撐工作。

明確算力能力提升

五項重點任務

在算力能力提升方面，《規(guī)劃》提出5項重點任務，包括統(tǒng)籌優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局；構建綠色智能、互通共享的數(shù)據(jù)與算力設施；加快構建并形成以數(shù)據(jù)和算力設施為核心的新型數(shù)字基礎設施體系；加快骨干網(wǎng)向以云計算數(shù)據(jù)中心為核心的云網(wǎng)融合架構演進；鼓勵開展數(shù)據(jù)中心之間直連網(wǎng)絡建設。

這5項重點任務的提出為后續(xù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了道路。一是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展目標。優(yōu)化新型數(shù)據(jù)中心綠色低碳建設能力，加快高能耗、低效率數(shù)據(jù)中心的整合、改造、升級，完善綠色低碳評估體系，建立覆蓋各類能源指標的綜合性評價標準，健全全生命周期評價機制，實現(xiàn)CUE、PUE、WUE等指標的實時監(jiān)測。二是增強數(shù)據(jù)中心高效智能管理能力。以技術賦能高效運維和智能管理，將大數(shù)據(jù)、人工智能等技術用于運維管理，提高數(shù)據(jù)采集的實時性和準確性，優(yōu)化訓練節(jié)能、告警等數(shù)據(jù)模型，開展故障預測，進一步提升運維管理系統(tǒng)服務效率和智能化水平；以標準規(guī)范管理機制和系統(tǒng)建設，從系統(tǒng)的技術要求、場景廣度和顆粒度，以及評估方式等方面提高行業(yè)智能化運營管理能力和智能化運營管理系統(tǒng)的可靠性。三是推動數(shù)據(jù)中心和算力基礎設施走高質(zhì)量建設之路。引導數(shù)據(jù)中心一體化協(xié)調(diào)發(fā)展，推動網(wǎng)絡、能源、算力、數(shù)據(jù)和應用的一體化實施；提高數(shù)據(jù)中心算力算效水平和供應能力，豐富算力應用場景；加快綠色低碳數(shù)據(jù)中心建設，優(yōu)化能源使用效率和用能結構；健全網(wǎng)絡質(zhì)量管理體系，完善數(shù)網(wǎng)協(xié)同、算網(wǎng)協(xié)同、網(wǎng)絡直連、邊緣數(shù)據(jù)中心部署機制；推動智算中心建設進程，構建多元異構算力設施體系。

新增數(shù)據(jù)中心算力

等多項指標

《規(guī)劃》設定6大類20個量化發(fā)展目標，新增基礎設施方面的“數(shù)據(jù)中心算力”和綠色節(jié)能方面的“新建大型和超大型數(shù)據(jù)中心運行電能利用效率（PUE）”等若干指標。其中，數(shù)據(jù)中心算力從2020年的90（每秒百億億次浮點運算）增長到2025年的300（每秒百億億次浮點運算）；PUE從2020年的1.4降低到2025年的1.3以下。

這些指標的提出，主要是為了解決我國算力的絕對數(shù)量的需求和低碳綠色發(fā)展之間的平衡問題。根據(jù)開放數(shù)據(jù)中心委員會（ODCC）發(fā)布的《算力白皮書》，我國算力規(guī)模持續(xù)擴大。據(jù)估計，2020年我國算力總規(guī)模達到90EFlops，全球占比約31%，保持55%的高位增長，高于全球增速約16%。但與此同時，數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳效果逐漸趨緩，全國超大型數(shù)據(jù)中心平均運行PUE為1.46，大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.55；超大型、大型的平均設計PUE分別為1.36、1.39。盡管互聯(lián)網(wǎng)巨頭探索綠色節(jié)能新技術，新建數(shù)PUE基本在1.4以下，但部分超大型數(shù)據(jù)中心已接近極限PUE，低碳綠色實現(xiàn)能力難以滿足算力規(guī)模快速增長的需求。

《規(guī)劃》的頒布，希望通過總量和PUE的導向要求，引導行業(yè)采用各種先進技術，實現(xiàn)算力產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。一是均衡布局，統(tǒng)籌算力資源，加快京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝，以及貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地全國一體化國家樞紐節(jié)點建設，加快東數(shù)西算工程落地，下好全國一盤棋。二是統(tǒng)籌協(xié)作，加強相關部門之間合作與交流，統(tǒng)籌算力基礎設施政策發(fā)展，強化政策體系的協(xié)調(diào)和建設。三是增強監(jiān)管，將算力基礎設施逐步接入至能耗監(jiān)測平臺，并探索對算力基礎設施實際使用效率進行監(jiān)測，加強算力產(chǎn)業(yè)項目的節(jié)能審查和老舊改造。四是優(yōu)化創(chuàng)新，推進算力相關技術研發(fā)創(chuàng)新和市場應用示范試點，通過示范試點工程為成熟創(chuàng)新技術成果應用提供大規(guī)模推廣的基礎。

直面2025

算力挑戰(zhàn)

