計算機行業(yè)算力市場分析

一、算力需求高速增長、算力供給陷入困局，算力網(wǎng)絡應運而生

1.1、算力需求指數(shù)型增長，需求多樣性凸顯

全球、中國算力需求或?qū)⒖焖偬嵘?，需求多元化?qū)動算力多樣化c隨

著我們走進數(shù)字時代，計算場景愈加豐富，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)

飛速發(fā)展、數(shù)據(jù)高速增長，在中國乃至全球范圍內(nèi)算力需求也隨之提

高到了前所未有的高度。據(jù)中國信息通信研究院，2021年全球計算

設(shè)備算力總規(guī)模達到615EFIops,增速為44%；預計到2030年，全

球算力總規(guī)模將實現(xiàn)56ZFIops,平均年增速將達到65%。作為總規(guī)

模位居全球第二的國家，我國算力需求同樣處高速增長態(tài)勢，工信部

數(shù)據(jù)顯示，2020年我國算力總規(guī)模達到135EFIops,占全球總規(guī)模

的31%,截至2022年6月底，我國算力總規(guī)模超過150EFIops,年

均增速超過35%。除了需求量的提升，隨著多樣化智能場景的出現(xiàn)，

需求的多元化也對算力的多樣化提出要求。

AI性能突破、數(shù)據(jù)價值挖掘需求提升，驅(qū)動算力需求高速增

長

數(shù)據(jù)、算法、算力三者已經(jīng)成為推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力，三

者相互促進。其中，算力是支撐數(shù)字化時代發(fā)展的基礎(chǔ)與核心。隨著

我們走入數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)據(jù)、算法、算力已經(jīng)成為推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)

展的關(guān)鍵驅(qū)動力。數(shù)據(jù)、算法、算力缺一不可，相互驅(qū)動。近日，

ChatGPT的誕生重新讓大家看到了AI算法的力量，而國家大力發(fā)展

數(shù)據(jù)要素，也凸顯了數(shù)據(jù)作為新時代石油的價值。算法的技術(shù)突破、

數(shù)據(jù)的增長以及對數(shù)據(jù)價值挖掘的需求，極大驅(qū)動了社會對算力的需

求。未來已來，算力正是支撐數(shù)字化時代發(fā)展的基礎(chǔ)與核心。

通用大模型的性能依賴于大量參數(shù)和數(shù)據(jù)的訓練，需要大算力支撐。

以ChatGPT為代表的AI算法的突破將極大驅(qū)動算力需求。ChatGPT

近日引爆市場，人工智能取得重大突破。GPT模型的發(fā)展印證了通

用大模型性能的提升依賴于大量參數(shù)和數(shù)據(jù)的訓練，需要大量算力支

撐。GPT系列模型經(jīng)歷了多次迭代：GPT-1、GPT-2和GPT-3,

ChatGPT是由GPT-3微調(diào)得到的一個聚焦于對話交互的過渡版本。

目前，ChatGPT的訓練參數(shù)1750億、訓練數(shù)據(jù)45TB,每天生成45

億字的內(nèi)容，支撐其算力至少需要上萬顆英偉達的GPUA100,單次

模型訓練成本超過1200萬美元。另外，人工智能的算法呈指數(shù)增長

的發(fā)展趨勢，未來對算力的需求將隨著AI算法的發(fā)展持續(xù)增長。

圖1:2020、2021、2030E全球算力總規(guī)模

■算力總規(guī)模(EFlops)

202020212030E

數(shù)據(jù)量的高速增長、以及對數(shù)據(jù)價值需求的增長將驅(qū)動對算力的進一

步需求。數(shù)字時代到來，數(shù)據(jù)是生產(chǎn)要素，而算力則是生產(chǎn)力，數(shù)據(jù)

價值的挖掘依賴于算力的支撐。近年來，5G網(wǎng)絡、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、

VR/AR等新興技術(shù)的發(fā)展促進了數(shù)據(jù)的指數(shù)型增長。據(jù)Statista統(tǒng)

計,2020年，全球產(chǎn)生、采集或復制的數(shù)據(jù)量達到64.2zettabytes

(1zettabyte=1021bytes)。同時，Statista預測未來數(shù)據(jù)將持續(xù)高

速增長，預計到2025年，全球數(shù)據(jù)產(chǎn)量將達到181zettabytes。其

中，中國在數(shù)據(jù)量以及相關(guān)技術(shù)上均保持領(lǐng)先。據(jù)IDC預測，到2025

年，中國將產(chǎn)生全球最多的數(shù)據(jù)量，近全球數(shù)據(jù)產(chǎn)量的三分之一:同

時，我國越來越重視數(shù)據(jù)要素發(fā)展，從理論到實踐做了一系列探索，

發(fā)布多項重要文件支持數(shù)據(jù)要素發(fā)展。我國數(shù)據(jù)量的指數(shù)增長及對數(shù)

據(jù)價值挖掘需求的增長將持續(xù)驅(qū)動對算力的需求。

1.1.2.計算場景愈加豐富，需求多元化對算力多樣化提出新要求

計算場景愈發(fā)豐富，不同應用對算力精度、延遲、帶寬等提出不同需

求。技術(shù)的發(fā)展催生了豐富的計算場景，不同的行業(yè)、應用場景對算

力提出的需求不同。例如，天體物理、氣象研究、航空航天等高精尖

科研領(lǐng)域需要能夠支持復雜運算、性能高的雙精度算力，即超算算力。

而無人駕駛、智慧交通等AI主要用于處理語音、圖片或視頻等，單

精度、半精度、甚至整型的計算即可滿足應用需要。而一些產(chǎn)業(yè)數(shù)字

化的場景對精度要求不高，通用算力(基礎(chǔ)算力)即可滿足需求c除

了算力精度，不同的應用場景對帶寬和延時也提出了不同的需求。例

如，需要實時渲染的游戲、自動駕駛決策、遠程手術(shù)、工業(yè)控制等領(lǐng)

域?qū)ρ舆t的要求非常高，而模型訓練等場景則對延遲沒有很高要求。

同時,基于AR、VR等渲染場景，模型訓練、超算類等場景對大帶

寬的需求較高，工控、物聯(lián)網(wǎng)采集等則對帶寬要求不高。

1.2、算力供給眾多問題亟待解決

1.2.1、芯片性能受限，算力網(wǎng)絡化是必經(jīng)之路

從技術(shù)發(fā)展角度來看，摩爾定律走向盡頭，算力向網(wǎng)絡化成為趨勢。

隨著摩爾定律逐漸走向盡頭，各界對MoreMoore和Morethan

Moore兩類技術(shù)路線爭論不休。不可否認的是，單核硅基芯片的算力

以及多核堆疊帶來的算力提升逐漸走向盡頭。當單點算力無法持續(xù)倍

增，通過網(wǎng)絡將算力資源整合到一起為算力不足提供了很好的解決方

案。

從國際爭端角度看，美國對中國進行先進計算全產(chǎn)業(yè)鏈封鎖。芯片產(chǎn)

