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构建算力互联互通体系　探索算力互联网发展

来源：责编：时间：2024-04-25 08:56:54 92观看

导读　　随着人工智能大模型等应用的爆发式发展，智能应用对算力的需求呈现指数级增长态势，算力成为支撑数字经济发展的关键基础设施，是全球性紧缺战略资源，从而社会各方提出对算力的普惠化需求。在此背景下，算力产业链各方高度

　　随着人工智能大模型等应用的爆发式发展，智能应用对算力的需求呈现指数级增长态势，算力成为支撑数字经济发展的关键基础设施，是全球性紧缺战略资源，从而社会各方提出对算力的普惠化需求。在此背景下，算力产业链各方高度关注算力互联并积极开展探索实践。为了解决算力供需等问题，通过构建算力互联互通体系，探索算力互联网，将形成算力标准化、服务化的大市场。

　　智能算力亟须普惠化

　　算力互联成为产业共同关注

　　当前，智能算力需求激增，亟须算力互联实现普惠化。与传统互联网的小数据长期运行计算的应用不同，人工智能、边缘计算、工业计算等应用的特点是短时间对大量数据进行计算，在本地算力资源不满足需求时，需流动到另一个算力池进行计算。整个过程需要多类型算力跨区域的互联，与水、电通过水电网流动到用户不同，算力互联网需要将计算应用和数据传输到目标算力资源池进行计算并返回结果。因此，将不同主体、不同架构、不同地域的算力资源标准化互联，任务和数据在算力资源间高效流动互通，成为推动算力普惠化的关键。

　　全球主要国家纷纷关注算力互联，我国也积极探索算力互联技术实践。在标准方面，国际标准化组织已在云间互联和互操作技术领域开展研究工作，如IEEE组织P2301、P2302等工作组推动云间互联等技术标准制定。在研究项目方面，美国能源局发布《高性能数据基础设施计划》。欧盟委员会发布的白皮书《如何掌握欧洲数字基础设施需求》中提到要创建“互联协作计算”网络，推动构建互联可信的统一算力。

　　当前，我国产业各方通过多种方式积极探索算力互联方式方法。地方政府构建算力调度平台，将区域内算力资源汇聚形成地域资源池，实现算力资源的供需对接，形成“块状”局域网。电信运营商开展算力并网行动，在企业层面实现多方算力资源并网整合，形成算力“条状”局域网。鹏城实验室建设中国算力网，现阶段侧重智算中心互联，形成“智算局域网”。“超算互联网”建设，构建一体化超算算力网络和服务平台，形成“超算局域网”。中国信通院综合多条技术路线，开展算力互联网体系研究与实践，在工信部指导下，以实现全国算力一张网和统一大市场为目标，通过算力标识和编排调度等互联互通技术实现算力标准化互联、业务和数据高效流动互通。

　　目前产业界积极推进算力互联研究，已经形成多条技术路径，但尚未形成产业合力，因此形成全国算力一张网和统一大市场仍面临三大挑战：一是算力市场分散，“找算力”资源成本待降低。算力市场分散，用户需汇总市场零散数据，算力感知获取成本高。二是调度能力不足，“调算力”应用传输能力待提升。现有编排调度系统和网络条件较难支持大规模数据跨主体、跨地域频繁传输，导致调度效率低。三是计算框架不同，“用算力”架构适配待优化。各厂商算力资源接口、协议不统一，应用部署运行需要针对算力资源进行兼容适配，提升跨主体部署效率。

　　构建算力互联互通体系

　　探索算力互联网

　　在互联网时代，全球计算机通过TCP/IP、URI（资源统一标识符）等技术实现了局域网间互联互通。而当前不同算力互联路径形成算力局域网“孤岛”，因此迫切需要通用的标准和协议打通各技术屏障，实现全国算力互联成网，释放算力潜能。

　　充分结合产业各方的认识和实践，我们认为，算力服务是互联网上的一种新型信息通信业务形态。算力互联互通是将不同主体、不同类型、不同地域的公共算力资源标准化互联，具备可查询、可对话、可调用的服务能力，实现应用和数据在算力间高效供需匹配、流动互通、迁移计算。

　　算力互联网是互联网面向算力应用与调度需求进行能力增强和系统升级形成的新型基础设施和技术产业体系，其本质是在互联网体系架构内构建统一算力标识符，以算网云调度操作系统和高性能传输协议为基础增强计算和网络能力形成弹性网络，具备智能感知、实时发现、随需获取能力，形成算力标准化、服务化的大市场和算力相互连接、灵活调用的一张逻辑上的网。

　　通过前期技术探索，逐步构建算力互联网体系架构1.0。算力互联网机理是算力应用和数据从一个算力资源流动到另一个算力资源并完成计算的过程。一是计算任务，根据统一规则将算力需求转换为任务定义，标准化“找算力”需求。二是感知资源，通过算力标识体系，对照任务定义快速匹配资源，为“找算力”提供调度路径。三是传输流动，根据算力标识符信息和路径，利用算网云操作系统和弹性网络将算力应用和数据传输到对应资源，为“调算力”提供高速通道。四是计算执行，通过计算框架适配应用、芯片互联提高节点内数据交换效率，高效部署计算应用，为“用算力”提供适配框架。

　　未来算力互联网各个角色包括：算力调度服务商对接用户开展算力的交易调度等服务；算力互联网运营商构建运营算力互联互通平台，汇聚整合算力资源，提供算力互联通信以及计量结算服务；算力提供商通过统一算力标识体系上报算力资源以开展算力资源服务；网络运营商提供弹性网络等服务，提升数据传输效率。

　　通过构建算力互联网体系，融合互联、计算、网络等多层面软硬件技术，不断更新迭代算力资源应用方式，加速算力普惠化发展。通过构建算力调度、算力互联互通等新业态，培育算力调度服务商、算力互联网运营商等新主体，形成算力产业新的增长点，为经济社会高质量发展提供新动能。（作者：中国信通院云大所副所长　栗蔚）

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