《規(guī)劃》對算力領域的發(fā)展提出了明確要求，2025年要實現(xiàn)這些目標還面臨多方面挑戰(zhàn)。根據(jù)開放數(shù)據(jù)中心委員會發(fā)布的《算力白皮書》，我國的智算算力比重還不高，異構算力的比例更低。未來一段時間內(nèi)，需要相關的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)異構算力的調(diào)度，擴大整個產(chǎn)業(yè)的規(guī)模，建立以算力交易平臺和算力控制面為基礎，以算力消費方、算力提供方、網(wǎng)絡運營方為核心，以算力應用類商店、AI賦能平臺等應用提供方為保障的異構算力調(diào)度體系，形成完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。協(xié)同有效的算力調(diào)度能夠使得算力相關信息以用戶需求為導向，提供最佳的資源分配及網(wǎng)絡連接方案，從而實現(xiàn)整網(wǎng)資源的最優(yōu)化使用和異構算力供需精準對接。

與此同時，要積極推進數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展，建設數(shù)據(jù)中心高速承載網(wǎng)絡，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心跨網(wǎng)、跨地域數(shù)據(jù)交互。在數(shù)據(jù)中心間建立直連網(wǎng)絡，滿足算力調(diào)度需求；優(yōu)先在國家樞紐節(jié)點內(nèi)的新型數(shù)據(jù)中心集群間形成網(wǎng)絡直連，推進構建國家新型互聯(lián)網(wǎng)交換中心；依托網(wǎng)絡進行算力資源調(diào)度和數(shù)據(jù)要素流通，算網(wǎng)協(xié)同機制的建立能夠打通網(wǎng)絡傳輸途徑，提升跨區(qū)域算力調(diào)度能力，滿足高頻實時、跨網(wǎng)跨區(qū)的數(shù)據(jù)交互和業(yè)務交互需求；推進算網(wǎng)協(xié)同機制，實現(xiàn)計算、存儲、網(wǎng)絡等資源在云、邊、端靈活調(diào)度，將不同算力需求的業(yè)務應用分發(fā)到云、邊、端算力節(jié)點。

為了實現(xiàn)《規(guī)劃》對算力領域提出的要求，產(chǎn)業(yè)界需要在以下方面進行努力。

首先要加大技術創(chuàng)新力度。從算力基礎設施的建設、運維，到關鍵IT設備的自主創(chuàng)新，以及云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能層面的算法應用，都需要進行更多的投入；大力開展節(jié)約資源、節(jié)能降耗的算力基礎設施關鍵技術的研發(fā)，建立健全算力基礎設施全生命周期評價體系；著力補齊算力基礎設施關鍵短板，如芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等，加強基礎理論、技術和應用研究，增強多學科的綜合交叉與深度融合。

其次是推動標準化進程。建立完善的標準體系，推進不同OS、部件、整機、芯片平臺兼容、統(tǒng)一算力度量標準，推進算力技術標準，推動低代碼無代碼開發(fā)平臺標準化。標準化能夠在產(chǎn)業(yè)初期拉通產(chǎn)業(yè)鏈各方，達成行業(yè)共識，形成互通接口，最大限度的降低研發(fā)成本，推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)的繁榮。

四步走

落實算力基礎設施建設

中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所在數(shù)據(jù)中心、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈方面進行深度研究，做了大量政策支撐、標準制定和產(chǎn)業(yè)平臺的工作。為了落實好《規(guī)劃》，中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所將一如既往，從算力設施體系、數(shù)據(jù)基礎設施、人工智能基礎設施服務能力、區(qū)塊鏈評估評測等方面，持續(xù)推動綠色智能的數(shù)據(jù)與算力設施相關的研究支撐工作。

一是優(yōu)化生態(tài)建設。打造融合創(chuàng)新、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綠色智能的新型數(shù)字基礎設施生態(tài)體系，引導布局結構合理化、服務能力高質(zhì)化、發(fā)展體系泛在化、基礎設施綠色化，從多維度、多途徑優(yōu)化技術方案、核心架構、運作機制，推進產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設。

二是深入技術研究。為穩(wěn)固增強數(shù)字基礎設施產(chǎn)業(yè)鏈，提高系統(tǒng)韌性，中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所將充分發(fā)揮政策支撐、平臺建設、標準引領、研發(fā)創(chuàng)新能力，加強產(chǎn)業(yè)鏈核心技術研究能力，推進關鍵環(huán)節(jié)新技術研發(fā)應用，以技術研究為引領，實現(xiàn)算力設施體系、數(shù)據(jù)基礎設施、人工智能基礎設施、區(qū)塊鏈基礎設施等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展。

三是健全標準規(guī)范。為適應新型數(shù)字基礎設施在系統(tǒng)建設、運營管理、業(yè)務發(fā)展等各方面的新要求，中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所將繼續(xù)強化標準支撐，推動高標準新型數(shù)據(jù)中心建設，建立新型數(shù)據(jù)中心算力算效評估體系和機制，健全大數(shù)據(jù)多維度評估評測體系，支撐智慧醫(yī)療、金融科技雙向跨領域標準制定，規(guī)范綜合能源管理、碳排放核查、碳中和目標實現(xiàn)等方面的技術研究與應用實踐，賦能經(jīng)濟社會數(shù)字化轉型升級的能力全面提升。

四是測評保駕護航。中國信通院云計算與大數(shù)據(jù)研究所將繼續(xù)發(fā)揮好權威第三方的作用，在數(shù)據(jù)中心能效強標、DCMM等國標落實方面，可信云、數(shù)據(jù)中心低碳等級、數(shù)據(jù)中心綠色等級、數(shù)據(jù)庫、人工智能等行業(yè)評估方面持續(xù)開展相關的評測工作，為推動產(chǎn)業(yè)進步貢獻一份力量。