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　　算网交融是算力和收集交融开展的新形式，经由过程算网根底才能晋级和算网同一襟怀、感知、编排、路由和买卖等中心手艺，供给高速、火速、智能、随需的算力效劳

　　算网交融是算力和收集交融开展的新形式，经由过程算网根底才能晋级和算网同一襟怀、感知、编排、路由和买卖等中心手艺，供给高速、火速、智能、随需的算力效劳。将来，跟着算网交融手艺及营业形式的不竭成熟，相干政策羁系将愈趋严厉，财产开展愈加标准化。同时，算网交融开展市场运营机制及中心手艺也将愈加完美。算网交融是算网手艺开展的主要趋向，但同时也面对着诸多应战，仍需进一步强化算网交融相干政策研讨，增强使用处景开辟，对峙市场需求导向，助力算网交融高速开展。

　　当前，虽然曾经存在异构算力协同、云—边—端高效协同、跨域远间隔传输等算网交融相干的需求场景，可是整体来看，这些使用处景范围仍然较小，仍需进一步强化算网交融使用处景的开辟，并经由过程需求指导动员算网交融财产效劳才能提拔。算网交融可撑持供给随需随取、按量付费、高速泛在、智能火速的算网效劳，是满意高机能算力需求场景的主要东西。将来，仍需进一步强化算网交融场景的开辟，重点增强产业互联网、金融买卖、长途医疗等低时延、高牢靠算力需求场景下的算网交融手艺支持。

　　海内算网根底设备建立优良，但资本设置不服衡，算网一体化效劳才能有待提拔，跟着用户需求的不竭晋级，算网交融一体的效劳逐渐成为新的开展热门。电信运营商、互联网厂商及装备厂商主动到场算网交融实际研讨与手艺研发，鞭策财产交融开展。在电信运营商方面，运营商把握算网资本，在算力范畴和收集范畴均具有较大的劣势，具有展开算网交融研讨的根底。同时，电信运营商也期望经由过程算网交融效劳进一步提拔传统收集营业的附加值，进步本身云效劳才能。中国电信团体有限公司（简称“中国电信”）夸大云网交融，构成云网一体化供应。中国挪动通讯团体有限公司夸大要完成多要素交融，并构成算力收集观点，即“以算为中间、网为根底，网、云、数、智、安、边、端、链等深度交融，供给一体化效劳”的新型信息根底设备智能物联是甚么意义。中国结合收集通讯团体有限公司正在向算网一体演进，加快鞭策云边端试点。在云商方面，阿里云计较有限公司（简称“阿里云”）公布了云主干网，用以毗连其散布在环球的数据中间。同时，阿里云主干网仍依靠运营商收集资本。整体来看，阿里云的手艺理论在必然水平上增进了电信运营商收集效劳变化，运营商正在进一步强化网随云动的手艺晋级，为云商供给弹性、火速、便利的收集效劳。在装备厂商方面，复兴通信股分有限公司、华为手艺有限公司（简称“华为”）针对算网交融场景提出了收集装备及手艺计划。此中，华为提出构建地区内可感知、可调理的野生智能算力资本，并提出了超交融收集、主动驾驶收集相干手艺，提拔了收集弹性和运维服从。

　　为了鞭策算网交融的开展，需求连续强化底层算力和收集根底设备才能晋级。在算力根底设备方面，对峙以新型算力根底设备高算力、妙手艺、高宁静、高能效的根底请求为指导，鞭策通用、智算、超算算力开展，增强通用算力芯片和GPU、FPGA、ASIC等异构算力芯片的研发消费，发掘数据处置单位（Data Processing Unit，DPU）算力芯片在提拔算力效劳才能方面的代价智能物联是甚么意义，不竭提拔算力根底设备的数据运算才能和营业处置才能。指导算力根底设备公道规划，鞭策算力根底设备集约化才能建立，处理算力供应的遍及笼盖成绩。

　　中国算力大会公布的《中国算力白皮书（2022年）》数据显现，停止2021年年末，环球算力总范围到达521 EFLOPS（FP32），此中通用算力为398 EFLOPS（FP32）、智算算力为113 EFLOPS（FP32）、超算算力为10 EFLOPS（FP32）。跟着数字化转型历程的深化促进，用户对异构算力协同效劳的需求将进一步提拔，将来一段工夫，环球通用、智算和超算算力均将连结增加态势。

　　在提拔算网设备根底才能的根底上，结合财产力气，展开算力襟怀、感知、编排、路由、买卖等中心手艺的研讨和财产理论，重点增强算网交融手艺尺度的订定，明白异构算力接入、算力襟怀装备互联地点设置、收集襟怀、算力资本调理等方面的尺度，利用户可以根据同一尺度展开算网交融手艺研发，接入算网交融相干平台。