業(yè)鏈壁壘較高，自主打造先進計算芯片需要時間沉淀，算力網(wǎng)絡是打

造我國數(shù)字基石的另一重要方法。2022年10月，美國對華制裁政策

進一步升級，對華禁售應用在超算領(lǐng)域及人工智能領(lǐng)域的各類高性能

集成電路，并且開啟了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的全面打壓。先進計算是軍工、生

物等多行業(yè)高科技發(fā)展的關(guān)鍵，是我國建設(shè)“數(shù)字基石”最重要的環(huán)節(jié)

之一。美國斬斷我國獲取先進計算相關(guān)芯片的途徑，除了自主打造先

進計算芯片，打造算力網(wǎng)絡也是我國建設(shè)數(shù)字基石的另一重要手段。

圖2:2016-2022H1中國算力總規(guī)模

中國算力總規(guī)模（EFlops）g%

16060.00%

14050.00%

120

10040.00%

8030.00%

6020.00%

40

2010.00%

00.00%

1.2.2,算力成本高，目前無法普惠大眾，依然是“奢侈品”

當前算力成本高，無法普惠個人及中小企業(yè)，制約科學研究發(fā)展C在

數(shù)字經(jīng)濟時代，算力將成為水電一樣的，能夠普惠大眾的新型公共資

源。然而，昂貴的算力導致普羅大眾無法受益于人工智能發(fā)展和數(shù)字

化轉(zhuǎn)型，同時，算力因其高額成本也無法很好的支撐科學研發(fā)及暫時

無法商業(yè)化的企業(yè)研發(fā)。華為集群計算總經(jīng)理朱照群曾舉例：“在計

算流體力學領(lǐng)域中，一個發(fā)動機葉片的仿真需要1000核計算1周的

時間”，當前，很多機構(gòu)是無法承受如此高額的算力成本。算力貴的

主要在于高昂的電力及土地成木。電力成木以及土地成木在數(shù)據(jù)中心

建設(shè)運營支出中占比較高。

電力成本占數(shù)據(jù)中心運營成本的60%-70%o數(shù)據(jù)中心需7x24小時

全天候運營，需要充足的電力供給保障IT設(shè)備及散熱設(shè)備運營，因

此數(shù)據(jù)中心的耗電量積極龐大。據(jù)中國信通院，數(shù)據(jù)中心的電力成本

占其運營總成本的60%-70%o而全國數(shù)據(jù)中心的能耗規(guī)模約等于兩

個三峽電站的發(fā)電量。截至2020年底，中國數(shù)據(jù)中心的耗電量占全

國總用電量的2.7%,預計2030年將占全國用電總量的4%。因此,

電價對算力成本的多少起到?jīng)Q定性作用。

數(shù)據(jù)中心占地面積大，土地成本高。數(shù)據(jù)中心占地面積大，需要部署

各類IT硬件、供配電系統(tǒng)、降溫散熱設(shè)備、安全監(jiān)控設(shè)備等。據(jù)華

為，單個數(shù)據(jù)中心的面積達到了60個足球場的面積。例如在貴州樞

紐中，騰訊投產(chǎn)的貴安七星數(shù)據(jù)中心，總占地面積約為47萬平方米。

因此，土地價格對算力成本的影響非常大c供需存在錯配：東部算力

需求大，西部算力供給便宜。我國上海等東部地區(qū)信息產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達,

是計算需求最旺盛的地區(qū)，然而其較高的電費和土地價格導致東部地

區(qū)算力成本高昂。貴州、內(nèi)蒙等中西部算力需求較低，但其較低的電

力成本和土地價格更適合算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。

數(shù)據(jù)data

ImTm

algonthmcomputingpower

1.2.3、制冷散熱耗能高，不利于實現(xiàn)碳排放目標

數(shù)據(jù)中心耗能高，不利于“雙碳”目標的實現(xiàn)。數(shù)據(jù)中心的用電量不斷

增長，不利于碳排放目標的實現(xiàn)。數(shù)據(jù)中心運轉(zhuǎn)會產(chǎn)牛大量的熱量,

制冷和散熱是保障數(shù)據(jù)中心平穩(wěn)運行的關(guān)鍵，這個過程會消耗大量的

能量。據(jù)華為，數(shù)據(jù)中心在降溫過程中所消耗的能量占數(shù)據(jù)中心總耗

能的40%左右。

采取清潔能源供電、自然降溫等方法是數(shù)據(jù)中心減少碳排放的關(guān)鍵。

從供給側(cè)來說，數(shù)據(jù)中心可以通過采用節(jié)能技術(shù)，使用清潔能源等方

式改善碳排放過量等問題。另一方面，用自然方式降溫輔助制冷能夠

有效減少數(shù)據(jù)中心耗能。各大云廠商為了服務器降溫也各顯神通，如

騰訊在貴安的隧洞內(nèi)建立了一個綠色高效的災備數(shù)據(jù)中心，微軟曾在

將數(shù)據(jù)中心投放到蘇格蘭附近的北海中。

供需存在錯配：東部算力需求大，西部建設(shè)數(shù)據(jù)中心更利于減少碳排

放。我國東部信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達，算力需求大。而我國中西部地區(qū)具備豐

富的風電、光伏、水電等清潔能源，顯著減少碳排放。同時，西部地

區(qū)適宜的氣候與地理條件還為散熱、制冷等環(huán)節(jié)提供了天然環(huán)境，以

烏蘭察布市為例，只有4.3攝氏度的年平均氣溫意味著每年有近10

個月可以不使用設(shè)備，而是利用環(huán)境實現(xiàn)自然冷卻，更加適合數(shù)據(jù)中

心的建設(shè)，利于達成'雙碳”目標。

1.2.4.計算資源利用率有待提升

高時延、窄帶寬等問題制約網(wǎng)絡傳輸效率y以目前的傳輸速度，中長

距離傳輸仍會產(chǎn)生較大時延，網(wǎng)絡難以承載如電子交易、高清視頻直

播、虛擬現(xiàn)實、云支付等對低時延要求較高的業(yè)務。此外，面對復雜

多樣、要求不一的計算任務，網(wǎng)絡對于高帶寬的需求也不斷增加，如

氣象預測就需要超大帶寬。當網(wǎng)絡負載超過網(wǎng)絡容量上限時，就會產(chǎn)

生網(wǎng)絡擁塞，出現(xiàn)丟包等問題。網(wǎng)絡互聯(lián)效率成為算力提升瓶頸C在

算力供給側(cè)，數(shù)據(jù)中心存在“1+1遠小于2'的業(yè)界難題。由于大規(guī)模

服務器集群依賴于網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)，因此，當多臺服務器向一臺服務器

同時發(fā)送大量報文時，會導致報文數(shù)量超過交換機的緩存承受能力而

產(chǎn)生丟包。而丟包造成的數(shù)據(jù)重傳，乂將極大地影響計算和存儲的效

率。在近些年備受業(yè)界青睞的RoCE(RDMAoverConvergedEthernet)

