中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“全國(guó)一臺(tái)計(jì)算機(jī)”指面向未來(lái)社會(huì)需求謀劃布局的“新型算力服務(wù)系統(tǒng)”，將算力基礎(chǔ)設(shè)施、算力供給、算力運(yùn)營(yíng)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(kāi)放互動(dòng)、智能友好、綠色低碳算力服務(wù)能力。當(dāng)前，人工智能大模型訓(xùn)練亟須超高計(jì)算密度、超大規(guī)模算力和超快訓(xùn)練速度的智能算力平臺(tái)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(guó)務(wù)院印發(fā)的《數(shù)字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》提出，“系統(tǒng)優(yōu)化算力基礎(chǔ)設(shè)施布局，促進(jìn)東西部算力高效互補(bǔ)和協(xié)同聯(lián)動(dòng)，引導(dǎo)通用數(shù)據(jù)中心、超算中心、智能計(jì)算中心、邊緣數(shù)據(jù)中心等合理梯次布局”，為新時(shí)代布局新型算力服務(wù)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(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，提出到2025年智能算力占比達(dá)到35%的發(fā)展目標(biāo)。因此，面向以智能算力為代表的海量計(jì)算需求，加快布局新型算力服務(wù)系統(tǒng)，是建立“全國(guó)一臺(tái)計(jì)算機(jī)”發(fā)展新格局、建設(shè)打通數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施大動(dòng)脈、夯實(shí)數(shù)字中國(guó)建設(shè)基礎(chǔ)的必然選擇。
發(fā)展新型算力服務(wù)系統(tǒng)，服務(wù)我國(guó)多元化算力需求
近年來(lái)，隨著人工智能、數(shù)字孿生、元宇宙等新興技術(shù)的迅速發(fā)展，全球算力需求規(guī)模呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，而原有分散式布局的數(shù)據(jù)中心難以滿足新興領(lǐng)域海量高性能計(jì)算需求，迫切需要布局新型算力服務(wù)系統(tǒng)。
第一，發(fā)展新型算力服務(wù)系統(tǒng)是將中國(guó)打造為全球算力成本洼地，搶占全球算力競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的關(guān)鍵抓手。算力是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代集信息計(jì)算力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)力、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)載力于一體的新型生產(chǎn)力。當(dāng)前，人工智能撬動(dòng)了新一輪科研范式變革，帶來(lái)海量智能算力需求。建成全球算力成本洼地對(duì)于激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新活力，加速數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進(jìn)程，催生新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展有著重要作用。我國(guó)亟須探索通過(guò)降低算力建設(shè)運(yùn)營(yíng)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(wù)模式多元、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)多元、技術(shù)場(chǎng)景多元、運(yùn)營(yíng)模式多元的體系化算力系統(tǒng)，形成我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)，形成全球企業(yè)和機(jī)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展的磁吸力。
第二，發(fā)展新型算力服務(wù)系統(tǒng)是將中國(guó)建設(shè)成為全球創(chuàng)新高地，形成全球算力長(zhǎng)板的重要支撐。依托新型算力服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，以可負(fù)擔(dān)的價(jià)格對(duì)外提供算力服務(wù)，用低成本的普遍算力服務(wù)激發(fā)社會(huì)各主體的創(chuàng)新能力，發(fā)揮數(shù)據(jù)的要素價(jià)值。數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素，依托大數(shù)據(jù)、大算力、大模型為人類認(rèn)識(shí)世界引入了新范式，增強(qiáng)了科學(xué)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(zhǎng)期訓(xùn)練，依托“全國(guó)一臺(tái)計(jì)算機(jī)”發(fā)展知識(shí)計(jì)算引擎與知識(shí)服務(wù)技術(shù)，形成廣泛的智能推理能力，促進(jìn)建立新的知識(shí)圖譜，研究效能得到極大提升，吸引全球創(chuàng)新資源向中國(guó)匯聚。
第三，發(fā)展新型算力服務(wù)系統(tǒng)是全面提升我國(guó)信息通信產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，形成我國(guó)體系化能力的重要契機(jī)。現(xiàn)階段我國(guó)亟須探索“以網(wǎng)強(qiáng)算、算網(wǎng)融合”的體系化中國(guó)方案，充分發(fā)揮我國(guó)在通信領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，“以網(wǎng)強(qiáng)算”帶動(dòng)算力領(lǐng)域由被動(dòng)跟隨轉(zhuǎn)向主動(dòng)引領(lǐng)，全面提升信息通信產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)算力網(wǎng)絡(luò)布局，算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展催生出的新動(dòng)能將促進(jìn)我國(guó)新型信息基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，提升全社會(huì)算力及其之間連接的使用效能，以此形成的新優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步促進(jìn)人工智能、大數(shù)據(jù)等信息通信技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)到2035年我國(guó)數(shù)字化發(fā)展水平進(jìn)入世界前列，數(shù)字中國(guó)建設(shè)取得重大成就的目標(biāo)。
新型算力服務(wù)系統(tǒng)發(fā)展的主要挑戰(zhàn)
