中國儲能網訊：“全國一臺計算機”指面向未來社會需求謀劃布局的“新型算力服務系統(tǒng)”，將算力基礎設施、算力供給、算力運營模式和算力生態(tài)培育一體化考慮，建立安全可控、靈活高效、開放互動、智能友好、綠色低碳算力服務能力。當前，人工智能大模型訓練亟須超高計算密度、超大規(guī)模算力和超快訓練速度的智能算力平臺支撐，在“大算力+大模型”發(fā)展背景下，模型快速迭代、算力需求倍增。2023年2月，中共中央、國務院印發(fā)的《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》提出，“系統(tǒng)優(yōu)化算力基礎設施布局，促進東西部算力高效互補和協(xié)同聯(lián)動，引導通用數(shù)據(jù)中心、超算中心、智能計算中心、邊緣數(shù)據(jù)中心等合理梯次布局”，為新時代布局新型算力服務系統(tǒng)指明了方向。2023年10月，工信部等六部門聯(lián)合印發(fā)《算力基礎設施高質量發(fā)展行動計劃》，提出到2025年智能算力占比達到35%的發(fā)展目標。因此，面向以智能算力為代表的海量計算需求，加快布局新型算力服務系統(tǒng)，是建立“全國一臺計算機”發(fā)展新格局、建設打通數(shù)字基礎設施大動脈、夯實數(shù)字中國建設基礎的必然選擇。
發(fā)展新型算力服務系統(tǒng)，服務我國多元化算力需求
近年來，隨著人工智能、數(shù)字孿生、元宇宙等新興技術的迅速發(fā)展，全球算力需求規(guī)模呈爆發(fā)式增長，而原有分散式布局的數(shù)據(jù)中心難以滿足新興領域海量高性能計算需求，迫切需要布局新型算力服務系統(tǒng)。
第一，發(fā)展新型算力服務系統(tǒng)是將中國打造為全球算力成本洼地，搶占全球算力競爭制高點的關鍵抓手。算力是數(shù)字經濟時代集信息計算力、數(shù)據(jù)存儲力、網絡運載力于一體的新型生產力。當前，人工智能撬動了新一輪科研范式變革，帶來海量智能算力需求。建成全球算力成本洼地對于激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新活力，加速數(shù)字產業(yè)化和產業(yè)數(shù)字化進程，催生新技術、新產業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，支撐經濟高質量發(fā)展有著重要作用。我國亟須探索通過降低算力建設運營成本、創(chuàng)新算力模式提供多樣化的算力供給方式，降低算力成本，提供屬性多元、服務模式多元、網絡系統(tǒng)多元、技術場景多元、運營模式多元的體系化算力系統(tǒng)，形成我國產業(yè)發(fā)展和經濟發(fā)展的優(yōu)勢基礎，形成全球企業(yè)和機構在我國發(fā)展的磁吸力。
第二，發(fā)展新型算力服務系統(tǒng)是將中國建設成為全球創(chuàng)新高地，形成全球算力長板的重要支撐。依托新型算力服務系統(tǒng)建設，以可負擔的價格對外提供算力服務，用低成本的普遍算力服務激發(fā)社會各主體的創(chuàng)新能力，發(fā)揮數(shù)據(jù)的要素價值。數(shù)據(jù)作為新型生產要素，依托大數(shù)據(jù)、大算力、大模型為人類認識世界引入了新范式，增強了科學發(fā)現(xiàn)能力。人工智能大模型需要依托智能算力大集群的長期訓練，依托“全國一臺計算機”發(fā)展知識計算引擎與知識服務技術，形成廣泛的智能推理能力，促進建立新的知識圖譜，研究效能得到極大提升，吸引全球創(chuàng)新資源向中國匯聚。
第三，發(fā)展新型算力服務系統(tǒng)是全面提升我國信息通信產業(yè)創(chuàng)新能力，形成我國體系化能力的重要契機?，F(xiàn)階段我國亟須探索“以網強算、算網融合”的體系化中國方案，充分發(fā)揮我國在通信領域的領先優(yōu)勢，“以網強算”帶動算力領域由被動跟隨轉向主動引領，全面提升信息通信產業(yè)的自主創(chuàng)新能力和國際競爭力。通過算力網絡布局，算力網絡發(fā)展催生出的新動能將促進我國新型信息基礎設施升級，提升全社會算力及其之間連接的使用效能，以此形成的新優(yōu)勢將進一步促進人工智能、大數(shù)據(jù)等信息通信技術相關產業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)到2035年我國數(shù)字化發(fā)展水平進入世界前列，數(shù)字中國建設取得重大成就的目標。