網(wǎng)絡中，0.1%的丟包率就會導致50%的算力下降，造成服務器CPU

資源的嚴重浪費，成為算力提升的瓶頸。

圖4；GPT-3模型與其他語言模型的訓練算力消耗叼比

1.3.算力網(wǎng)絡的建設(shè)賦能算力作為基礎(chǔ)資源普惠大眾

算力應該是水、電一樣普惠大眾、隨取隨用的公共基礎(chǔ)資源。早在

1961年，美國教授JohnMcCarthy就將算力類比為電話服務，可以

隨取隨用。到了1990年，美國IanFoster教授將算力與電力類比,

提出算力是一種公共服務。今天，我們來到了數(shù)字經(jīng)濟時代，算力將

成為水、電一樣普惠大眾、隨取隨用的公共基礎(chǔ)資源，為社會高效發(fā)

展賦能，最終實現(xiàn)“網(wǎng)絡無所不達、算力無所不在、智能無所不及'的

社會愿景。

算力網(wǎng)絡是提供普惠算力的最優(yōu)解，或?qū)⒊蔀橹悄軙r代的標志性基礎(chǔ)

設(shè)施。目前，算力對大部分公司、科研院所、個人來說都是奢侈品，

沒有成為普惠大眾的基礎(chǔ)資源。像上述所討論的那樣，我國算力存在

著供需失衡、成本較高、魯棒性不足等問題。急劇增長的全行業(yè)計算

需求與相對較慢的迭代發(fā)展速度造成了算力供需失衡；同時，地理位

置上聚集于東部、行業(yè)上大量存在于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等分布特點也對算力

資源的合理分配構(gòu)成阻礙，算力流動進而導致成本不能有效滿足普惠

發(fā)展需求；此外，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)帶來了更加復雜的算力應用場景,

隨之帶來的偶發(fā)性算力需求激增和隱私數(shù)據(jù)安全保護訴求對各節(jié)點

的魯棒性、安全性提出了更高的要求。為解決以上難點，實現(xiàn)跨地域

與跨行業(yè)共享、彈性按需調(diào)動，算力網(wǎng)絡應運而生，成為算力資源健

康發(fā)展的最優(yōu)解。在不久的將來，算力網(wǎng)絡將成為這個數(shù)字經(jīng)濟時代、

智能時代的標志性基礎(chǔ)設(shè)施。

算力網(wǎng)絡：云邊端節(jié)點全連接，動態(tài)感知、靈活調(diào)度。算力網(wǎng)絡是通

過新型網(wǎng)絡技術(shù)將云、邊、端等分散的算力節(jié)點連接起來，動態(tài)實時

感知算力資源狀態(tài)，根據(jù)業(yè)務需求進行統(tǒng)籌分配和調(diào)度。不同的業(yè)務

需要的算力種類、帶寬、延時不同，然而在算力網(wǎng)絡中用戶無需關(guān)心

網(wǎng)絡中計算資源的位置和部署狀態(tài)。算力網(wǎng)絡可以實時感知客戶的算

力需求，并根據(jù)算力資源池的情況，給客戶自動調(diào)配符合其需求的最

優(yōu)算力，獲取算力將像獲取水、電一樣便捷、價低。

二、確定性網(wǎng)絡、算力調(diào)度、安全是算網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵

2.1.算、網(wǎng)、腦協(xié)同，共同構(gòu)建高效算力網(wǎng)絡

算、網(wǎng)、腦共筑算刀網(wǎng)絡。算力網(wǎng)絡的概念提出后，科研院所、三大

運營商、華為等各方紛紛對算力網(wǎng)絡做出探索和實踐，目前還沒有形

成統(tǒng)一的定義以及標準架構(gòu)。據(jù)華為對算力網(wǎng)絡的構(gòu)成的討論，算力

網(wǎng)絡主要由算、網(wǎng)以及腦三部分組成。其中，計算、網(wǎng)絡屬于基礎(chǔ)設(shè)

施，基礎(chǔ)計算設(shè)施負責提供計算資源，基礎(chǔ)網(wǎng)絡設(shè)施負責連接網(wǎng)絡,

而腦負責全域動態(tài)感知、跨域協(xié)調(diào)調(diào)度、多域融合編排以及智能計算

出最優(yōu)協(xié)同方案。

高效算力需要專業(yè)、彈性、以及協(xié)同?！吨袊?lián)通算力網(wǎng)絡白皮書》

中對高效算力的三個關(guān)鍵因素作出解釋。第一，聚焦專用場景，用更

低的成本和功耗完成計算。第二，網(wǎng)絡為算力的需求和供給間提供敏

捷的連接和靈活調(diào)整能力。第三，應該進行資源的充分利用。處理器

內(nèi)部核之間的協(xié)作，到數(shù)據(jù)中心里多個服務器見的協(xié)同，到網(wǎng)絡邊緣

的隨選算力。算力協(xié)作可以使算力資源充分被使用。

2.2、超大帶寬、超低時延的確定性網(wǎng)絡是算力調(diào)度的基礎(chǔ)

目前網(wǎng)絡時延較高，應用場景仍受限。目前，由于時延問題，中長距

離算力調(diào)度如“東數(shù)西算”中的應用場景仍以網(wǎng)絡時效性較低的場景

如游戲影音制作、人工智能模型訓練等冷、溫數(shù)據(jù)為主。網(wǎng)絡連接延

遲主要由光纖延遲和路由、轉(zhuǎn)發(fā)延遲造成。其中光纖延遲是因為光纖

內(nèi)玻璃折射而降速為真空中光速的1/3,約5ns/m,即每200公里傳

輸距離產(chǎn)生1ms時延。國家發(fā)改委的制定《全國一體化大數(shù)據(jù)中心

協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》中提出，樞紐節(jié)點數(shù)據(jù)中心端到端

單向網(wǎng)絡時延原則上在20毫秒范圍內(nèi)，而城區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心作為算

力“邊緣”端，數(shù)據(jù)中心端到端單向網(wǎng)絡時延原則上在10毫秒范圍內(nèi)。

網(wǎng)絡時延的下降需要網(wǎng)絡架構(gòu)、技術(shù)升級等多方面共同發(fā)力。針對目

前網(wǎng)絡時延問題，運營商運營商們正在推進“網(wǎng)絡骨干直連”建設(shè)，通

過加密樞紐之間光纜連接，建設(shè)直達光纜等手段，降低跨區(qū)域間的流

量繞轉(zhuǎn)，實現(xiàn)流量就地交換，從而降低時延。另一方面，業(yè)界也在對

未來網(wǎng)絡進行研發(fā)與測試，目前已通過RDMA等通信協(xié)議替代TCP

協(xié)議的確定性網(wǎng)絡方案大幅提升網(wǎng)絡帶寬利用率等方式，降低傳輸時

延。

確定性網(wǎng)絡提供低延遲、高穩(wěn)定性，滿足新興業(yè)務網(wǎng)絡需求。許多新

興業(yè)務如智能駕駛、遠程醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、工業(yè)控制等，需要將端到

