圖①：工作人員在位于貴州貴安新區的中國移動貴州數據中心機房内巡檢。

新華社記者 歐東衢攝

圖②：IDC機房巡檢工程師正在查看服務器運行情況。

張海岩攝

2021年中國信息通信研究院發表的《中國算力發展指數白皮書》顯示，通過國家投入産出表模型計算，2020年以計算機為代表的算力産業規模達2萬億元，直接帶動經濟總産出1.7萬億元，間接帶動經濟總産出6.3萬億元，即在算力中每投入1元，平均将帶動3—4元經濟産出。相關機構預測，到2035年5G、互聯網、人工智能将為全球經濟帶來40萬億美元增長，算力正是其背後重要的資源依托和基礎設施。

據統計，截至今年6月底，我國數據中心機架總規模超過590萬标準機架，服務器規模約2000萬台，算力總規模超過150EFlops（每秒1.5萬京次浮點運算次數），位居全球第二。在數字經濟時代，算力如同農業時代的水利、工業時代的電力，既是國民經濟發展的重要基礎，也是科技競争的新焦點。加快算力建設，将有效激發數據要素創新活力，加快數字産業化和産業數字化進程，催生新技術、新産業、新業态、新模式，支撐經濟高質量發展。

算力與算力網絡

通俗而言，算力泛指計算能力，即數據處理能力。算力大小代表數據處理能力的強弱。從遠古的結繩計算到近代的機械式計算，再到現代的數字電子計算，特别是近幾年的智能計算，算力正迎來高速發展的新階段。今天，小至智能手機，大到超級計算機，算力存在于各種智能硬件設備當中，廣泛應用于人們的日常生活。比如在互聯網上購物，手指輕輕一按，背後則是繁簡程度不一的數據運算；開車時導航系統播報的每一條信息，都是經過後台複雜的感知和模式識别計算出來的。

随着新一輪科技革命和産業變革興起，5G、人工智能等新一代信息技術産業迅速崛起，各行業數字化轉型升級速度加快，全社會數據總量爆發式增長，數據存儲、計算和應用需求大幅提升，數據和算力需求呈現循環增強的狀态。

當前，主流的雲計算與網絡深度融合是大勢所趨。有人可能會問，現在的電子商務、社交網絡等雲計算服務已經很方便，為什麼還要建立算力網絡？因為萬維網是以網頁為核心，主要為消費互聯網服務；而算力網絡是以算法為核心，利用高效适配的多種算力對數據資源進行深度加工，主要為産業互聯網服務。算力網絡的目标不是服務于各行各業的信息上網，而是讓每一個用戶都能随時随地調用世界其他地方的計算、存儲和通信資源。可以說，算力網絡作為雲網融合後的下一代信息基礎設施，将成為信息社會和數字經濟高速發展的“基石”之一。

讓算力成為公共基礎設施

人工智能領域專家早在1961年就設想過一個目标：“有一天，計算可能會被組織成公共事業，就像電話系統是公共事業一樣。”讓算力成為像電力一樣的公共基礎設施，這是計算機行業奮鬥了半個多世紀的目标，“網絡就是計算機”也成為算力網絡的美好前景。

19世紀末，有的西方國家每個工廠、每條電車道都有自己的發電設備，有的城市電力有10種不同的頻率、32種不同的電壓、70種不同的電價。經過多年努力，才形成了同一頻率、同一電壓的電力公共基礎設施。目前，人們所希望的算力網絡像供水和供電一樣“一點接入，即取即用”，還隻是一種願景。算力網絡的實現比交通和能源網絡複雜得多，我們至少需要關注3個問題。一是接口——用戶如何和資源進行對接？二是服務設備——用戶通過什麼設備将資源轉換成服務？三是産品的異質性——計算是一種複雜的服務，不同的編程語言和硬件如何兼容？現在，人們已經發明了用于遠程接入的互聯網、管理物理計算資源的操作系統、把資源分給多人同時使用的虛拟化技術。科研工作者正在研究包括任務交換技術、智能流抽象、資源賦名、控域、網程、标簽化體系結構、内構安全、在網計算等計算技術，算力網絡的關鍵技術正在逐步突破。