近年來(lái)，我國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模發(fā)展迅速，然而仍然面臨缺乏整體統(tǒng)籌、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)方面。
第一，算力供給中缺乏對(duì)“多元主體、算網(wǎng)融合、數(shù)算匹配”的有效統(tǒng)籌。我國(guó)算力供給側(cè)市場(chǎng)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)激烈，阿里云、華為云、騰訊云、百度云、天翼云、移動(dòng)云、聯(lián)通云等國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商為爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額，不斷降低價(jià)格及收益，致使國(guó)內(nèi)企業(yè)利潤(rùn)水平普遍遠(yuǎn)低于國(guó)外企業(yè)，甚至出現(xiàn)虧損的情況。由于全球算力網(wǎng)絡(luò)尚處于技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)布局初期，低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的盈利不足可能進(jìn)一步影響企業(yè)對(duì)可持續(xù)研發(fā)投入的能力和意愿。
第二，我國(guó)智能算力底層技術(shù)能力亟待提升。全球競(jìng)爭(zhēng)的背景下，智能數(shù)據(jù)中心主流計(jì)算芯片等核心元器件多數(shù)被國(guó)外企業(yè)壟斷,我國(guó)在智能算力規(guī)模和算力核心技術(shù)方面與國(guó)外仍存在差距。人工智能技術(shù)體系包含芯片、框架、工具包、應(yīng)用大模型等多層。絕大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)公司和公共部門的數(shù)據(jù)中心底層基礎(chǔ)設(shè)施依賴于國(guó)外供應(yīng)，我國(guó)自主人工智能芯片、框架等難以滿足我國(guó)快速增長(zhǎng)的智能算力需求，亟須建立智能算力芯片、軟件、終端、服務(wù)的全棧能力。
第三，我國(guó)算力體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)亟待優(yōu)化。我國(guó)算力布局仍存在結(jié)構(gòu)性失衡問(wèn)題。例如，我國(guó)已經(jīng)建立的國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心商業(yè)化應(yīng)用門檻較高，而大量中小型數(shù)據(jù)中心在運(yùn)算能力、算法工具、軟件支持等方面無(wú)法完全滿足企業(yè)需求。在“東數(shù)西算”建設(shè)過(guò)程中，算法架構(gòu)、軟硬件與接口標(biāo)準(zhǔn)缺乏，目前，不同廠商建設(shè)的數(shù)據(jù)中心包含不同類型指令集、不同體系架構(gòu)的異構(gòu)硬件，算力網(wǎng)絡(luò)支持多樣化算力需要適配不同廠商的基礎(chǔ)設(shè)施硬件架構(gòu)，導(dǎo)致算力網(wǎng)絡(luò)對(duì)于數(shù)據(jù)與計(jì)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(gòu)算力需求未被有效挖掘。當(dāng)前，算力逐步從中心側(cè)向邊緣側(cè)、端側(cè)擴(kuò)展，形成了云-邊-端三級(jí)算力架構(gòu)，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(yīng)用場(chǎng)景的不斷落地。但是，我國(guó)尚未建立面向不同行業(yè)與個(gè)人用戶需求的可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)模式，供需錯(cuò)位問(wèn)題突出。因而，亟須在國(guó)家層面、省市級(jí)層面、企業(yè)層面、業(yè)務(wù)層面進(jìn)行算力設(shè)施供需匹配，開(kāi)展面向性能、面向價(jià)格、面向效益的多方面測(cè)算。例如，“東數(shù)西算”亟須向時(shí)延要求高的應(yīng)用場(chǎng)景拓展。然而，雖然已有部分互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司在我國(guó)西部地區(qū)布局建立了數(shù)據(jù)中心，但主營(yíng)業(yè)務(wù)仍以數(shù)據(jù)容災(zāi)備份、離線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為主，這種“東數(shù)西存”模式的產(chǎn)業(yè)輻射能力較弱，不利于我國(guó)數(shù)據(jù)中心相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
多舉措推動(dòng)我國(guó)新型算力服務(wù)系統(tǒng)發(fā)展
為有效應(yīng)對(duì)我國(guó)新型算力服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)，我國(guó)亟須進(jìn)一步加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，推動(dòng)新型算力服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)主體形成合力，建立我國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。
第一，發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，將政府力量和市場(chǎng)機(jī)制有機(jī)結(jié)合。在總算力規(guī)模和全球領(lǐng)先的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，建設(shè)超大規(guī)模高速?gòu)V域計(jì)算集群（“大集群”），提升國(guó)家綜合算力能力（“大算力”）是現(xiàn)實(shí)選擇的中國(guó)落地方案。在創(chuàng)新機(jī)制上，應(yīng)充分發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)和基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)勢(shì)，有效市場(chǎng)和有為政府有機(jī)結(jié)合，尊重市場(chǎng)規(guī)律，避免強(qiáng)制性算力調(diào)度主導(dǎo)制度造成的投資浪費(fèi)、市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)效益低下、限制市場(chǎng)主體創(chuàng)新意愿的弊端。在運(yùn)營(yíng)服務(wù)上，政府應(yīng)當(dāng)采取靈活模式，建設(shè)新型算力服務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施、算力底層核心技術(shù)（芯片、操作系統(tǒng)等）等安全保障，同時(shí)加大對(duì)普遍服務(wù)公用事業(yè)性質(zhì)算力設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)主體的政策支持，引導(dǎo)搭建和完善城市公共數(shù)據(jù)庫(kù)、行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等，加快公共算力服務(wù)的發(fā)展，支撐我國(guó)在全球高科技競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)權(quán)。