　　跟着营业使用的不竭开展，用户需求愈加火速、弹性、随需随取、按量付费的算网效劳。算网的火速性指快速获得算力效劳、快速完成收集毗连，和保证营业效劳品级。算网的弹性指算力资本可扩容或缩减、收集资本可灵敏调理装备互联地点设置。随需随取是指可获得多样性、差同化的算网资本，同时获得的路子和办法具有便利性。按量付费是指用户可按照利用的算网资本量向算网供给方付费。比年来，跟着我国算力根底设备、收集根底设备不竭优化晋级开展，算网效劳的火速性、弹性正在逐渐优化，可是在面向特定的算力需求场景时，仍然表示不敷，比方当前算网效劳难以完成端到端毫秒级时延，边端支持才能不敷。除此以外，仍有很多算力根底设备资本池化程度不敷装备互联地点设置，未展开云原生革新，云效劳弹性不敷，难以顺应快速变革的算力需求情况。

　　除手艺打破外，算网交融手艺尺度也将逐渐健全。当前，业界厂商在算网交融枢纽手艺完成方面仍存在较大差别，大多是基于本身的云平台、收集资本劣势，提出响应的手艺处理计划，多种手艺道路的开展在短时间内可以有用激起立异生机。可是，在天下一体化算力收集的使用处景下，接纳多种手艺尺度能够会招致一体化算力收集接入和利用变得烦琐，增长利用本钱。跟着“东数西算”工程的逐渐深化，天下一体化算力收集将逐渐建成。为了低落用户接入本钱，进步算网平台运维办理服从，算网交融相干的手艺尺度将逐渐成立。

　　在算网交融枢纽手艺方面，比照运营商云网交融、算力收集相干的研讨功效，并分离业界现有手艺近况，能够发明当前算网交融架构系统根本上可分为四层，别离是算网根底设备层、算网交融层、效劳运营层和使用平台层。此中，算网根底设备层是承载算网交融营业的底座智能物联是甚么意义装备互联地点设置，为上层营业使用供给根本的算力资本和收集资本，为了顺应算网交融的效劳才能请求，算力根底设备和收集根底设备均需求停止响应的优化和晋级。算网交融层是完成算网交融效劳的枢纽，次要是对算力资本、收集资本停止一体化感知、标识、襟怀，构成算网舆图，对算网资本散布停止准确阐发和使用[11]。同时，算网交融层还需求按照营业需求对算网资本停止编排，将算力需求调理到适宜的算力节点，提拔算网供需的婚配性。效劳运营条理要卖力用户身份信息考证，对算网资本停止同一计费计量，并可经由过程交互式界面停止资本展现。使用平台条理要是面向用户供给响应的使用平台，包罗算力调理平台、算力买卖同享平台等，用户可经由过程相干平台获得算网交融效劳。

　　比年来，我国数字经济高速开展，各行业数字化转型不竭放慢，云计较、大数据、野生智能等新一代信息手艺正在普遍使用于社会消费糊口的各个方面，社会整体算力需求随之快速增加。算力曾经成为鞭策社会消费服从提拔的主要方法，算力的开展关于鞭策数字化转型、加快数字经济开展具有主要意义。与此同时，跟着数字化转型的深化促进，算力需求场景也日趋庞大，异构算力互联、云—边—端高效协划一使用需求连续深化，高速火速、泛在协同、智能随需成为将来算力效劳的根本请求。

　　为了支持响应的算力使用处景，应重点以构建天下一体化算力收集为契机，增强算力调理、买卖和同享平台的建立，片面融通社会闲置算力资本，阐扬闲置算力资本的代价，就近为用户供给愈加优良、高效的算力效劳。在构建算力调理相干平台过程当中应充实保证算力效劳的便利性，使差别地域、不偕行业的企业用户、小我私家用户可以愈加便利地获得算力资本。同时，要提拔算力资本分派的主动化、智能化水平，跟着平台接入用户的增加，算力感知、编排、调理的庞大性将同步提拔，主动化、智能化的运维办理东西可以有用提拔平台使用服从，保证算力资本获得公道的设置。

　　算网交融是算力根底设备和收集设备交融开展的新形状，是面向新型营业需求的效劳形式，国表里企业均在主动鞭策算网交融的财产理论。外洋云商效劳才能较强，谷歌、微软、脸书等头部云商营业范畴笼盖环球，电信运营商专注收集效劳，难以按照云商特定的收集需求供给效劳，部门云商正在加快打造云间互联收集系统，完成内部算力资本的高效操纵，如谷歌正在主动鞭策B4主干网建立，经由过程自研交流机在环球数据中间布置软件界说广域网，用以毗连其散布活着界各地的数据中间，完成数据跨域远间隔高速传输。

