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中国信通院云大所所长何宝宏:我国一体化算力网建设面临四大挑战丨算力网风云

2024-06-27 21:09:01 来源:证券之星 阅读量:3869    

在全球都在疯抢算力的背景下,我国也在持续提速算力一体化体系建设的进程。

2022年,“东数西算”工程正式启动,标志着全国一体化算力体系不断加速推进。今年的政府工作报告则明确提出,适度超前建设数字基础设施,加快形成全国一体化算力体系,培育算力产业生态。

不过在这个过程中,产业仍面临着挑战。近日,在由21世纪经济报道、21世纪新质生产力研究院主办的“高端智库看新质生产力之一体化算力建设”闭门研讨会上,中国信通院云计算与大数据研究所所长何宝宏指出,当前全国一体化算力网面临着算力供需匹配机制不健全、算力网络传输能力不足、数字时代能耗危机、算力产业链生态链不完善等瓶颈。

就此,何宝宏建议,应当从推动需求流动到推动算力互联成网,优化数据直连通道并提升算网融合进程,同时强化智算资源建设从而夯实创新发展底座,并促进绿色节能降耗、落实绿色技术应用,以及完善算力生态体系,推进产业交流合作。

算力布局提速

当前,算力成为世界各国科技竞逐的主赛道,各方均在持续加速推进算力战略与布局。

根据清华大学全球产业研究院披露的数据显示,以生成式AI为代表的AI计算未来将呈现暴涨态势。全球AI计算市场规模将从2022年的195.0亿美元增长到2026年的346.6亿美元,其中生成式AI计算市场规模将从2022年的8.2亿美元增长到2026年的109.9亿美元。

在这个过程中,全球算力网络市场也持续保持增长。清华大学全球产业研究院发布数据显示,2018年至2023年全球算力网络市场规模持续增长。2018年全球算力网络市场规模为87.96亿美元,至2022年增长至265.93亿美元;预计2023年增长至313.74亿美元,同比增长16.56%。

正是在这样的背景下,我国也在提速算力建设布局。目前,从全球范围来看,我国算力总规模居全球前列。根据工信部数据,我国在用数据中心机架总规模超过810万标准机架,算力总规模达到了230EFLOPS,即每秒230百亿亿次浮点运算,位居全球第二。其中智能算力规模达70EFLOPS,增速超70%。通用算力与智能算力的比例约为7:3。

与此同时,我国也在持续推进全国一体化算力网布局。据何宝宏介绍,随着“东数西算”工程的持续推进,我国八大算力枢纽节点的算力规模占比全国约71.5%,在建算力中心规模超260万标准机架。目前国内已建成合肥、兰州、西宁等国家级互联网骨干直联点,推动骨干网互联带宽扩容至40T。累计部署新型交换中心4个,接入企业增至300家。

何宝宏指出,从区域来看,综合算力排名前10的省份绝大部分位于全国一体化算力网八大枢纽内,东部算力枢纽节点所在省份总体处于领先水平。根据《中国综合算力评价白皮书》数据显示,北上广及周边省份产业发展势头良好,综合算力指数总体较高,得分均超过45。内蒙古自治区、贵州省等西部省份以其自身在存力、环境等方面的优势也跻身Top10,综合算力指数均超过40。

从算力结构来看,尽管当前通用算力中心仍是市场主力,但智算及边缘计算的应用和数量将快速增长。其中,智算需求随着智能驾驶、智能终端等应用场景驱动,预计年增速将达到70%,终端边缘计算需求也有望随着制造业数字化转型加快而提升,边缘计算中心规模增速有望达到30%左右。

与此同时,我国数据存储行业高速发展,存储规模不断扩大。截至2023年底,我国存力规模达到约1200EB,先进存储容量占比超过25%;全闪存储技术为代表的先进存力占比不断提高,部分行业超25%。

仍面临四大挑战

加快形成全国一体化算力体系,适度超前部署建设数字基础设施,是事关全局的长远之策,具有重大战略意义。不过目前,我国一体化算力网的建设,仍面临着一定的挑战。

在何宝宏看来,这些挑战包括算力供需匹配机制不健全、算力网络传输能力不足、数字时代耗能危机以及算力产业链生态建设不完善等。

据介绍,当前算力需求可分为通用算力、超算算力、边缘算力及智算算力。何宝宏指出,在广域范围内进行东西部算力需求供给需求的匹配,涉及大广域范围内的协议和算法设计等问题。从目前来看,一体化算力网内的供需匹配机制仍有待完善。就此他建议,应当从推动需求流动到算力互联成网,包括基于算力标识符规则汇聚资源,通过编排调度系统高效应用资源,同时完善管理计算、数据传输、任务拆分等技术,实现跨域协同计算。

除了算力供需匹配之外,在算力网络传输方面,同样存在能力不足的挑战。何宝宏表示,从算力中心内部而言,由于节点间网络传输能力不足,难以支撑海量数据低时延传输需求。从跨域角度来看,跨省、跨区域长途传输路由绕转较多,也严重影响用户网络体验。

就此,何宝宏建议优化算力网通道,提升算网融合进程,同时需进一步优化算网融合生态,引导算力中心、网络运营商、算法提供商、数据提供者等大模型上下游厂商共同参与到算网融合建设,实现算力、算法、数据等多元要素的高效匹配。

此外,面对当前智算需求的高速增长,何宝宏特别强调,应强化智算资源建设,包括探索智算中心建设运营模式创新和多方协同合作机制,依托中国算力平台促进智算资源供需协同,实现算力资源优化配置,提高智算资源整体占比和利用效率。

在算力持续发展的过程中,能耗危机也在持续显现。数据显示,近年来我国数据中心耗电量在社会总耗电量中的占比持续提升,从2018年的2.19%提升至2023年的3.29%,预计到2025年这一比例将达到3.85%。从全球范围来看,数字技术耗电量从2018年占比不到2%提升至2023年的10%,预计到2030年占比将达到20%。

“所以人工智能的竞争,意味着光伏、储能等新能源产业也要持续往前走。”何宝宏表示。面对未来的能耗挑战,何宝宏认为,应提升资源利用和算力碳效水平、引导市场应用绿色低碳算力并赋能行业绿色低碳转型。

其中,在能效政策方面,何宝宏指出,我国算力中心能效政策不断趋严,能效考核指标从以PUE为主逐步演变为PUE、CUE兼顾,未来有可能会纳入更多新的能效指标。在产业实践方面,算力中心制冷方案供应商则将进一步加强新型制冷方案的研究,氟泵、液冷、间接蒸发、自然冷源等制冷技术将变得更加成熟,制冷效率将不断提升。

同时,何宝宏表示,当前算力产业链生态建设仍不完善,未能形成对实体经济的充分转化,缺乏对上下游产业及应用生态市场协同带动作用,也存在与当地实体经济发展脱节、缺乏深挖算力应用赋能的举措,以及尚未充分转化为当地数字经济的增长动力等问题。

就此,何宝宏认为,应完善算力生态体系,推进产业交流合作,依托算力产业发展方阵等,打造“智算生态圈”,同时有效推动算力产业链上下游创新协作,打造产业链共同体,深化探索“算力中心-算力枢纽-算力经济基地-数字经济高地”的发展路径。

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