端的延時控制在時延抖動控制在微秒級，同時將可靠性控

制在99.9999%以上。在此背景下，業(yè)界迫切需要建立一種可提供‘準

時、準確”數(shù)據(jù)傳輸服務質(zhì)量的新一代網(wǎng)絡，這就是確定性網(wǎng)絡。確

定性網(wǎng)絡是相對于傳統(tǒng)的盡力而為網(wǎng)絡而言的，盡力而為網(wǎng)絡的問題

在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性不夠，比如帶寬時高時低、時延時長時短C以

互聯(lián)網(wǎng)為例，瀏覽網(wǎng)頁、看視頻等應用對傳輸?shù)拇_定性要求并不高。

確定性網(wǎng)絡通過時鐘同步、頻率同步、流量整形、資源預留、時敏流

調(diào)度、靈活切片等技術(shù)，實現(xiàn)了低時延、低抖動、低丟包率、高帶寬、

高可靠的網(wǎng)絡服務。

確定性網(wǎng)絡的技術(shù)關(guān)鍵在于實現(xiàn)確定性時延、抖動、丟包率、帶寬和

可靠性等。確定性時延主要通過時鐘同步、頻率同步、調(diào)度整形、資

源預留等機制實現(xiàn);確定性抖動和丟包率通過優(yōu)先級劃分、抖動消減、

緩沖吸收等機制實現(xiàn)；確定性帶寬通過網(wǎng)絡切片和邊緣計算等技術(shù)實

現(xiàn)；確定性可靠性通過多路復用、包復制與消除、冗余備份等技術(shù)實

現(xiàn)。確定性網(wǎng)絡技術(shù)目前主要包括靈活以太網(wǎng)(FlexE),時間敏感

網(wǎng)(TSN),確定網(wǎng)(DetNet),DIP(DeterministicIP)技術(shù),確

定性WiFi,以及5G確定性網(wǎng)絡等技術(shù)。

確定性網(wǎng)絡通過各類技術(shù)實現(xiàn)相應性能目標。FlexE通過接口技術(shù)在

物理層和鏈路層之間插入中間層，實現(xiàn)業(yè)務速率和物理通道速率的解

耦，構(gòu)建智能端到端鏈路，實現(xiàn)網(wǎng)絡切片，支撐帶寬資源彈性靈活的

分配和保障，從而提供確定性帶寬保障；TSN和DetNet則把數(shù)據(jù)分

為“時延敏感流”和“盡力而為流”并將其隔開，從而確保時間敏感型數(shù)

據(jù)傳輸?shù)母咝В欢_定性Wifi和5G確定性網(wǎng)絡則過網(wǎng)絡切片實現(xiàn)確

定性帶寬保證，借助低延遲技術(shù)和邊緣計算等實現(xiàn)端到端確定性控制。

目前各項技術(shù)均處于研發(fā)、試點或商業(yè)化階段，為將來的確定性網(wǎng)絡

建設(shè)與升級打下良好基礎(chǔ)。

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-Datasphere:產(chǎn)生、采集或復制的數(shù)據(jù)量

確定性網(wǎng)絡在多地多領(lǐng)域展開實踐性探索。目前，各地正針對全新的

網(wǎng)絡架構(gòu)對未來網(wǎng)絡實驗設(shè)施（CENI）展開成果驗證。如山東已建

成并運行覆蓋16個地市、5600公里的全球首張確定性網(wǎng)絡，其核心

節(jié)點時延抖動控制在20微秒以內(nèi)，主要性能指標達到國際領(lǐng)先水平。

如在南京到貴陽途中進行了確定性網(wǎng)絡和非確定網(wǎng)絡對比實驗，結(jié)果

表明，在2450公里的100G試驗網(wǎng)絡中，非確定性網(wǎng)絡存在大量擁

塞，帶寬利用率不足10%,難以滿足數(shù)據(jù)中心跨廣域的無損數(shù)據(jù)傳

輸需求，而在確定性網(wǎng)絡下，峰值傳輸速率可提升至88%,達到數(shù)

據(jù)中心內(nèi)部無損網(wǎng)絡傳輸水平。如遠程醫(yī)療領(lǐng)域，通過確定性網(wǎng)絡實

現(xiàn)遠程手術(shù)控制。2022年2月，青島大學附屬醫(yī)院副院長牛海濤團

隊，在濟南操控一臺機器人，為遠在青島動物實驗室的動物豬進行了

腎臟摘除術(shù)，整個過程網(wǎng)絡時延不到6毫秒。在能源互聯(lián)網(wǎng)方面，確

定性網(wǎng)絡可精準同步電力信息，最高可降低企業(yè)10-20%的能耗。

2.3、感知調(diào)度成算網(wǎng)建設(shè)關(guān)鍵，國重實驗室積極牽頭試驗

我們前面說的“腦”，就是在算力網(wǎng)絡中起到感知全局、統(tǒng)籌彈性調(diào)度

全網(wǎng)資源的作用。當前，算網(wǎng)建設(shè)在全網(wǎng)的感知和調(diào)度上還有一定的

困難。一方面，不同業(yè)務對算力精度、帶寬、延遲等關(guān)鍵能力有差異

化需求。另一方面，數(shù)據(jù)中心等算力提供方所在的區(qū)域、算力成本、

能夠提供的資源類型均不相同。如何將適合的計算資源分配給需求方

成為關(guān)鍵。另外，算力的多樣性、芯片和指令系統(tǒng)的異構(gòu)對節(jié)點的直

聯(lián)通信、算力的統(tǒng)一調(diào)度提出挑戰(zhàn)。

“算腦”需要全域感知、跨域協(xié)同、多域融合編排以及智能輔助決策的

能力?！澳X”需要對算力資源和算力服務的部署位置、實時狀態(tài)以及負

載信息、業(yè)務需求具有全面感知，形成全域感知地圖。其次，要可以

實現(xiàn)跨域協(xié)同調(diào)度、多域融合編排。同時.，能夠根據(jù)資源池分布、網(wǎng)

絡整體堵在、不同業(yè)務的需求，進行智能輔助決策。算網(wǎng)的感知調(diào)度

涉及算力度量、算力標識、算力感知、算力建模、算力編排調(diào)度等多

個環(huán)節(jié)及相關(guān)技術(shù)難點。目前，我國多家科研機構(gòu)牽頭進行算力網(wǎng)絡

感知調(diào)度的試驗。華為、三大運營商等公司也積極參與部署。

2.3.1,中科院計算所牽頭、眾多企業(yè)參與，共同打造全國“信息高鐵”

中科院計算技術(shù)研究所所長、計算機體系結(jié)構(gòu)國家重點實驗室主任孫

凝輝院士是我國高性能計算機領(lǐng)域的主要學科帶頭人，開辟了中國用

機群架構(gòu)研制高性能計算機的新方向。孫院士提出了一種指向IT3.0

的新興基礎(chǔ)信息基礎(chǔ)設(shè)施——“信息高鐵”，也就是“算力網(wǎng)絡”。信息

高鐵由云、網(wǎng)、端的新型設(shè)備和一個控制中樞組成。而這個控制中樞

起到的就是“算腦”的作用，可以全局測調(diào)的作用。

圖7:計算場景愈加豐富

2.3.2.鵬城實驗室領(lǐng)頭、華為助力，打造“中國算力網(wǎng)”