　　在收集根底设备方面，放慢构建数据中间集群间的直联收集，构成云间高速互联的传输通道，为多云间数据传输和营业需求调理供给保证。在“东数西算”场景下，放慢鞭策数据中间关键节点间、数据中间集群间的直联收集建立，增进全光直联在数据中间直联收集中的使用，低落关键节点、集群间收集时延，打造笼盖天下的数据中间高速互联收集。一方面，为用户供给高速、泛在、便利的收集接入；另外一方面，为营业使用跨地区调理供给牢靠支持。在直联收集根底上，增强收集切片、无损收集、时延敏感收集、将来收集等收集新手艺的试点事情及推行使用，提拔收集传输保证才能。

　　跟着泛在物联终端数目的快速增长，算力需求逐步从云端向边侧、端侧下沉和延长，边端成为主要的算力节点。在无人驾驶、聪慧工场等云—边—端协同场景下，单一云端算力难以满意泛在物联终端对及时性、牢靠性的需求，单一边沿端算力难以供给海量数据存储阐发才能。因而，需求云—边—端算力的协同。将来，跟着使用处景的丰硕和开展，云—边—端算力协同的需求会连续增长，如图2所示。

　　算力根底设备交融联动开展可以明显提拔算力综合效劳才能，并增进算力根底设备手艺立异才能晋级。我国高度正视算力根底设备手艺立异和效劳才能建立，推出多项政策，为算网交融开展供给了优良的政策情况。《天下一体化大数据中间协同立异系统算力关键施行计划》提出要增强多云之间、云和数据中间之间、云和收集之间的一体化资本调理。《新型数据中间开展三年动作方案(2021—2023年)》提出要增强新型数据中间设备、互联网手艺、收集装备互联地点设置、平台、使用等多层架构交融联动。2022年2月，“东数西算”工程正式启动，其重点内容之一就是建立天下一体化算力收集系统，经由过程该系统完成算力高效调理。今朝装备互联地点设置，多个关键节点和集群在其施行计划中均提出增强算网交融才能建立智能物联是甚么意义，构建算网一体化调理平台的建立目的。

　　算网交融在底层依靠于算网根底设备才能的提拔和算网设备的协同开展，即完成数网协同。在开展过程当中，我国算网根底设备在建立规划的协同性方面表示不敷，存在算力根底设备与收集设备建立差别步、算网设备机能与当前营业需求不婚配等成绩。跟着“东数西算”工程的施行，我国算网建立规划和根底才能正在发作变化。在算网根底设备建立规划方面，西部算力根底设备、收集设备建立将进一步放慢，算网设备间的协同性也将进一步加强。同时，算力开展程度较高的地域会有响应的收集设备撑持，收集流量麋集的地域也会布置响应的算力设备，进而完成算网设备的同步开展。在算网根底设备才能方面，为了建成笼盖天下的一体化算力收集系统，数据中间集群间或将构成全光互联的直联收集，明显提拔云间数据传输才能。除此以外，为了应对多元异构、云边协同的算力需求，我国算力根底设备市场格式将进一步演化，通用、超算算力设备将连结不变增加，智算、边沿算力设备开展放慢，终极将构成泛在协同的算网设备开展格式。

　　算网交融是多元异构、海量泛在的算力设备，经由过程收集毗连构成一体化算网手艺与效劳系统。算网交融具有算力资本高效集约、算网设备绿色低碳、算力泛在灵敏供应、算网效劳智能随需等特性，其开展关于提拔算力效劳程度具有主要意义。笔者从算网交融营业需求动身，明白了算网交融在提拔算力效劳才能、满意将来营业需求方面的根本请求。在此根底上，对算网交融财产近况、开展趋向停止了阐发，并提出了算网交融开展倡议。

　　算网交融是算力根底设备和收集根底设备交融开展、晋级演进的主要标的目的，是片面鞭策数字化、智能化建立的枢纽。鞭策算网交融开展需进一步增强财产指导。一是明白算网交融开展的主要意义。算网交融关于鞭策我国数字经济开展的意义次要体如今两方面：一方面，操纵算网交融手艺，可进一步鞭策算力效劳提拔，完成算力随需供应、按量付费，构成弹性、火速、高速、泛在的算力效劳，为异构算力协同、云—边—端协同和“东数西算”跨域远间隔传输场景供给效劳；另外一方面，算网交融可在必然水平上对冲我国高端算力不敷的风险，别的，在算网交融的撑持下，营业需求可调理到多个算力根底设备，协同操纵多个算力设备资本展开计较。二是在财产计划等政策文件中提出“算网交融”开展目的，计划演进道路，订定响应的建立使命。为了进一步阐扬算网交融的代价，可在信息通讯行业开展计划、数字经济开展计划等政策文件和“东数西算”工程相干的开展计划中强化算网交融开展目的，鞭策算网交融高质量开展。三是鼓舞构成产、学、研一体的生态协作机制。算网交融内在丰硕，触及主体浩瀚，需求多要素协同共同。在手艺攻关方面，要阐扬科研院地点算网交融新手艺方面的攻关才能，鼓舞企业与科研院所协作，鞭策算网交融新手艺从研讨走向使用。在机制保证方面，搭建算网交融高低流企业协作交换平台，增进算力供需方强化协作交换，配合鞭策算网交融开展。同时，需求进一步完美跨地区的算网效劳结算机制，鞭策算网交融开展。