新型算力服務系統(tǒng)發(fā)展的主要挑戰(zhàn)
近年來，我國算力網絡規(guī)模發(fā)展迅速，然而仍然面臨缺乏整體統(tǒng)籌、技術標準體系不完善、多元化算力需求尚未有效滿足等多方面制約，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
第一，算力供給中缺乏對“多元主體、算網融合、數(shù)算匹配”的有效統(tǒng)籌。我國算力供給側市場內部競爭激烈，阿里云、華為云、騰訊云、百度云、天翼云、移動云、聯(lián)通云等國內相關廠商為爭奪市場份額，不斷降低價格及收益，致使國內企業(yè)利潤水平普遍遠低于國外企業(yè)，甚至出現(xiàn)虧損的情況。由于全球算力網絡尚處于技術研發(fā)與產業(yè)布局初期，低價競爭導致的盈利不足可能進一步影響企業(yè)對可持續(xù)研發(fā)投入的能力和意愿。
第二，我國智能算力底層技術能力亟待提升。全球競爭的背景下，智能數(shù)據(jù)中心主流計算芯片等核心元器件多數(shù)被國外企業(yè)壟斷,我國在智能算力規(guī)模和算力核心技術方面與國外仍存在差距。人工智能技術體系包含芯片、框架、工具包、應用大模型等多層。絕大多數(shù)互聯(lián)網公司和公共部門的數(shù)據(jù)中心底層基礎設施依賴于國外供應，我國自主人工智能芯片、框架等難以滿足我國快速增長的智能算力需求，亟須建立智能算力芯片、軟件、終端、服務的全棧能力。
第三，我國算力體系結構和標準亟待優(yōu)化。我國算力布局仍存在結構性失衡問題。例如，我國已經建立的國家超級計算中心商業(yè)化應用門檻較高，而大量中小型數(shù)據(jù)中心在運算能力、算法工具、軟件支持等方面無法完全滿足企業(yè)需求。在“東數(shù)西算”建設過程中，算法架構、軟硬件與接口標準缺乏，目前，不同廠商建設的數(shù)據(jù)中心包含不同類型指令集、不同體系架構的異構硬件，算力網絡支持多樣化算力需要適配不同廠商的基礎設施硬件架構，導致算力網絡對于數(shù)據(jù)與計算資源的協(xié)同和統(tǒng)籌能力不足。
第四，低成本、多元化、異構算力需求未被有效挖掘。當前，算力逐步從中心側向邊緣側、端側擴展，形成了云-邊-端三級算力架構，以支撐工業(yè)、制造、金融、能源、安防、游戲、視頻等多樣化智能應用場景的不斷落地。但是，我國尚未建立面向不同行業(yè)與個人用戶需求的可持續(xù)的運營模式，供需錯位問題突出。因而，亟須在國家層面、省市級層面、企業(yè)層面、業(yè)務層面進行算力設施供需匹配，開展面向性能、面向價格、面向效益的多方面測算。例如，“東數(shù)西算”亟須向時延要求高的應用場景拓展。然而，雖然已有部分互聯(lián)網巨頭公司在我國西部地區(qū)布局建立了數(shù)據(jù)中心，但主營業(yè)務仍以數(shù)據(jù)容災備份、離線數(shù)據(jù)存儲為主，這種“東數(shù)西存”模式的產業(yè)輻射能力較弱，不利于我國數(shù)據(jù)中心相關產業(yè)生態(tài)長遠發(fā)展。
多舉措推動我國新型算力服務系統(tǒng)發(fā)展
為有效應對我國新型算力服務系統(tǒng)建設面臨的挑戰(zhàn)，我國亟須進一步加強頂層設計，推動新型算力服務系統(tǒng)建設運營主體形成合力，建立我國算力網絡發(fā)展優(yōu)勢。
第一，發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，將政府力量和市場機制有機結合。在總算力規(guī)模和全球領先的通信網絡基礎上，建設超大規(guī)模高速廣域計算集群（“大集群”），提升國家綜合算力能力（“大算力”）是現(xiàn)實選擇的中國落地方案。在創(chuàng)新機制上，應充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢和基礎設施優(yōu)勢，有效市場和有為政府有機結合，尊重市場規(guī)律，避免強制性算力調度主導制度造成的投資浪費、市場和經濟效益低下、限制市場主體創(chuàng)新意愿的弊端。在運營服務上，政府應當采取靈活模式，建設新型算力服務系統(tǒng)基礎設施、算力底層核心技術（芯片、操作系統(tǒng)等）等安全保障，同時加大對普遍服務公用事業(yè)性質算力設施建設和運營主體的政策支持，引導搭建和完善城市公共數(shù)據(jù)庫、行業(yè)數(shù)據(jù)庫、知識庫等，加快公共算力服務的發(fā)展，支撐我國在全球高科技競爭中贏得主動權。
