算力时代来了：最新三大定律曝光读书

　　本文作者：李正茂，中国电信总经理。本文为中信出版社《云网融合：算力时代的数字信息基础设施》一书序言

　　当今世界正经历百年未有之大变局，以数字技术为核心驱动力的新一轮科技和产业变革正深刻影响经济增长路径、生产力发展方向和各行各业转型升级进程，从而推动世界经济从工业经济引领向数字经济驱动加速演进。作为一名从业30 余年的通信人，我有幸见证了我国通信事业从蹒跚起步到成熟壮大，也亲身经历了我国数字红利从培育到逐渐释放的演变。正如习总所指出的：数字经济正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。尤其是在2019年暴发的新冠肺炎疫情的严重冲击下，工业时代历经百年形成的生产生活方式、经济体系、治理模式加速变革，各类数字化、线上化需求迅速增长，主要国家纷纷将数字经济作为应对经济下行的稳定器。

　　数字经济在全球经济发展的逆境中实现快速增长，发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有。以2020 年为例，全球数字经济占GDP 比重达43.7%，较2019 年提升2.5 个百分点，增速较同期GDP 高5.8个百分点；我国数字经济增速高达9.7%，是GDP 名义增速的3.2 倍。可见，数字经济正成为世界各国经济增长的强大引擎。

　　如今，数字经济进入新发展阶段，业务数字化、技术融合化和数据价值化等加速演进，开启数字经济引领高质量发展新征程。在此发展过程中，算力作为数字时代核心资源的作用日益突出，以算力为核心的数字信息基础设施建设被提到前所未有的高度。国家相继出台一系列围绕算力基础设施的政策文件，并提出加快实施“新基建”“东数西算”等工程。加快以算力为核心的数字信息基础设施的发展已成为提升企业、区域乃至国家整体竞争力的重要保障。与此同时，全球智能化发展大势以及元宇宙产业化进程加速到来，以算力为核心的科技竞争成为当前大国竞争的战略焦点，把握算力发展的重大战略机遇期就是抢占发展的主动权和制高点，这也是当前国家走向科技自立自强的内在要求之一。在此背景下，人类社会从动力时代向算力时代加速演进成为大势所趋，国内外及产学研界对此也达成共识，围绕算力的研究和探讨已掀起新浪潮。

　　与此同时，在业务数字化、技术融合化、数据价值化的共同作用下，传统上相对独立的算力资源和网络设施正从独立走向融合。尤其是伴随着业务实时性和交互性需求的提升，传统中心化的云部署方式难以满足新兴业务所提出的高性能和低功耗、低成本要求，因此业界先后提出了多云协同、云边协同乃至云网边端协同等多种方案来不断提升云服务的实时性和可用性，从而突破传统云和网的物理边界，实现IT（信息技术）与CT（通信技术）、连接与算力深度融合，构筑统一的云网资源和服务能力，形成一体化供给、一体化运营、一体化服务的体系，为社会数字化转型奠定坚实、安全的基石。

　　因此，随着数字技术由消费领域向生产领域、由虚拟经济向实体经济延伸，以云为基础、以网为核心的云网融合数字信息基础设施，正在成为人工智能、工业互联网、大数据、区块链、物联网、元宇宙等新技术、新应用的承载基础。无处不在的通信网络已经打通了信息流动的任督二脉，在技术和行业的双重驱动下，未来的算力设施将通过三方面特点的呈现，变成像水、电一样随取随用的社会公共服务资源。

　　一是算力多样性态势日益凸显。作为新一轮技术的衍生品，数据资源正在以极低的边际成本加速涌现。这些数据资源既可以与新材料技术、先进制造技术相结合，也可以作为独立生产资料存在，从生产、管理、计算、交流等多方面赋能企业经营，成为新的关键生产要素。在此背景下，没有任何一种计算架构可以满足所有行业诉求，围绕数据分析处理的算力被赋予更加丰富的内涵，在基础通用算力之外，诞生了智能算力、超算算力以及前沿算力（如量子计算、光子计算）等专业化的算力设施。

　　二是算力布局呈现泛在化趋势。算力资源从集中的部署方式，正在往多级化的方向发展，尤其是以边缘计算、端计算为代表的算力形态的出现，与规模化算力形成互补之势，构建新型的云计算基础设施，成为各行各业转型升级的数字底座。同时，供需剪刀差、分布不均衡、使用效率低等问题亟待全社会算力集约化发展，算力网络化技术将整合不同归属、不同地域、不同架构的算力资源，打破数据孤岛，推动数字经济走向繁荣。