鵬城實驗室打造“中國算力網(wǎng)(ChinaComputingNET,C2NET)M,已

接入全國多個算力節(jié)點。早在2019年，鵬城實驗室就在發(fā)改委的部

署下開始了中國智算網(wǎng)建設(shè)預研項目，研發(fā)了兼容多種異構(gòu)AI芯片

的核心軟件棧與分布式調(diào)度平臺。集合的算力總量為超過2.3E半浮

點精度的運算能力，算力資源包括華為的NPU、寒武紀的MLU、英

偉達的GPU等，該預研項目已經(jīng)于2022年6月完成驗收。

2022年5月29日，鵬城實驗室主任高文院士公布“中國算力網(wǎng)(China

ComputingNET,C2NET)”研究計劃，其目標是像建設(shè)電網(wǎng)一樣建設(shè)

國家算力網(wǎng)，像運營互聯(lián)網(wǎng)一樣運營算力網(wǎng)，讓用戶像用電一樣方便

地使用算力。2022年6月15日，鵬城實驗室聯(lián)合華為共同打造的“中

國算力網(wǎng).智算網(wǎng)絡一期”正式上線。目前，已有鵬城云腦、西安、武

漢、青島、濟南、沈陽、廣州、重慶、昆明、福州、長沙、河北(廊

坊)等20多個節(jié)點接入中國算力網(wǎng)，包括人工智能計算中心、超算

中心、一體化大數(shù)據(jù)中心等。未來，中國算力網(wǎng)計劃接入更多節(jié)點,

建立全國一體化算力網(wǎng)絡。

華為發(fā)布跨區(qū)域算力調(diào)度IP網(wǎng)絡解決方案，智能云圖算法可將算力

運輸效率提高30%以上。經(jīng)過三十年的技術(shù)積累，華為依托于自主

研發(fā)的智能無損算法和智能云圖算法，發(fā)布了業(yè)界領(lǐng)先的跨IX域算力

調(diào)度IP網(wǎng)絡解決方案。華為開發(fā)了智能云圖算法（智能云圖

Edge-DisjointKSP算法）以解決傳統(tǒng)廣域網(wǎng)采用的最短路徑調(diào)度造

成的鏈路利用率不均衡、多路負載分擔的業(yè)務對網(wǎng)絡的差異化需求問

題以及過往對云池因素（如算力負載、成本、存儲）的忽視等問題。

該算法基于云因子與網(wǎng)因子的一體化調(diào)度，可根據(jù)企業(yè)的需求選擇最

佳云池，實現(xiàn)多源到多宿的云網(wǎng)資源平衡，提高算力運輸效率30%

以上。2022年12月，面向分布式云場景下的新一代云原生產(chǎn)品華為

云UCS正式商用。UCS基于華為云貢獻至CNCF的開源項目

Karmada,結(jié)合分布式調(diào)度器可實現(xiàn)算力跨云跨地域統(tǒng)一調(diào)度。

2.3.3、未來網(wǎng)絡研究院攜手浪潮，助力算網(wǎng)資源協(xié)同調(diào)度

浪潮攜手山東未來網(wǎng)絡研究院，實現(xiàn)算網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度。在浪潮和山東未

來網(wǎng)絡研究院的共同助力之下，云網(wǎng)數(shù)協(xié)同聯(lián)合實驗室應運而生，在

數(shù)字政府建設(shè)引領(lǐng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型時代呼喚下，依托浪潮在分布式云計

算領(lǐng)域區(qū)塊鏈、數(shù)據(jù)分發(fā)、資源調(diào)配等技術(shù)積累，建設(shè)一體化大數(shù)據(jù)

平臺并研發(fā)浪潮云洲算網(wǎng)一體機，實現(xiàn)算力、數(shù)據(jù)、技術(shù)、系統(tǒng)等資

源的一體化管理和協(xié)同調(diào)度。一體化大數(shù)據(jù)平臺對閑散算力、超算資

源和智算資源三種類型的算力均有高度兼容性，算力以私有云、公有

云和邊緣云三種可選方式接入平臺后，通過算力納管、算力調(diào)度和算

力應用三種算網(wǎng)一體機設(shè)備實現(xiàn)快速部署和算網(wǎng)資源高效調(diào)度，在網(wǎng)

絡控制層次實現(xiàn)資源協(xié)同，進行“云?邊一端”間的算力合理調(diào)配，從根

本上打通了當前算力與網(wǎng)絡之間難以融合的痛點堵點，針對工業(yè)生產(chǎn)

企業(yè)提供性能、安全、成本兼?zhèn)涞乃懔Ψ?。浪潮深耕算網(wǎng)發(fā)展領(lǐng)域

多年，秉持分布式云概念來建設(shè)算網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，目前已成功構(gòu)建了覆蓋全

國的算力網(wǎng)絡生態(tài)體系，滿足政府和不同領(lǐng)域的企業(yè)的計算需求，催

化中國數(shù)字經(jīng)濟的高速發(fā)展。

圖11:2018-2030E,中國散據(jù)中心耗電?

■耗電■/千瓦時

2.3.4.電信在甘肅節(jié)點打造一體化算力平臺，“東數(shù)西渲”成功落地

“東數(shù)西渲”創(chuàng)新嘗試，甘肅電信爭做算網(wǎng)建設(shè)排頭兵。響應國家“東數(shù)

西算”工程號召，廿肅于2021年底拉開了全國一體化算力網(wǎng)絡國家樞

紐節(jié)點建設(shè)的帷幕，中國電信云網(wǎng)融合的發(fā)展思路與國家政策不謀而

合，于甘肅打造云網(wǎng)融合、綠色低碳的一體化算力調(diào)度平臺，通過建

設(shè)新型智慧城市來上承“數(shù)字甘肅”，下連“數(shù)字鄉(xiāng)村”，目前甘肅算力

網(wǎng)絡建設(shè)依照“2+14+X”的規(guī)劃布局，已建成2個省級、14個市州大

數(shù)據(jù)中心和52個縣級IDC數(shù)據(jù)中心，云資源能力提高至45萬VCPU,

存儲量達到30PB。甘肅電信使用天翼云4.0技術(shù)底座，集成5G+、

行業(yè)云和A等先進技術(shù)，實現(xiàn)算力、存儲量、傳輸效率等多方面性

能提升。不僅如此，作為算力網(wǎng)絡建設(shè)的試點地，甘肅電信目前已完

成凍數(shù)西渲”的落地與驗證?！皷|數(shù)西渲”著眼三維重建業(yè)務，將東部

采集的圖像音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿鞑抗?jié)點，利用甘肅清潔廉價的高質(zhì)量算

力進行計算與模型渲染，目前已經(jīng)覆蓋600多個商業(yè)綜合體、30多

個景區(qū)與博物館，作為“東數(shù)西算”的創(chuàng)新嘗試探索，“東數(shù)西渲”的成

功充分驗證了算力網(wǎng)絡落地的技術(shù)可行性。

2.4、筑牢安全底座，打造可靠算力網(wǎng)絡

算網(wǎng)被攻擊的風險明顯增大，攻擊手段也在升級。當前，網(wǎng)絡空間已

經(jīng)成為繼陸、海、空、天之后的第5大國家主權(quán)領(lǐng)域空間，算力是轉(zhuǎn)

