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物聯網

算力網絡:下一代互聯網or中國科技的被迫突圍?

2025China.cn   2022年10月17日

  最近幾天,隨著美國宣布實施針對中國的新一輪并且更嚴格的芯片出口管制,關于計算存續與計算供應鏈安全的話題又一次熱度高漲。

  目前階段,中國確實面臨著來自芯片與計算領域的巨大發展壓力。一方面,算力需求持續激增已經成為中國發展經濟發展的常態。截至2022年6月,中國算力總規模超過150EFlops,穩定居于全球第2,并且很有可能在未來趕超美國。另一方面,算力的來源是芯片,而芯片也成了目前中國科技被反復針對的主要問題。由國際局勢帶來的供應鏈安全問題、計算成本激增問題,正在成為中國一切與計算相關產業必須面對的困境。

  算力是數字化、信息化基礎設施的核心,也是這個時代國家戰略發展的關鍵。為了解決半導體貿易管控帶來的壓力,近幾年中國也頻頻推動與計算相關的行動與措施。其中最著名的應該就是大家耳熟能詳的“東數西算”。

  而東數西算開始推進之后,產生的首個變化,或者說凝結出的第一波產業成果,就是希望形成一張聯接全國,讓數據和算力往來交匯的網絡。如果說,去年東數西算是計算領域的第一熱詞,那么今年算力網絡則開始承接這個地位。

  在政策方面,算力網絡被以最快速度納入國家戰略。2021年,工信部印發了《新型數據中心發展三年行動計劃(2021—2023年)》,其中明確指出“用3年時間,形成總體布局持續優化,全國一體化算力網絡國家樞紐節點、省內數據中心、邊緣數據中心梯次布局”。2022年1月,國務院印發的《“十四五”數字經濟發展規劃》提出,“推進云網協同和算網融合發展、有序推進基礎設施智能升級”。

  面對急速開啟的算力網絡建設熱潮,樂觀者說這是云計算的舉國體制,是互聯網的下一代基礎設施。而悲觀者則認為,算力網絡是中國面對長期缺芯局面的最壞打算,是被迫且無奈的戰略突圍。

  那么,算力網絡究竟是什么?它與國際科技局勢間有怎樣的關系,又是否能成為中國科技破局算力困境的手段之一?

  讓我們換個視角,重新理解一次——什么是算力網絡?

下一代互聯網?

下一代云計算?

  算力網絡是什么?這個問題有狹義和廣義上的雙重答案。

  狹義上來看,中國算力網是在“東數西算”工程與全國一體化算力網絡的布局下,由鵬城實驗室按有關部門要求推進的算力網絡計劃。今年6月,中國算力網——智算網絡一期正式上線,這個項目標志著中國正式啟動了具體的算力網絡建設行動。

  而廣義上來看,算力網絡的概念并不難理解?!皷|數西算”的整體邏輯是在西部地區建立數據中心,將西部產生的算力與東部的算力需求結合起來。但算力不像南水北調、西氣東輸這樣的工程有明確輸送指向。算力需求是隨時發生、動態變化的。想要讓集中在西部的算力能夠與東部需求聯系,就需要一張新的網絡來承載算力生產與需求的匹配。這張網絡就是算力網絡。

  從這個角度看,“東數西算”最終能夠走到多遠,是非常依賴于算力網絡建設的。算力網絡決定著“東數西算”工程的統籌調度能力與整體運行機制。沒有算力網絡進行供需對接,“東數西算”也就無法實現。

  而如果算力網絡建設達成了一種高度理想化的狀態,那么中國的所有網絡資源、計算資源、 存儲資源,都可以通過算力網絡進行統一調度,最終實現業界始終在暢想的“算力像水、電一樣隨時取用”,甚至把中國構建成一整臺巨型計算機。

  從發展邏輯上看,算力網絡可以視作國家統一打造的云計算+網絡基礎設施,因而有人將其理解為云計算2.0。云計算的商業模式,是廠商自建或租用數據中心,并通過網絡將算力等相關資源分組給用戶。而算力網絡構想的是以社會化的方式,搭建一張隨時能夠調取巨大、多樣性算力的整體網絡。另一個角度看,云計算支撐了眾多有大規模算力需求的網絡應用崛起。比如電商、視頻聊天、網絡游戲等等,因此云計算也被稱為互聯網2.0的基礎設施。那么算力網絡如果可以支持更復雜的算力需求,比如支撐元宇宙、Web3.0、AI大模型等等,是不是意味著算力網絡將成為互聯網3.0基礎設施?因此也有很多專家認為,中國推動的算力網絡建設,將成為下一代互聯網的發展根基。