　　三是“智能敏捷、绿色安全”将作为算力发展新要求，即算力智能化、算力绿色化、算力可信化成为未来发展方向。伴随数字世界和物理世界的边界逐步消融，人工智能将从无人驾驶、工业互联网等上层应用向底层基础设施蔓延，智能敏捷、随愿自治将成为智能社会算力设施的重要标签。着眼当下，绿色安全与数字经济偕行发展，在坚定不移地推进“连接+ 算力”，朝着生态优先、绿色低碳目标演进的同时，云网融合的数字信息基础设施也将筑牢可靠可信的安全堤坝，为经济的逆势崛起保驾护航。

　　可以预见，在算力多样化、网络化、智能化、绿色化、安全化等发展趋势下，数字信息基础设施将进一步演变成为高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施，为数字经济健康发展提供坚实底座。整体上而言，我预计从现在开始到2050年，算力的发展正在并且将长期呈现三个趋势，可谓之为“算力三定律”。

　　算力第一定律（时代定律），算力就是生产力。生产力即社会生产力，也称“物质生产力”，是人类利用自然、改造自然的能力。纵观历史，不难得出这样的结论：技术的发展和人类对美好生活的需求共同推动生产力向前加速发展，而人类社会生产力的发展过程其实是从简单以人力为核心向以技术为核心的演进过程。因此从技术角度来看，人类生产力的发展历史可用“四力”来划分：原始经济以人力为主；农业经济以畜力为主；工业经济以动力（电力）为主；数字经济时代，算力即计算能力，成为当前最具活力和创新力的新型生产力。算力不仅改变了人类的生产方式、生活模式和科研范式，而且越来越成为科技进步和经济社会发展的底座，代表着人类智慧的发展水平。总之，算力已成为数字经济时代的核心生产力。

　　算力第二定律（增长定律），算力每12个月增长1倍。底层技术融合发展及加速成熟，尤其是5G 以及物联网的大规模部署使得算力应用的范围大幅度扩展，基于人工智能算法的智能业务正在从互联网行业开始向交通、工业、金融、政务等传统行业加速渗透，应用场景也从通用场景进一步拓展到行业场景，特别是在数字经济、数字社会和数字政府领域中得到了广泛的应用。在此过程中，算力资源增长显著，尤其是智能算力增速迅猛，已经打破“每隔18 个月芯片性能可提升1 倍”的摩尔定律，而由英伟达首席执行官黄仁勋提出的“黄氏定律”则预测，GPU 将推动 AI 性能实现逐年翻倍；赛迪研究院也预测2025 年AI 算力将成为绝对的主流。此外，随着元宇宙的技术成熟与应用场景拓展，算力资源的需求将进一步增大，将推动算力规模呈现爆发式增长态势。因此，综合当前发展态势与未来趋势分析，预计算力每12个月增长1倍成为新的规律。

　　算力第三定律（经济定律），算力每投入1 元，带动3~4 元GDP增长。全球各国算力规模与经济发展水平呈现出显著的正相关关系，算力规模越大，经济发展水平越高。算力在驱动社会和产业发生深刻变革的同时，也将产生显著的经济价值。据中国信通院测算，2016—2020 年，我国算力规模平均每增长1 个百分点，带动数字经济增长0.4 个百分点、GDP 增长0.2 个百点。从投入产出看，2020 年我国算力产业规模达2万亿元，直接带动经济产出1.7 万亿元，间接带动经济产出6.3 万亿元，尤其是对制造、交通、零售、能源、农业等领域的经济产出带动作用较为明显。平均来看，算力每投入1 元，将带动3~4 元GDP 增长，算力对经济产出的带动作用日益明显。

　　为了更好地厘清算力时代、算力应用、算力技术、算力趋势以及与云网融合的关系，中国电信相关团队从不同层面进行了深入的解读。因此在本书中，作者团队着重介绍算力如何改变世界（社会、生活、科研等），以及如何支撑新型社会体系的数字生活空间“元宇宙”，同时详细分析受多种数字技术融合发展及市场需求的推动，算力基础设施加速向算力网络化、算力智能化、算力绿色化和算力可信化发展的演变过程与关键技术。

　　希望本书的出版有助于产业界各方抓住数字经济发展的战略机遇，加快建成智能化数字信息基础设施，加强与实体经济的深度融合，支撑千行百业数字化转型，为数字经济健康发展做出新的更大贡献。

　　在新基建、东数西算等国家政策的引导下，算力已经成为近几年信息领域的高频热门词语，如算力经济、算力网络，以及本书中反复提及的算力时代。这不禁会让读者心生疑惑，什么是算力时代？相比于我们更耳熟能详的信息时代、智能时代，算力时代又有什么不同？事实上，能够被冠以“时代”标签，如农业时代、工业时代、信息时代以及智能时代，都是因为其中的关键元素在整个社会充分实现了基础设施化。整个社会高度依赖和需求该元素，如当今社会人人都需要信息，同时对该元素的供给也是普适性的，如当今社会人人都能够较为容易地通过多种渠道获取信息。普适性的供给，满足了人人皆有的普适性的需求，让一个元素真正实现低成本、易获取，即实现了该元素的基础设施化。

