像極了阡陌交通,大家都在談的算力網(wǎng)絡是什么?
“阡陌交通,雞犬相聞?!边@是東晉陶淵明在《桃花源記》一文中,對悠然自得的田園生活的描繪。當年,正處于學業(yè)緊張期的筆者也對陶淵明“豁達”的處事態(tài)度折服,尤其那句“歸去來兮,田園將蕪胡不歸”,讀起來的確沁人心脾。話題回到《桃花源記》,文章中提到的“阡陌交通”指的是南北走向的田埂與東西走向的田埂交錯相通,主要形容道路四通八達,構成道路交通網(wǎng),無論是人、車、糧食都可以在交通網(wǎng)暢通無阻。
如今,不論是俯瞰大地翱翔而過的飛機,還是奔馳在祖國廣袤大地上的復興號動車,抑或是自東向西、自北向南綿延萬里的高速公路,都讓人深切感受到交通網(wǎng)帶來的便利??梢哉f交通網(wǎng)絡承載著客運、車流、物流,是經(jīng)濟的脈絡和文明的紐帶。如同交通網(wǎng)絡是承載交通、客運、物流的網(wǎng)絡一樣,算力網(wǎng)絡是連接“海量數(shù)據(jù)”、“高效算力”的未來網(wǎng)絡架構。那些數(shù)據(jù)和算力如同行駛在交通網(wǎng)絡上的汽車,將“物資”運送到有需要的地方。?
算力網(wǎng)絡從何而來?
這要從計算與網(wǎng)絡的關系談起。上世紀60-70年代,為了服務學校和科研機構的計算機之間通信,局域網(wǎng)技術由此誕生??梢哉f,網(wǎng)絡的出現(xiàn)除了讓點對點能夠進行數(shù)據(jù)交換外,更重要的是在于它讓一些復雜的、高端的計算能力(也就是算力),能夠被普通用戶觸達。具體而言,網(wǎng)絡能夠讓用戶與機房或數(shù)據(jù)中心建立連接,訪問數(shù)據(jù)中心服務器,共享服務器的CPU算力和存儲。
另外,對于復雜而又高難度的計算任務,通過網(wǎng)絡可以分配給不同的計算機,共同完成計算任務。進入80年代,網(wǎng)絡的數(shù)量越來越多,規(guī)模越來越大。于是,連接各大區(qū)域的骨干網(wǎng)建立并最終形成了全球互聯(lián)網(wǎng)。接著,互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的誕生承載了更大、更強的算力資源。尤其是進入21世紀,云計算的出現(xiàn)將所有的CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡等計算資源變成“資源池”,靈活進行分配,分配給用戶使用。?
這是算力端的進化,這些年網(wǎng)絡也在持續(xù)進化。起初,網(wǎng)絡主要關注傳輸速率、容量以及覆蓋的提升。進入21世紀,通信網(wǎng)絡實現(xiàn)人與人之間的物理連接,人與數(shù)據(jù)中心的物理連接。此時,所有的計算機軟硬件被抽象化,變成與水、電一樣的資源,稱為“算力資源”,所有的應用也被統(tǒng)一稱為使用“算力應用”。不過,人們對于算力有一些差異性需求,有人想要性能強勁的算力,有人想要響應速度快的算力……
滿足這些差異化需求,僅靠云計算是不夠的,于是大家將注意力放在網(wǎng)絡上,進入云網(wǎng)協(xié)同時代。在這個時代,云可以調(diào)動網(wǎng)絡,網(wǎng)絡也可以配合云。然而,以數(shù)據(jù)為中心的人工智能業(yè)務,廣泛落地,加劇了全社會對算力的需求,于是網(wǎng)絡與算力進行深入耦合的階段,從云網(wǎng)融合逐漸走向算網(wǎng)一體化,也就是“算力網(wǎng)絡”。?