  從應用上看,國家級的算力網絡確實有其價值空間。比如自動駕駛車輛,每天將產生幾個T的數據量。當自動駕駛走向產業化,這些數據如何留存、調用將成為社會級的算力考驗。聚全國算力來滿足這些新興科技的龐大算力需求,就成為一種解題思路。另一方面來看,大量政企數據由于數據安全方面的考慮,是無法使用公有云服務的。而高度安全、統一,且有國家背書的算力網絡,或許可以解決這些難題。

  總而言之,從供給端看,算力網絡可以整合計算資源,將分散、獨立的數據中心、計算中心整合起來,形成“集中力量辦大事”的效果;消費側,算力網絡則可以提供確定性的計算體驗,把算力變成以最簡單、低成本方式輸送到企業。

  當然,算力網絡的發展目標在今天還處于頂層設計和探索性建設的初級階段。它的有效搭建,需要數據中心、運營商、云計算服務商,以及企業用戶、政府機構、產業組織的協同配合。

  不管怎么說,以如此高速登上歷史舞臺的算力網絡,不免讓人想到它的另一種價值。

突圍:算力網絡的隱性意義

  10月7日,美國商務部工業與安全局(BIS)公布了對中國的出口管制新規聲明,其中重點在于先進芯片及芯片制造設備領域。這份聲明中,提出了比以往更加全面、嚴苛的先進計算與半導體制造相關限制措施,主要限制產品包括高算力芯片、先進邏輯芯片和高端存儲芯片等等。

  持續惡化的半導體供應鏈局勢,以及帶來的科技脫鉤負面聯想,引發了社會輿論的又一次激蕩?;氐剿懔W絡這個話題。我們必須看到,“東數西算”工程的快速推動,是無法與中美科技博弈大背景相分割的。面對美國長期化、穩定化的科技封鎖策略,中國其實拿出了非常多的應對措施。在產業與技術層面,這個應對可以分為三個層面。一是補完先進半導體的研發、制造能力,這直接顯現于2019年之后芯片國產化的大潮;二是大力發展新興技術,因為新興技術意味著新的基礎設施供應鏈,包括半導體供應鏈。歷史上歷次半導體突圍,往往都以新技術作為撬點。這一點表現在對AI、自動駕駛等技術的大力推動上,總結為“新基建”的發展體系。

  除此之外,中國拿出的第三個應對思路,就是對先進算力的集中化使用和集約化發展。固然“東數西算”直接指向于東西部地區的算力成本、能耗成本差異,但同時也隱含著將先進算力進行集中化建設,以節約各個企業、行業的算力投資的目標,繼而降低社會對先進半導體及相關設備的依賴程度,提升整個國家的計算產業安全能力。

  如何讓“東數西算”真正體現出這一價值呢?這就需要構建一張真正可以將集中化算力帶到應用空間中的網絡。這也是算力網絡發展的核心必要性所在。

  事實上,我們并不認同所謂科技脫鉤的說法,因為徹底的硬性脫鉤是很難成立的。在接下來很長一段時間里,我們可能會見到更多中美科技分野,即中美呈現出不同的科技發展思路與對未來的差異化預判,并且導致大量局部科技領域的競爭加劇,全球科技合作變得更加復雜微妙。

  在這個背景下,算力網絡是一次國家之間圍繞計算發展方向與計算供應鏈安全的出牌。

  通過算力網絡,打造“全國一臺計算機”,是一件有必要性也有合理性的創新。它既有迫于局勢的成分,但更多的是主動選擇。

  而這也意味著,算力網絡注定會走入一條無人踏足過的道路。

無人區:

既令人激動,也飽含未知

  毋庸諱言,中國科技在長期發展中,有大量借鑒和追趕美國的成分。從信息化基礎設施建設,再到互聯網經濟的崛起,對智能技術的押注等等莫不如是。

  但當中美科技路線開始發生,并且注定走向更強的分野化,二者之間的路線差異會愈發顯著。這是令人激動的,也是需要警惕的。我們如何確保這是一個美國利用信息革命超越日本的故事,而不是蘇聯發展半導體、計算機的故事呢?