換數(shù)據(jù)價值的生產(chǎn)要素，算力網(wǎng)絡能夠為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供高質(zhì)量、低時

延、低成本的算力，算網(wǎng)信息基礎(chǔ)設(shè)施及其衍生數(shù)據(jù)的價值大幅提升。

但是，算網(wǎng)終端的泛在接入導致的攻擊暴露面增加、算網(wǎng)全網(wǎng)安全的

高效閉環(huán)管控復雜度提升、因數(shù)據(jù)交易新商業(yè)引入的端到端數(shù)據(jù)安全

風險和管理復雜度雙提升等等都增大了算網(wǎng)被破壞的風險。

網(wǎng)絡安全問題危及國家安全。2022年初的俄烏戰(zhàn)爭中，烏克蘭的外

交部、教育部、農(nóng)業(yè)部、國防部等網(wǎng)站遭到了嚴重的攻擊，很多重要

信息遭到泄露，俄羅斯的新聞網(wǎng)站也無法訪問，這種大規(guī)模的DDoS

攻擊嚴重破壞了國家安全。東數(shù)西算作為我國的戰(zhàn)略性工程，需要構(gòu)

建數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡體系。奇安信的

韓永剛指出，東數(shù)西算工程面臨三大挑戰(zhàn)：首先，八大樞紐、十大集

群是算力和數(shù)據(jù)匯聚點，會成為網(wǎng)絡攻擊的重點對象，面臨定向勒索

攻擊、DDoS攻擊、數(shù)據(jù)竊取與數(shù)據(jù)破壞的風險激增；第二，在云網(wǎng)

一體化過程中，各類針對混合云計算環(huán)境、應用API的安全問題會持

續(xù)出現(xiàn)；第三，在整個算力工程中，無論是面向業(yè)務、算力調(diào)度，還

是基礎(chǔ)設(shè)施，都面臨著不同的安全威脅，需要重視。因此，網(wǎng)絡安全

建設(shè)刻不容緩。

■服務部冷卻系統(tǒng)儲存驅(qū)動器網(wǎng)絡設(shè)備

3%

2.4.1、用可信計算筑牢網(wǎng)絡安全防線

沈昌祥院士提出構(gòu)建網(wǎng)絡安全主動免疫新系統(tǒng)。主動免疫可信計算是

一種運算同時進行安全保護的新計算模式，以密碼為基因抗體實施身

份識別、狀態(tài)度量、保密存儲等功能，及時識別“自己”和“非己”成分，

從而破壞與排斥進入機體的有害物質(zhì)。左力的計算部件是典型馮?諾

依曼的體系結(jié)構(gòu)；左邊是防護部件；下面的可信密碼模塊相當于基因,

TPCM控制模塊是抗體，產(chǎn)生白細胞循環(huán)相當于可信軟件基，保證左

邊的計算部件、應用軟件能準確按照原定設(shè)計的計算目標工作，這樣

的系統(tǒng)才是主動免疫的。此外，還要保證人機可信交互和基礎(chǔ)設(shè)施體

系架構(gòu)的安全，對人的操作進行識別和控制，用可信密碼的技術(shù)檢查

基礎(chǔ)設(shè)施，確保各環(huán)節(jié)安全可信。

2.4.2,可信計算體系技術(shù)創(chuàng)新仍在繼續(xù)

可信計算密碼技術(shù)創(chuàng)新。首創(chuàng)用對稱和非對稱密碼相結(jié)合可信計算密

碼混合體制，使得可信密碼機制更為科學合理，提升了系統(tǒng)的安全性

能。同時采用雙證書的平臺證書認證系統(tǒng)，用加密證書保護密鑰，并

且將加密功能和認證功能分離管理，簡化了證書管理，增強了安全性。

可信平臺控制模塊的創(chuàng)新?？尚牌脚_控制模塊作為可信根連接主機的

計算部件，TPCM在連接TCM模塊的基礎(chǔ)上增添對計算部件和外設(shè)

的總線級控制功能。同時通過密碼機制與控制機制相結(jié)合，保證系統(tǒng)

初始啟動過程的可信性，主機啟動后繼續(xù)對系統(tǒng)軟硬件執(zhí)行過程進行

動態(tài)控制，達到全方位平行可信的驗證控制。

可信軟件基的創(chuàng)新。在原宿主軟件系統(tǒng)不變的條件下，構(gòu)建基TPCM

對宿主系統(tǒng)進行動態(tài)可信驗證的可信軟件基，形成雙軟件架構(gòu)，通過

可信軟件基對系統(tǒng)運行環(huán)境實施可信保障?？尚跑浖赥PCM的

支撐下解釋可信策略，通過在宿主操作系統(tǒng)代理主動攔截獲取的有關(guān)

參數(shù)進行度量驗證，實現(xiàn)判定和執(zhí)行等安全機制?？尚啪W(wǎng)絡連接的創(chuàng)

新。針對集中控管的網(wǎng)絡環(huán)境安全需求提出三元三層對等可信網(wǎng)絡連

接架構(gòu)，通過安全管理中心集中管理，對網(wǎng)絡通信連接的雙方資源實

施可信度量和判決，有效防范內(nèi)外合謀攻擊。

三、全國一張網(wǎng)，算力網(wǎng)絡迎來黃金時代

3.1＞國家政策持續(xù)推動，全國一體化算力網(wǎng)絡

利好政策助力算力網(wǎng)絡高速發(fā)展。算力網(wǎng)絡已成為國家重點發(fā)展領(lǐng)域

之一，利好政策持續(xù)出臺，未來行業(yè)發(fā)展前景廣闊。2020年12月，

《關(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導意見》首

次提出全國范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心形成布局合理、綠色集約的一體化格局。

2021年7月，工信部發(fā)布《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展二年行動計劃

(2021-2023年)》，計劃建設(shè)全國一體化算力網(wǎng)絡。2022年2月，

發(fā)改委發(fā)布《國家發(fā)展改革委等部門關(guān)于同意京津冀地區(qū)啟動建設(shè)全

國一體化算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點的復函》，標志著“東數(shù)西算”工程正

式啟動，我國算力網(wǎng)絡發(fā)展揚帆起航。

3.2、“東數(shù)西算”拉開全國一體化算力網(wǎng)絡序幕

2022年2月，“東數(shù)西算”正式啟動。2022年2月17日，國家發(fā)改

委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知，同意

在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧

夏等8地啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點，并規(guī)劃了10個國家數(shù)據(jù)中心

集群。至此，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計，“東數(shù)

西算”工程正式全面啟動。

“東數(shù)西算”工程主要利用西部地區(qū)的資源優(yōu)勢提供算力支撐。從資源

潛力和需求分布的角度，“東數(shù)西算”工程與“南水北調(diào)”、“西電東送”、

“西氣東輸”等國家重大工程類似。如第一章所論述，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展和

數(shù)據(jù)資源的產(chǎn)生主要集聚在我國的東部地區(qū)，而西部地區(qū)則有著較為

充沛的土地、能源資源，通過“東數(shù)西算”工程的實施，可以將東部地

區(qū)算力需求有序引導到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局、推動區(qū)域協(xié)調(diào)