　　算网交融的开展依靠于底层算力根底设备与收集根底设备的高质量开展，同时也需求算网同一襟怀、资本感知、调理编排和买卖等中心手艺的撑持。跟着算网交融到场主体的增长，和算网手艺的不竭演进，算网交融中心手艺将不竭获得新打破，算网资本的度质变得愈加同一，算网效劳供给者可对算网资本利用状况停止片面感知，并基于野生智能阐发猜测将来算网需求，实时筹办并调解算网资本供应战略，真正完成随需随用的算力效劳。在多主体协作机制和算网宁静等手艺撑持下，算力买卖和同享手艺将逐渐开展成熟，并构成完美的贸易使用，一切行业用户都可按照本身需求接入到算力买卖和同享平台，出卖闲置算力，并一站式购置最合适的算网资本，全社会整体算力资本操纵服从将获得极大提拔，数字经济开展程度也将获得逾越式开展。

　　跟着数字化转型的深化促进，各种数字化场景对算力的多样化请求逐渐增长，单一算力难以满意营业需求，亟需异构算力的交融支持。从算力效劳范例来看，差别数字手艺使用处景对算力需求有很大差别，如石油勘察、航空航天、核兵器等手艺范畴需求超算算力撑持，无人驾驶、人脸辨认、产业机械人等场景需求智算算力支持，互联网、通讯、金融等场景更多以通用算力为主。除此以外，上述使用处景常常并不是单一云端集合式算力便可撑持，还需求边沿算力的普遍到场。从计较装备来看，差别范例算力需求的增加增进了计较芯片的多样化开展，从以通用中心处置器（Central Processing Unit，CPU）计较为主，逐渐向显现芯片（Graphics Processing Unit，GPU）、现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）、公用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）等异构算力芯片协同开展的态势演进，如图1所示。

　　算网交融是算力效劳商和收集效劳商配合到场的贸易形状，触及主体浩瀚。跟着算网交融的深化开展，算网交融市场机制将变得愈加健全，营业形状也将逐渐成型。当前，我国运营商正在主动探究算网交融贸易形式，并提出了各自的手艺架构和演进道路，可是因为各自把握资本和长处诉求存在差别，长工夫内市场上能够会呈现基于差别手艺框架的算网交融理论。互联网厂商、第三方数据中间效劳商及企业自建数据中间其实不把握收集资本分配才能，但也依托运营商供给的收集资本，主动展开理论。跟着用户算力需求的进一步开展，互联网厂商、第三方数据中间效劳商、其他行业企业关于收集资本的调理需求将快速提拔，在这类状况下，算力效劳商和收集运营商之间的协作将变得更加严密。在各种市场主体的到场下，算网交融的营业形状将逐步成型。

　　跟着用户对数据中间会见流量的快速增加，数据中间与用户之间和数据中间之间的收集传输变得越发主要，数据中间运营商对收集云化可控才能提出了更高的请求，并鞭策了数据中间收集云化开展[10]。在收集云化过程当中，收集不只作为通讯传输东西，同时也需求为云计较供给愈加牢靠、火速、弹性的连接效劳，一方面按照用户流质变化实时做出调解，以此完成愈加火速智能的传输，制止收集堵塞，并发生更高时延；另外一方面，收集可愈加深化地感知营业需求，并将营业传送到适宜的算力节点，进一步鞭策算网交融的开展。当前，运营商、云商和科研院所均在主动鞭策收集手艺立异，提拔收集传输机能和营业感知才能。如刘韵洁院士团队主动鞭策的将来收集相干手艺研讨，可以针对特定营业需求供给定制化的收集效劳，构建愈加开放、智能、宁静、柔性的收集效劳。中国信息通讯研讨院、中国电信、华为等配合构建了无损收集，经由过程堵塞掌握、负载平衡、流量掌握等手艺完成“零丢包”“低时延”和“高吞吐”，片面提拔收集根底才能。

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