　　工业时代的标志，是电力的基础设施化。电力从发电、输电、储电、用电等各个环节，全面实现了基础设施化。在发电环节，无论是火力、水力发电，还是风力、光伏发电等，均可通过统一规格和标准接入并供电，通过并网器并入主网；在输电环节，南北电网建设已经全面覆盖我国大中小城市和偏远地区，可以实现分级分片的电力资源的多级管理和统一调度，把电力资源输送到千家万户；在储电环节，有各种规格、各种容量的三元锂、磷酸铁电池等，可以实现对电力资源的存储和按需使用等；在用电环节，有覆盖生产生活方方面面的各类电器，按照国家统一的电压和电流标准生产，实现电力资源的即插即用、电表统一计费等。电力资源在各个环节上，均实现开放性、低成本、普适性的发电、输电、储电和用电，所以电力才能成为工业时代的一个标志。

　　相比信息时代，信息处理的各个环节，信息获取、传输、处理、显示等，目前只有两个环节实现了基础设施化：信息传输和信息显示。信息传输环节得益于通信网和互联网的高速发展，遍布全球的信息都可以轻松地互连互通，信息传输已经实现充分的基础设施化；信息显示环节，尽管在20 世纪80 年代，个人计算机便出现并快速发展，但计算机无法提供随时随地的信息显示，直到智能手机等移动端设备大爆发，才真正实现无论男女老少、无论何时何地，均可以轻松获取信息，实现了信息显示的基础设施化。因此，信息时代实现了信息传输和信息显示的基础设施化。

　　算力时代的目标，就是完成剩余的两个环节——信息获取和信息处理的基础设施化。信息获取的基础设施化，依赖物联网+ 泛在算力。传统物联网中传感器等设备，只是完成了简单的原始数据采集，从原始数据到真正有价值的信息，需要依赖无处不在的算力来完成数据的粗加工；信息处理环节，当前依赖集中式的云计算提供算力供给，但各云平台之间是孤立的，没有实现互连互通，云计算只是一个一个独立的算力站，只有将遍布全球的算力站都统一起来形成算力网，才能像电力一样，实现开放性、低成本和普适性的算力供应。因此，算力时代是在信息时代的基础上，对信息获取和信息处理两个环节进一步完成基础设施化。

　　而智能时代，将是算力时代之后人类社会面临的最高挑战。智能的本质是对数据的深度加工与精炼，依赖算力、算法将数据训练成模型，实现包括通用人工智能、可解释人工智能、类脑智能等在内的智能建模，最终形成以模型为代表的智能时代。因此也可以说，互联网是智能时代1.0，算力网是智能时代2.0，模型网是智能时代3.0。从信息的角度来看，电信网解决了数据联网，互联网解决了信息联网，算力网将解决云联网，模型网将解决算法联网，这样才能彻底完成信息的基础设施化。

　　因此，算力时代即算力的基础设施化时代，是信息时代之后信息处理的全面基础设施化，也是最终走向智能时代的必由之路。早在1961 年美国约翰·麦卡锡（John McCarthy）教授便提出过算力应该像水、电资源一样随用随取的设想，即算力基础设施化。时至今日，这一设想依旧面临诸多核心技术挑战，尚未被攻克。在新基建、东数西算工程的驱动下，我国也正在全面推进算力基础设施化进程。

　　从世界范围来看，云网融合已经成为大势所趋，不同的是，美国是以亚马逊、谷歌等云企业为代表推动“依云建网”，中国是以中国电信等网络运营商为代表推动“依网建云”，本书正是中国电信视角下的云网融合。本书的创作人员均来自具有丰富行业经验和宏观视野的中国电信一线专家，从对算力需求具有巨大驱动效应的新应用——元宇宙的发展，到算力基础设施的网络化、智能化、绿色化和可信化等新趋势，为读者深度剖析了以算力为核心的整个软硬件基础设施的演变历程，可以帮助读者更好地把握算力时代，以及未来智能时代的技术脉络和发展方向。

　　数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，数字技术正在深刻影响着人类社会的发展进程。尤其是以算力为基础的数字信息基础设施越来越成为科技进步、经济社会发展的底座，改变了人类的生产方式、生活模式和科研范式，其代表着人类智慧新的发展水平，其战略性地位受到国家前所未有的高度重视并引发全球各国启动新一轮竞争布局，产业内外也争相加速部署算力设施领域以抢占发展先机。

　　本书主要依托作者在通信、信息行业30多年的从业经验，从电信运营商的角度切入，围绕算力时代、算力应用、算力体系、算力趋势以及云网融合下的数字信息基础设施等展开了全方位的论述。本书不仅适合通信、信息领域相关从业人员阅读，还适合通信、信息技术相关专业的高校师生参考，更会给对数字经济和信息基础设施感兴趣的社会各界人士带来启发与帮助。

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