  作為東數西算工程的重頭戲,算力網絡也充分展現著這一層時代意義。算力網絡代表著科技舉國體制的創新,同時這也是一個缺乏參照系的發展思路,是一個標準的無人區。

  谷歌、IBM等公司,在很早就開始探索將企業打造成一臺計算機。他們在美國相對地價、能源價格低廉的地區搭建數據和計算中心,再通過全國性網絡來支撐自身的科研與業務應用。但即使全球最頂級的科技公司也依舊是一家公司,其算力網絡的覆蓋難度、應用差異都有限。中國在“東數西算”背景下所希望打造的算力網絡,將是類似模式的全國化覆蓋,其復雜程度不可同日而語。

  但從另一個角度看待這件事,會發現從整個芯片博弈的歷史上來看,也只有發展出具有應用價值,能夠為市場接受的全新基礎設施,才有可能在國家級的科技對決中贏得機會。我們在《芯片戰爭》這本書中討論過這樣一件事:芯片產業的競爭不僅需要補完人有我無,更重要的是發展人無我有。事實上,一旦半導體產業開始定型,補全人有我無將非常困難。新的基礎設施與技術發展機遇,才是撬動整體格局的機會點。

  盡管算力網絡的意義和價值令人激動,但它在今天也還具有太多的未知。從這幾年芯片國產化的局面中可以看到,科技自立絕不是一帆風順的。能否真正讓算力網絡實現各界期待的價值,或許主要取決于能否解答三個問題:

  1.算力網絡能不能真的被用起來?

  不同地區每個行業、每家企業的算力需求都是非常不同的。而用一張網絡適配如此多樣的算力需求,在今天還是一件有待探索的事情。如何在層級多樣、難以預測的算力供需之間實現按需分配、靈活調度,本身是非常困難的技術問題。而如果不能有效解決這些問題,算力網絡會不會變成一種懸浮游離在規?;袌鲂枨笾?,專注于政企與科研用途的“少數網絡”?這是一個需要警惕和思考的問題。

  2.如何避免算力浪費,實現成本與效益合理化?

  在“東數西算”的大背景下,很多地區、部門、產業組織都開始建設各自的算力網絡。這種政策導向下帶來的重復建設,幾乎是中國進行基礎設施投資的常態。但算力網絡的本質是集約化與集中化。如果不同的算力網絡之間相互無法調用,標準并不統一,那么最終必然出現算力浪費、成本不合理等問題。因此,算力網絡的需要建立多方面的統一標準,對硬件、網絡協議、數據接口等層面進行打通。

  另一方面,算力網絡這樣的創新性大型工程,將帶來巨大的網絡迭代、系統維護等投入。如何估算和平衡其建設維護成本,也是一個需要解答的問題。

  3.如何在科技舉國體制與市場化之間達成平衡?

  在目前這個階段,算力網絡固然有很多技術問題需要解決,比如計算系統與網絡系統如何協同的問題,以及相關的技術體系建設;異構算力如何兼容到同一張算力網絡的問題等等。但在更加宏觀的層面,我們可能必須面對國家工程、舉國體制,這些在目前階段成為主流的科技發展模式,如何與市場化、商業化進行平衡的問題。

  在算力網絡的建設中,如何確保技術與產業方向不會偏離市場主體需求?如何避免滋生地方保護主義,減少無謂的重復建設?會不會產生難以抑制的腐敗?就像芯片國產化項目在過快審批、過快建設中出現了很多問題一樣,算力網絡也必須在汲取科技舉國體制優勢的同時,真正讓市場和用戶成為最終的受益者、抉擇者。

  總而言之,算力網絡需要放在時代大背景下進行考慮。中美之間的科技對壘,供應鏈脫鉤風險,提升了算力網絡的建設效率。同時,算力網絡也和中國數字經濟的發展基礎、發展規模緊密聯系。中國已經有充沛的底層需求,去建設和升級算力網絡,對其進行大規模投入。而從技術上,我們也要看到AI大模型、自動駕駛、知識計算這些領域都指向著指數級的算力增長。算力網絡也和技術進步緊密相關。

  這種局勢下,算力網絡可謂牽一發而動全身。盲目地悲觀、樂觀或許都不科學。只有整體性考慮中國社會與經濟的算力變局、智能變局,才能認識到算力網絡所代表的“全國一臺計算機”設想,其真正利弊在何處。

  最后想說的是,如果我們將算力網絡視作互聯網和云計算的升級,那么也許應該看到,支撐互聯網、云計算興起的并不是宏大敘事,而是雙11電商大促里的一次搶購、通宵打游戲時的一次狂歡。

  算力網絡的未來,在萬家燈火間。

(來源:腦極體)

標簽:算力網絡 云計算 我要反饋 
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