發(fā)展，同時也是擴大有效投資的手段。

8大算力樞紐、10大數(shù)據(jù)中心集群構(gòu)成“東數(shù)西算”整體構(gòu)架。按照全

國一體化大數(shù)據(jù)中心體系布局，8個國家算力樞紐節(jié)點將作為我國算

力網(wǎng)絡的骨干連接點，開展數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡、云計算、大數(shù)據(jù)之間的

協(xié)同建設(shè)，并作為國家“東數(shù)西算”工程的戰(zhàn)略支點。每個樞紐節(jié)點將

發(fā)展1?2個數(shù)據(jù)中心集群，算力樞紐和集群的關(guān)系，類似于交通樞紐

和客運車站，數(shù)據(jù)中心集群將匯聚大型、超大型數(shù)據(jù)中心，具體承接

數(shù)據(jù)流量。同時?,為了避免數(shù)據(jù)中心的盲.目發(fā)展，國家對8個算力樞

紐、10個數(shù)據(jù)中心集群的物理邊界進行劃定，同時要求集群內(nèi)數(shù)據(jù)

中心的平均上架率至少要達到65%以上，該限制措施可以有效提升

算力設(shè)備的利用率，減少設(shè)備與能源的浪費，順應國家對產(chǎn)業(yè)綠色化

發(fā)展的要求。截至目前，“東數(shù)西算”工程穩(wěn)步推進，8大算力樞紐中

新開工數(shù)據(jù)中心項目60余個，新建數(shù)據(jù)中心規(guī)模超110萬標準機架,

項目總投資超4000億元。

作為鏈接“貴州?粵港澳”與“貴州?長三角”兩線需求的數(shù)據(jù)中心走廊，貴

州具備承接全國算力服務建設(shè)的基礎(chǔ)。貴州于2017年建成國家級互

聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點，2019年成為國家根服務器鏡像節(jié)點和國家頂級域

名節(jié)點，2020年建成國際互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)專用通道，數(shù)據(jù)中心和算力樞

紐的超前規(guī)劃賦予貴州在“東數(shù)西算”工程中的“先行者”身份。同時，

貴州擁有數(shù)量位居全國榜首的超大型數(shù)據(jù)中心，是處理、計算冷數(shù)據(jù)

和溫數(shù)據(jù)的適宜沃土，適宜氣候和綠色電力優(yōu)勢也為降低能耗和減少

運行成本提供良好條件。秉持著適度超前布局有利于國家發(fā)展和引領(lǐng)

產(chǎn)業(yè)升級的算力設(shè)施的理念，近期發(fā)布的《貴州省新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

三年行動方案（2022-2024年）》中提出，貴州將加快推進“東數(shù)西

算”工程，到2024年基本建成面向全國的算力保障基地，計劃在2025

年全省數(shù)據(jù)中心標準機架達到80萬架、服務器達到400萬臺，累計

建成5G基站16萬個以上，云服務產(chǎn)業(yè)規(guī)模達700億元以上。

圖32：算網(wǎng)一體化服務體系圖

算網(wǎng)一體化服務體系

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成都千萬級'算力券”提供配置資源新解法。成都近日印發(fā)《成都市圍

繞超算智算加快算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施》，推動成都算力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)

量發(fā)展。作為全國首個算力產(chǎn)業(yè)專項政策，致力建設(shè)算力調(diào)度平臺與

超低時延算力網(wǎng)絡、創(chuàng)新提出從完善算力要素保障向全產(chǎn)業(yè)鏈要素集

聚的發(fā)展路徑、算力招商、算力引才等舉措?！八懔θ钡奶岢鰟t是這

項政策最大亮點所在。為解決中小微企業(yè)算力匹配難、應用少的痛點

問題，成都市推出每年發(fā)放總額不超過1000萬元的、針對算力資源

消費免費發(fā)放的權(quán)益憑證，即“算力券”，可以“隨取隨用”地使用算力

資源，使用政府補貼的方式幫助中小微企業(yè)。同時為算力供給方通過

建立備用金制度將市場交易轉(zhuǎn)換為財政補貼，提供資金保障的同時也

可為供給方拓展企業(yè)客戶。

立足國內(nèi)，放眼國際，上海探索建設(shè)構(gòu)建r+1+N”算力供給體系。上

海市發(fā)布的《新型數(shù)據(jù)中心“算力浦江”行動計劃(2022-2024年)》

中提出，將致力于建設(shè)支撐上海市構(gòu)建公共服務、政務支撐、商業(yè)服

務“1+1+N”的算力供給體系，探索建設(shè)全國首個算力交易集中平臺，

將上海建設(shè)為國際數(shù)字經(jīng)濟標桿城市。計劃確定了三個重點任務：首

先，加快信息數(shù)據(jù)中心集群建設(shè)，提升存量數(shù)據(jù)中心平均利用率，同

時要求數(shù)據(jù)中心單體機柜功率不低于6kw,意味著低功率密度機柜開

始徹底退出算力網(wǎng)絡建設(shè)，預示后續(xù)幾年間功率密度將保持更大幅度

提升，數(shù)據(jù)中心單機柜朝著高密度發(fā)展方向持續(xù)推進，從而有效降低

PUE,推動數(shù)據(jù)中心綠色化進程；其次，布局邊緣數(shù)據(jù)中心，規(guī)劃布

局3個以上數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建邊緣算力供給體系；最后，探索布局國際

數(shù)據(jù)中心，建設(shè)臨港國際數(shù)據(jù)港綠色數(shù)智樞紐。

綠色低碳和快速發(fā)展并重，青海著眼算力網(wǎng)絡合理布局。與貴州相同,

青海同樣對未來算力產(chǎn)業(yè)進行了超前布局?！肚嗪＞G色零碳算力網(wǎng)絡

建設(shè)行動計劃(2023-2025年)》中，明確了未來三年間的算力網(wǎng)絡建

設(shè)目標與任務，因地制宜發(fā)揮地域優(yōu)勢來實現(xiàn)綠色零碳，推進“西北

數(shù)谷”建設(shè)。政策設(shè)定了算力網(wǎng)絡建設(shè)目標：到2025年，青海算力規(guī)

模與數(shù)字經(jīng)濟增長相適應的算力網(wǎng)絡發(fā)展格局基本形成，大數(shù)據(jù)中心

機架規(guī)模超過10萬架，總算力超過2.06EFIopso青海將數(shù)據(jù)中心高

速擴張與注重綠色節(jié)能、致力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展并重，嚴格規(guī)定新建數(shù)

據(jù)中心PUE值(能源使用效率)嚴格控制在1.2以下，同時通過打造1

個算力資源調(diào)度核心和1個存儲資源調(diào)度核心、嚴格要求整體投運后

利用率不低于65%來減少資源浪費、避免數(shù)據(jù)中心的無序擴張，體

現(xiàn)了布局合理、綠色低碳、集約高效的建沒理念。

算力網(wǎng)絡發(fā)展長坡厚雪，相關(guān)設(shè)施建設(shè)如火如荼。目前全國各地正積

極推動相關(guān)算力網(wǎng)絡建設(shè)，從而讓數(shù)據(jù)中心發(fā)揮更強大的功效。整體

看，工信部在《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023)》中

提出，到2023年底，全國數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模增速應保持在20%左右，

平均利用率提升至60%以上，總算力超過200EFLOPS。國家樞紐節(jié)