第二，加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，系統(tǒng)構(gòu)筑我國(guó)智能算力發(fā)展的優(yōu)勢(shì)地位。提升我國(guó)人工智能底層技術(shù)與共性技術(shù)對(duì)新型算力服務(wù)系統(tǒng)的支撐能力。首先，發(fā)揮我國(guó)體系優(yōu)勢(shì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)優(yōu)勢(shì)，國(guó)家層面引導(dǎo)和扶持智能計(jì)算關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)，降低人工智能芯片等核心元器件技術(shù)劣勢(shì)帶來(lái)的不利影響。其次，加快以人工智能技術(shù)底層關(guān)鍵為引擎、以工程化產(chǎn)業(yè)化為導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)。推進(jìn)“政產(chǎn)學(xué)研金服用”合作，提供技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵要素供給，在科技領(lǐng)軍企業(yè)牽頭下，組織國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家研究機(jī)構(gòu)等國(guó)家戰(zhàn)略科技力量組建創(chuàng)新聯(lián)合體、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，突破處理器等重要環(huán)節(jié)的共性關(guān)鍵技術(shù)。借鑒美國(guó)國(guó)家人工智能研究資源（NAIRR）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)路線圖計(jì)劃聯(lián)合美國(guó)主要企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)云平臺(tái)，提供包含數(shù)據(jù)、算力、測(cè)試床、軟件工具等服務(wù)和資源模式，在人工智能芯片、算力、算法、云服務(wù)提供商等多方面構(gòu)建算力體系化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
第三，構(gòu)建我國(guó)新型算力服務(wù)系統(tǒng)軟硬件標(biāo)準(zhǔn)與安全體系。構(gòu)建自主開(kāi)放的新型算力服務(wù)系統(tǒng)國(guó)際化技術(shù)與互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)體系。推動(dòng)全國(guó)新型算力服務(wù)系統(tǒng)一體化標(biāo)準(zhǔn)建立，形成包括新型算力服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)、節(jié)點(diǎn)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用接口標(biāo)準(zhǔn)、人工智能數(shù)據(jù)集接口標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)體系，兼容多樣化算力和開(kāi)發(fā)框架等軟硬件平臺(tái)。系統(tǒng)識(shí)別算力產(chǎn)業(yè)新興核心技術(shù)環(huán)節(jié)，確定重點(diǎn)核心標(biāo)準(zhǔn)突破口，聯(lián)合政府、行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)力量，構(gòu)建開(kāi)放完善的計(jì)算技術(shù)、架構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)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(wù)。首先，在管理體制創(chuàng)新方面，可以對(duì)公用事業(yè)型和行業(yè)領(lǐng)域的新型算力系統(tǒng)建設(shè)，在資金、項(xiàng)目上給予配套政策，以及制定特定領(lǐng)域特許經(jīng)營(yíng)的特定辦法。其次，在低使用成本方面，政府向公共事業(yè)機(jī)構(gòu)補(bǔ)貼計(jì)算資源費(fèi)用、算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼等，降低公共事業(yè)機(jī)構(gòu)算力建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本，促進(jìn)其在算力服務(wù)上的應(yīng)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(lái)保護(hù)客戶數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)加密、訪問(wèn)控制、身份驗(yàn)證等，另一方面，算力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施采用零信任、區(qū)塊鏈、隱私計(jì)算等新型安全技術(shù)，從而在數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、網(wǎng)絡(luò)安全等維度構(gòu)建新型技術(shù)設(shè)施安全架構(gòu)。
第五，加強(qiáng)算力網(wǎng)絡(luò)布局，提升對(duì)智慧城市、科教、公共事業(yè)等重點(diǎn)行業(yè)的帶動(dòng)作用。推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)優(yōu)化。加快布局基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化，持續(xù)提升網(wǎng)絡(luò)容量、優(yōu)化流量疏導(dǎo)路徑。優(yōu)化接入網(wǎng)絡(luò)，支持算力資源的高速接入和高效調(diào)度。加快進(jìn)行確定性網(wǎng)絡(luò)等未來(lái)網(wǎng)絡(luò)部署。在算力調(diào)度層面，通過(guò)分布式算網(wǎng)大腦統(tǒng)籌考慮可用算力容量、成本、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率等多維屬性，為重點(diǎn)行業(yè)提供確定性有保障的服務(wù)。建立應(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)深入挖掘算力網(wǎng)絡(luò)在新型信息消費(fèi)、智慧城市、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景的融合需求，強(qiáng)化算力應(yīng)用推廣，充分發(fā)揮算力對(duì)制造、金融、教育、醫(yī)療等各行各業(yè)的賦能作用，加強(qiáng)殺手锏應(yīng)用探索。