第二，加強關鍵核心技術攻關，系統(tǒng)構筑我國智能算力發(fā)展的優(yōu)勢地位。提升我國人工智能底層技術與共性技術對新型算力服務系統(tǒng)的支撐能力。首先，發(fā)揮我國體系優(yōu)勢和基礎設施建設優(yōu)勢，國家層面引導和扶持智能計算關鍵共性技術攻關，降低人工智能芯片等核心元器件技術劣勢帶來的不利影響。其次，加快以人工智能技術底層關鍵為引擎、以工程化產業(yè)化為導向的技術創(chuàng)新體系建設。推進“政產學研金服用”合作，提供技術創(chuàng)新關鍵要素供給，在科技領軍企業(yè)牽頭下，組織國家實驗室、國家研究機構等國家戰(zhàn)略科技力量組建創(chuàng)新聯(lián)合體、新型研發(fā)機構，突破處理器等重要環(huán)節(jié)的共性關鍵技術。借鑒美國國家人工智能研究資源（NAIRR）基礎設施建設路線圖計劃聯(lián)合美國主要企業(yè)與研究機構云平臺，提供包含數(shù)據(jù)、算力、測試床、軟件工具等服務和資源模式，在人工智能芯片、算力、算法、云服務提供商等多方面構建算力體系化的競爭優(yōu)勢。
第三，構建我國新型算力服務系統(tǒng)軟硬件標準與安全體系。構建自主開放的新型算力服務系統(tǒng)國際化技術與互聯(lián)標準體系。推動全國新型算力服務系統(tǒng)一體化標準建立，形成包括新型算力服務系統(tǒng)架構、節(jié)點互聯(lián)標準、應用接口標準、人工智能數(shù)據(jù)集接口標準等在內的標準體系，兼容多樣化算力和開發(fā)框架等軟硬件平臺。系統(tǒng)識別算力產業(yè)新興核心技術環(huán)節(jié)，確定重點核心標準突破口，聯(lián)合政府、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)力量，構建開放完善的計算技術、架構類標準體系。
第四，探索面向政府等公共事業(yè)部門的城市基本算力保障，提供低使用成本、高安全性算力服務。首先，在管理體制創(chuàng)新方面，可以對公用事業(yè)型和行業(yè)領域的新型算力系統(tǒng)建設，在資金、項目上給予配套政策，以及制定特定領域特許經營的特定辦法。其次，在低使用成本方面，政府向公共事業(yè)機構補貼計算資源費用、算力基礎設施建設運營補貼等，降低公共事業(yè)機構算力建設運營成本，促進其在算力服務上的應用和創(chuàng)新。此外，在高安全性方面，一方面采取各種安全措施來保護客戶數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)加密、訪問控制、身份驗證等，另一方面，算力網絡基礎設施采用零信任、區(qū)塊鏈、隱私計算等新型安全技術，從而在數(shù)據(jù)安全、應用安全、網絡安全等維度構建新型技術設施安全架構。
第五，加強算力網絡布局，提升對智慧城市、科教、公共事業(yè)等重點行業(yè)的帶動作用。推動算力網絡建設優(yōu)化。加快布局基礎電信運營企業(yè)網絡資源，推進網絡架構優(yōu)化，持續(xù)提升網絡容量、優(yōu)化流量疏導路徑。優(yōu)化接入網絡，支持算力資源的高速接入和高效調度。加快進行確定性網絡等未來網絡部署。在算力調度層面，通過分布式算網大腦統(tǒng)籌考慮可用算力容量、成本、網絡傳輸效率等多維屬性，為重點行業(yè)提供確定性有保障的服務。建立應用場景，應深入挖掘算力網絡在新型信息消費、智慧城市、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網、車聯(lián)網等場景的融合需求，強化算力應用推廣，充分發(fā)揮算力對制造、金融、教育、醫(yī)療等各行各業(yè)的賦能作用，加強殺手锏應用探索。
