像極了阡陌交通,大家都在談的算力網絡是什麼?

2023.07.31

像極了阡陌交通,大家都在談的算力網絡是什麼?


如今,“算力時代”已經帶來,其一,算力有望成為拉動數字經濟向前發展的新動能、新引擎;另一方面,算力正在成為影響國家綜合實力和國際話語權的關鍵要素。

“阡陌交通,雞犬相聞。”這是東晉陶淵明在《桃花源記》一文中,對悠然自得的田園生活的描繪。當年,正處於學業緊張期的筆者也對陶淵明“豁達”的處事態度折服,尤其那句“歸去來兮,田園將蕪胡不歸”,讀起來的確沁人心脾。話題回到《桃花源記》,文章中提到的“阡陌交通”指的是南北走向的田埂與東西走向的田埂交錯相通,主要形容道路四通八達,構成道路交通網,無論是人、車、糧食都可以在交通網暢通無阻。

如今,不論是俯瞰大地翱翔而過的飛機,還是奔馳在祖國廣袤大地上的複興號動車,抑或是自東向西、自北向南綿延萬里的高速公路,都讓人深切感受到交通網帶來的便利。可以說交通網絡承載著客運、車流、物流,是經濟的脈絡和文明的紐帶。如同交通網絡是承載交通、客運、物流的網絡一樣,算力網絡是連接“海量數據”、“高效算力”的未來網絡架構。那些數據和算力如同行駛在交通網絡上的汽車,將“物資”運送到有需要的地方。 

算力網絡從何而來?

這要從計算與網絡的關係談起。上世紀60-70年代,為了服務學校和科研機構的計算機之間通信,局域網技術由此誕生。可以說,網絡的出現除了讓點對點能夠進行數據交換外,更重要的是在於它讓一些複雜的、高端的計算能力(也就是算力),能夠被普通用戶觸達。具體而言,網絡能夠讓用戶與機房或數據中心建立連接,訪問數據中心服務器,共享服務器的CPU算力和存儲。

另外,對於復雜而又高難度的計算任務,通過網絡可以分配給不同的計算機,共同完成計算任務。進入80年代,網絡的數量越來越多,規模越來越大。於是,連接各大區域的骨幹網建立並最終形成了全球互聯網。接著,互聯網數據中心的誕生承載了更大、更強的算力資源。尤其是進入21世紀,雲計算的出現將所有的CPU、內存、硬盤、顯卡等計算資源變成“資源池”,靈活進行分配,分配給用戶使用。 

這是算力端的進化,這些年網絡也在持續進化。起初,網絡主要關注傳輸速率、容量以及覆蓋的提升。進入21世紀,通信網絡實現人與人之間的物理連接,人與數據中心的物理連接。此時,所有的計算機軟硬件被抽象化,變成與水、電一樣的資源,稱為“算力資源”,所有的應用也被統一稱為使用“算力應用”。不過,人們對於算力有一些差異性需求,有人想要性能強勁的算力,有人想要響應速度快的算力……

滿足這些差異化需求,僅靠雲計算是不夠的,於是大家將注意力放在網絡上,進入云網協同時代。在這個時代,雲可以調動網絡,網絡也可以配合雲。然而,以數據為中心的人工智能業務,廣泛落地,加劇了全社會對算力的需求,於是網絡與算力進行深入耦合的階段,從云網融合逐漸走向算網一體化,也就是“算力網絡”。 

而算力網絡存在的意義在於為用戶提供最適合的算力資源服務,解決最核心的問題是,在算力需求急劇膨脹下,全網算力供給不足的問題。

算力網絡建設的持續推進

網絡與算力的深入耦合造就了算力網絡,這並不是一項具體的技術,而更像是新興的網絡,其架構與性質與以往完全不同。簡單來說,算力網絡的核心目的是為用戶提供算力資源服務,是將算力資源、算力調度徹底“融入”通信網絡中,以一個更整體的形式、更便捷的方式提供最符合用戶需求的算力資源服務。

換言之,算力網絡的基礎使用方式是,在5G、千兆寬帶等更先進,網速更快、延遲更小的通信技術出現後,通過雲計算則可以利用網絡將大量各種零散的算力資源進行打包、匯聚,再按不同用戶的需求靈活調用給用戶。

三大運營商在算力網絡的建設上也處於領先地位。據有關數據顯示,在2022年,移動在算力上的投入將達到480億人民幣,新增約18萬台雲服務器,傳輸網投資繼續增長5%,達到474億元。2023年,中國移動預計算力網絡資本開支452億元,新增投產雲服務器超過24萬台、新增投產對外可用IDC機架超4萬架。

電信在2022年增加了16萬個雲服務器,使其運算能力提高了8%以上;預期算力(雲資源)投入140億人民幣,其中 IDC投入65億人民幣,並將增加45000台機架。2023年,中國電信預計算力投資195億元,IDC投資95億元。

此外,聯通在2022年裡預計投資算力網絡145億元,同比提升65%,雲投資預計提升88%。2023年,中國聯通算力投資149億元,佔總資本開支比例達19.4%,IDC機架規模達到36.3萬架。

其實,算力網絡建設裡還有核心方向就是算力的運營和調度問題。算力網絡可不只是有數據中心和網絡覆蓋而已,還得把算力需求都統籌調配,才能滿足不同用戶對算力的不同需求。 

據悉,移動將以“算力泛在、算網共生、智能編排、一體服務”為目標,逐步推動算力成為與水電一樣,可“一點接入、即取即用”的社會級服務。電信則明確提出從云網協同、云網融合到云網一體的三個發展階段,並側重於算力的發現、交易、編排調度等。聯通將算網一體定位為“云網融合2.0”階段,將聚焦IPv6+算力網絡和全光算力網絡,打造算網一體的新型數字信息基礎設施。 

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寫在最後

如今,“算力時代”已經帶來,其一,算力有望成為拉動數字經濟向前發展的新動能、新引擎;另一方面,算力正在成為影響國家綜合實力和國際話語權的關鍵要素。

但是,目前我國的算力網絡建設仍處在起步階段,涉及到硬件、芯片、接入與互聯、數據中心、雲計算、大數據、人工智能、區塊鍊等多個產業鏈。在此背景下,多產業鏈的協調發展,以及在基礎理論、材料和結構等方面的創新和突破,都是亟待解決的問題。 

未來,算力發展也將會像陶淵明描述的那樣“阡陌交通,雞犬相聞”,只不過,算力網絡是在縱橫交錯的網絡中,讓數據、算力阡陌交通,流動起來,做到算力“相聞”。