焦點(diǎn)速訊：國家信息中心單志廣：算力網(wǎng)絡(luò)需要算力、存力和運(yùn)力的協(xié)同最優(yōu)調(diào)度

（CWW）算力對數(shù)字經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要，是核心生產(chǎn)力，近幾年我國數(shù)據(jù)中心規(guī)?？焖僭鲩L，持續(xù)拉動(dòng)投資。國家也從全國角度一體化布局，提出‘東數(shù)西算’超級(jí)工程，工程大刀闊斧地對全國算力資源進(jìn)行調(diào)整配置。

【資料圖】

8月9日，在世界5G大會(huì)期間舉辦的"Tech Talk 2022"前瞻論壇上，國家信息中心信息化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展部主任、中國智慧城市發(fā)展研究中心主任單志廣講道，“東數(shù)西算”是一個(gè)將數(shù)據(jù)資源從分散到集中、從個(gè)體運(yùn)營到國家統(tǒng)籌的過程，對國家治理、國防安全等，具有重要意義。但是從實(shí)施角度來看，還面臨多方面挑戰(zhàn)。

東數(shù)西算戰(zhàn)略工程，建設(shè)“數(shù)字強(qiáng)國”之關(guān)鍵

據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局測算，2020年，我國算力產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)2萬億元，直接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出1.7萬億元，間接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出6.3萬億元。算力逐漸成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新生產(chǎn)力，計(jì)算力指數(shù)每提高1點(diǎn)，對數(shù)字經(jīng)濟(jì)會(huì)有3.5‰的貢獻(xiàn)，對于GDP有1.8‰的推動(dòng)。

2021年底數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模超過520萬子架，預(yù)計(jì)“十四五”期間總投資規(guī)模3萬億元，平均年增速>30%。2022年，新開工數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目25個(gè)，投資超過1900億元。其中，西部地區(qū)投資比去年同期增長6倍，呈現(xiàn)出由東向西轉(zhuǎn)移的良好趨勢。

2016年我國就提出了構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心的思路，提出要深刻認(rèn)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)在國家管理和社會(huì)治理中的作用，以推行電子政務(wù)、建設(shè)新型智慧城市等為抓手，以數(shù)據(jù)集中和共享為途徑，建設(shè)全國一體化的國家大數(shù)據(jù)中心，推進(jìn)技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)跨層級(jí)、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務(wù)（三融五跨）的協(xié)同管理和服務(wù)。

“東數(shù)西算”實(shí)現(xiàn)東西互補(bǔ)

“國家從全國角度一體化布局，提出‘東數(shù)西算’超級(jí)工程，大刀闊斧地對全國算力資源進(jìn)行調(diào)整配置，既支撐東部算力需求，也帶動(dòng)西部發(fā)展，解決數(shù)據(jù)中心能耗高、資源利用效率不足、區(qū)域發(fā)展不協(xié)調(diào)等問題?！眴沃緩V講道。

東西部互補(bǔ)，為“雙碳”戰(zhàn)略服務(wù)。東部地區(qū)能耗指標(biāo)緊張，但算力訴求很大。西部地區(qū)氣候環(huán)境適宜，清潔能源使用成本低。東數(shù)西算可以使得算力從東部外溢到西部，降低整體碳排放。

增強(qiáng)東西部經(jīng)濟(jì)活力，降低企業(yè)成本。數(shù)據(jù)中心的電力占到運(yùn)維成本的七成，而西部地區(qū)的電價(jià)具有明顯優(yōu)勢，是算力“西遷”的原生動(dòng)力。東部海量數(shù)據(jù)通過全光網(wǎng)遷移到西部，也帶動(dòng)西部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和就業(yè)增長。

有利于國家數(shù)據(jù)的安全。東部沿海和西部數(shù)據(jù)中心分散配置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多點(diǎn)災(zāi)備，一旦發(fā)生地震等災(zāi)害，數(shù)據(jù)安全將無后顧之憂。同時(shí)，加強(qiáng)東西部數(shù)據(jù)流動(dòng)，也能最大化消除東西部在數(shù)字化轉(zhuǎn)型不均衡的問題。