點數(shù)據(jù)中心端到端網(wǎng)絡時延降低至20毫秒以下。從各省來看，以山

東省為例，目前山東已開通建成5G基站超16萬個，物聯(lián)網(wǎng)終端超

1.53億戶；棗莊、濟寧、威海等12個城市入選國家，千兆城市”，將

全省數(shù)據(jù)中心跨網(wǎng)時延降低到50ms以下；并建成首張5600公里確

定性網(wǎng)絡，完成2.0版建設(shè)升級，將時延、抖動性能提升至國際先進

水平。未來，山東計劃用3年時間建成45萬個5G基站，并加快新

型數(shù)據(jù)中心建設(shè)，推動算力應用于更廣泛的生產(chǎn)生活場景。

3.3、“東數(shù)西算”只是開端，算力網(wǎng)絡建設(shè)將持續(xù)推進

算力網(wǎng)絡的發(fā)展進程劃分為初步協(xié)同、共同調(diào)度和融合一體三個階段。

在初步協(xié)同階段，算力和網(wǎng)絡仍然各自為戰(zhàn)，編排調(diào)度并不融通，但

開始向協(xié)同運營發(fā)展轉(zhuǎn)變，算力基礎(chǔ)設(shè)施布局由集中式走向分布式，

逐漸實現(xiàn)資源按需調(diào)配、寬地域多行業(yè)協(xié)同的網(wǎng)絡布局。緊接著進行

的是算力和網(wǎng)絡的共同調(diào)度，雖然算力和網(wǎng)絡仍然為獨立的個體，但

共享的調(diào)度中心實現(xiàn)算網(wǎng)資源的統(tǒng)一管理、靈活編排，大大提高所有

時空下的算力資源利用率。最后進行的融合一體階段同時也是整個算

網(wǎng)發(fā)展的最終愿景，即建成算網(wǎng)一體化基礎(chǔ)設(shè)施，用戶在完全無感的

情況下使用最佳調(diào)度分配的低成本算力。

“東數(shù)西算”是我國建設(shè)算力網(wǎng)絡的初步探索，節(jié)點互聯(lián)與算力統(tǒng)籌調(diào)

度是接下來的關(guān)鍵。當前“東數(shù)西算”工程正有條不紊地持續(xù)推進，數(shù)

據(jù)中心猶如雨后春筍般在全國各地快速建立。然而部署算力只完成工

程的第一步，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度不斷推進，接下來要進行的是各

節(jié)點之間的互聯(lián)互通、實現(xiàn)算力統(tǒng)籌調(diào)度，將全國算力資源納入總體

布局，實現(xiàn)需求供給間的精準對接。實現(xiàn)算力一體化，完成各節(jié)點之

間的互聯(lián)互通成為接下來工作的難點與重點。

各地嘗試打造區(qū)域性算力網(wǎng)絡、東西部互聯(lián)網(wǎng)絡，爭先實現(xiàn)高效互聯(lián)

與算力調(diào)度。甘肅、寧夏等多個樞紐節(jié)點發(fā)布文件，旨在建成省內(nèi)統(tǒng)

一的算力供給體系，建立算力調(diào)度平臺，實現(xiàn)省內(nèi)算力資源的統(tǒng)一調(diào)

配，同時，這些地區(qū)也對與長三角、京津冀等地的互聯(lián)互通做出探索。

另外，清華大學計算機系高性能計算研究所與東數(shù)西算（貴州）產(chǎn)業(yè)

有限公司成立“東數(shù)西算”算力實驗室，旨在共同建設(shè)樞紐節(jié)點間的算

力網(wǎng)絡、新型算力中心及算力調(diào)度服務平臺，建設(shè)貴州樞紐與長三角

樞紐間東西部互聯(lián)的算力網(wǎng)絡與新型算力中心試驗示范工程，實現(xiàn)東

西部算力的高效互聯(lián)與調(diào)度。

2023年2月，國內(nèi)首個一體化算力交易調(diào)度平臺——東數(shù)西算一體

化算力服務平臺止式上線，首先在寧夏實現(xiàn)零散算力資源整合，并為

包含智算、超算、通用等多種算力提供包括供需匹配、調(diào)度使用在內(nèi)

的豐富綜合服務，助力實現(xiàn)東西部算力自由流動，有效環(huán)節(jié)算力地域

供需不平衡問題。在可預見的未來中，在算力調(diào)度中心建設(shè)的推動作

用下，八大樞紐節(jié)點與重點城市的算力高速傳輸即將實現(xiàn)，打通不同

行業(yè)、地域、層次間存在的算力壁壘，推動全國一體化算力建設(shè)c另

外，網(wǎng)絡建設(shè)如火如荼。

■PUE

棗莊、濟寧、威海等12個城市入選國家，千兆城市”，將全省數(shù)據(jù)中

心跨網(wǎng)時延降低到50ms以下；并建成首張5600公里確定性網(wǎng)絡,

完成2.0版建設(shè)升級，將時延、抖動性能提升至國際先進水平。近日，

廣東電信與華為攜手打造粵港澳大灣區(qū)首張400G全光運力網(wǎng)絡，部

署先進的全光交叉OXC、超高速400G等解決方案，為韶關(guān)、廣州

以及深圳提供“超低時延、超大帶寬、超高可靠”的運力網(wǎng)絡。

3.4、企業(yè)積極推動建立算力網(wǎng)絡標準，打造健康生態(tài)

運營商、設(shè)備商積極推動國內(nèi)外算力網(wǎng)絡相關(guān)標準建立，明確算力網(wǎng)

絡發(fā)展路線。為進一步明確算力網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展路線，確定算網(wǎng)發(fā)展方

向，相關(guān)運營商、設(shè)備商持續(xù)在國際與行業(yè)標準組織中推動算力網(wǎng)絡

技術(shù)標準落地。

國際方面，國際電信聯(lián)盟（ITU-T）發(fā)布了中國運營商牽頭制定的算

力網(wǎng)絡架構(gòu)標準Y.2501；同時中國運營商牽頭立項了

Y,IMT2020-CNC-req>Y.ARA-CPN>Y.NGNe-O-CPN-reqts>Y.CSO.

Y.SASO等11項算力網(wǎng)絡標準;在IETF（國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務組），

華為及三大運營商開展了ComputingFirstNetwork（CFN）架構(gòu)研

究，并在IETF第113次會議上牽頭發(fā)起了算力感知網(wǎng)絡（CAN）的

BoF,推動算力感知和算力路由在需求、場景等方面達成共識。國內(nèi)

方面,中國通信標準化協(xié)會（CCSA）網(wǎng)絡與業(yè)務能力技術(shù)工作委員

會（TC3）中，三大運營商牽頭開展了算力網(wǎng)絡總體技術(shù)要求、標識

解析技術(shù)要求、算力網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求等10余項算力網(wǎng)絡標準制定,

現(xiàn)已