另外，我們還可以按照“一橫一縱”思路，建立起“信息高鐵”：“一橫”是橫向聯通，最大化組織起所有願意共享的大、小數據中心的各類異構算力資源，為用戶提供統一封裝、抽象易用的算力資源；“一縱”是縱向打通雲、網、邊、端全鍊路基礎設施資源，通過全鍊路多級多維度測調、控域隔離等方式，确保海量物端應用的端到端服務質量。相信在未來，服務器、數據中心、超級計算中心能像發電站一樣，按需、及時地為用戶提供計算和存儲能力，算力網絡必将成為數字經濟時代的公共基礎設施。

優化算力資源空間布局

今年年初，國務院印發《“十四五”數字經濟發展規劃》，部署的八方面重點任務中，首個便是優化升級數字基礎設施，提出加快建設信息網絡基礎設施，推進雲網協同和算網融合發展，有序推進基礎設施智能升級。今年2月，國家發展改革委等部門聯合印發通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、内蒙古、貴州、甘肅、甯夏等8地啟動建設國家算力樞紐節點，并規劃了10個國家數據中心集群。我國一體化大數據中心體系完成總體布局設計，“東數西算”工程正式全面啟動。

“東數西算”是繼“西氣東輸”“西電東送”“南水北調”後又一項國家重要戰略工程。作為一項國家級算力資源跨域調配戰略工程，“東數西算”工程對于優化我國算力資源空間布局，加快打造全國算力“一張網”，構築我國數字經濟發展新優勢具有重要意義。深入推進“東數西算”工程，并不是簡單的算力堆砌，而是要實現網絡、算力調度、産業鍊、數據要素治理等各方面資源協同，強化東西部跨域統籌發展。

“東數西算”不僅有利于促進區域和産業的平衡充分發展，也有利于提升産業鍊整體抗風險能力。“東數西算”通過新型基礎設施建設不僅可以為西部帶來投資，助力當地産業結構調整和經濟轉型，還能通過算力基礎設施建設撬動上層應用，帶動全國數字經濟協同發展。除了在大數據産業鍊上下遊尋找拓展機會，“東數西算”工程還可以在數據的差異化上做文章。由于計算機網絡的通信延時與不确定性，數據可以因時效性需求不同進行區分。對實時性要求不高的人工智能模型訓練、集成電路設計、新藥研制、新材料研發等需要巨大算力的項目，海量的冷數據等，适合放到西部；對實時性要求很高、需要立刻作出決策的運算，比如自動駕駛、工業實時控制等，更适合放在東部甚至是企業周邊進行處理。

不過，受限于網絡能力、技術能力、人才體系、市場環境和應用場景等方面的差距，西部地區在大數據發展方面面臨一些困難。要積極探索建立數據跨域存儲和管理新機制，建設高效靈活的資源調度體系、提升“東數西算”工程使用體驗，同步研究數據運營增值服務和産業培育機制，出台相關扶持政策，降低網絡通信費用，切實幫助中西部地區依托數據中心建設提升技術能力、人才儲備和服務水平。另外，針對“東數西算”工程目前面臨的帶寬、時延、算網融合、算力調度等技術難題，要進一步加強頂層設計，形成統一的标準體系，打造超長距離、大帶寬、智能光傳輸網絡，以算網協同為基礎，通過算力調度構建全國一體化算力網絡，推動我國算力資源有效配置。

（作者為中國工程院院士）

推薦讀物：

《算力時代：一場新的産業革命》：王曉雲、段曉東、張昊等著；中信出版社出版。

《計算機科學導論》：徐志偉、孫曉明著；清華大學出版社出版。

制圖：趙偲汝

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