而算力網(wǎng)絡存在的意義在于為用戶提供最適合的算力資源服務,解決最核心的問題是,在算力需求急劇膨脹下,全網(wǎng)算力供給不足的問題。
算力網(wǎng)絡建設的持續(xù)推進
網(wǎng)絡與算力的深入耦合造就了算力網(wǎng)絡,這并不是一項具體的技術,而更像是新興的網(wǎng)絡,其架構與性質(zhì)與以往完全不同。簡單來說,算力網(wǎng)絡的核心目的是為用戶提供算力資源服務,是將算力資源、算力調(diào)度徹底“融入”通信網(wǎng)絡中,以一個更整體的形式、更便捷的方式提供最符合用戶需求的算力資源服務。
換言之,算力網(wǎng)絡的基礎使用方式是,在5G、千兆寬帶等更先進,網(wǎng)速更快、延遲更小的通信技術出現(xiàn)后,通過云計算則可以利用網(wǎng)絡將大量各種零散的算力資源進行打包、匯聚,再按不同用戶的需求靈活調(diào)用給用戶。
三大運營商在算力網(wǎng)絡的建設上也處于領先地位。據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示,在2022年,移動在算力上的投入將達到480億人民幣,新增約18萬臺云服務器,傳輸網(wǎng)投資繼續(xù)增長5%,達到474億元。2023年,中國移動預計算力網(wǎng)絡資本開支452億元,新增投產(chǎn)云服務器超過24萬臺、新增投產(chǎn)對外可用IDC機架超4萬架。
電信在2022年增加了16萬個云服務器,使其運算能力提高了8%以上;預期算力(云資源)投入140億人民幣,其中?IDC投入65億人民幣,并將增加45000臺機架。2023年,中國電信預計算力投資195億元,IDC投資95億元。
此外,聯(lián)通在2022年里預計投資算力網(wǎng)絡145億元,同比提升65%,云投資預計提升88%。2023年,中國聯(lián)通算力投資149億元,占總資本開支比例達19.4%,IDC機架規(guī)模達到36.3萬架。
其實,算力網(wǎng)絡建設里還有核心方向就是算力的運營和調(diào)度問題。算力網(wǎng)絡可不只是有數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡覆蓋而已,還得把算力需求都統(tǒng)籌調(diào)配,才能滿足不同用戶對算力的不同需求。?
據(jù)悉,移動將以“算力泛在、算網(wǎng)共生、智能編排、一體服務”為目標,逐步推動算力成為與水電一樣,可“一點接入、即取即用”的社會級服務。電信則明確提出從云網(wǎng)協(xié)同、云網(wǎng)融合到云網(wǎng)一體的三個發(fā)展階段,并側重于算力的發(fā)現(xiàn)、交易、編排調(diào)度等。聯(lián)通將算網(wǎng)一體定位為“云網(wǎng)融合2.0”階段,將聚焦IPv6+算力網(wǎng)絡和全光算力網(wǎng)絡,打造算網(wǎng)一體的新型數(shù)字信息基礎設施。?
像極了阡陌交通,大家都在談的算力網(wǎng)絡是什么?
寫在最后
如今,“算力時代”已經(jīng)帶來,其一,算力有望成為拉動數(shù)字經(jīng)濟向前發(fā)展的新動能、新引擎;另一方面,算力正在成為影響國家綜合實力和國際話語權的關鍵要素。
但是,目前我國的算力網(wǎng)絡建設仍處在起步階段,涉及到硬件、芯片、接入與互聯(lián)、數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等多個產(chǎn)業(yè)鏈。在此背景下,多產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)發(fā)展,以及在基礎理論、材料和結構等方面的創(chuàng)新和突破,都是亟待解決的問題。?
未來,算力發(fā)展也將會像陶淵明描述的那樣“阡陌交通,雞犬相聞”,只不過,算力網(wǎng)絡是在縱橫交錯的網(wǎng)絡中,讓數(shù)據(jù)、算力阡陌交通,流動起來,做到算力“相聞”。