“五力”打造全國一體化大數(shù)據(jù)中心。數(shù)腦，深化各行業(yè)數(shù)據(jù)智能應(yīng)用創(chuàng)新；數(shù)鏈，加速數(shù)據(jù)流通融合打造數(shù)字供應(yīng)鏈；數(shù)紐，有效降低算力使用成本和門檻；數(shù)網(wǎng)，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局；數(shù)盾，強(qiáng)化對算力和數(shù)據(jù)資源安全防護(hù)。運(yùn)力是將算力和存力輸送到企業(yè)和家庭的關(guān)鍵鏈條。

優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局，確保資源高效利用

原則上，將大型和超大型數(shù)據(jù)中心布局到可再生能源等資源相對豐富的區(qū)域，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、能源等資源保障。在城市城區(qū)范圍，為規(guī)模適中、具有極低時(shí)延要求的邊緣數(shù)據(jù)中心留出發(fā)展空間，確保城市資源高效利用。

（一）數(shù)據(jù)中心集群。引導(dǎo)超大型、大型數(shù)據(jù)中心集聚發(fā)展，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心集群，推進(jìn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的“云端”分析處理，重點(diǎn)支持對海量規(guī)模數(shù)據(jù)的集中處理，支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融證券、災(zāi)害預(yù)警、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻通話、人工智能推理等抵近一線、高頻實(shí)時(shí)交互型的業(yè)務(wù)需求，數(shù)據(jù)中心端到端單向網(wǎng)絡(luò)時(shí)延原則上在20毫秒范圍內(nèi)。貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏節(jié)點(diǎn)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心集群，優(yōu)先承接后臺(tái)加工、離線分析、存儲(chǔ)備份等非實(shí)時(shí)算力需求。起步階段，對于京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等跨區(qū)域的國家樞紐節(jié)點(diǎn)，原則上布局不超過2個(gè)集群。對于貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等單一行政區(qū)域的國家樞紐節(jié)點(diǎn)，原則上布局1個(gè)集群。集群應(yīng)注重集約化發(fā)展，明確數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模、節(jié)能水平、上架率等準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，避免盲目投資建設(shè)。

（二）城市內(nèi)部數(shù)據(jù)中心。在城市城區(qū)內(nèi)部，加快對現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的改造升級(jí)，提升效能。支持發(fā)展高性能、邊緣數(shù)據(jù)中心。鼓勵(lì)城區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心作為算力“邊緣”端，優(yōu)先滿足金融市場高頻交易、虛擬現(xiàn)實(shí)／增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR／AR）、超高清視頻、車聯(lián)網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)無人機(jī)、智慧電力、智能工廠、智能安防等實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)需求，數(shù)據(jù)中心端到端單向網(wǎng)絡(luò)時(shí)延原則上在10毫秒范圍內(nèi)。

算力聯(lián)網(wǎng)，時(shí)延至關(guān)重要

多樣化算力資源雖地理位置分散，但通過網(wǎng)絡(luò)可以整合為“一臺(tái)計(jì)算機(jī)”為用戶提供服務(wù)，這就不是簡單的網(wǎng)，而是一張高品質(zhì)的網(wǎng)實(shí)現(xiàn)算力高速互聯(lián)，時(shí)延至關(guān)重要，全光網(wǎng)將是這張網(wǎng)絡(luò)的最佳選擇。

數(shù)據(jù)中心集群：引導(dǎo)超大型／大型數(shù)據(jù)中心集聚發(fā)展，重點(diǎn)支持對海量規(guī)模數(shù)據(jù)的集中處理，支撐科學(xué)研究、災(zāi)害預(yù)警、人工智能訓(xùn)練、視頻渲染等非實(shí)時(shí)交互的業(yè)務(wù)場景。數(shù)據(jù)中心端到端單向網(wǎng)絡(luò)時(shí)延原則上在20毫秒范圍內(nèi)。

省級(jí)／城市數(shù)據(jù)中心：支持發(fā)展高性能、邊緣數(shù)據(jù)中心，作為算力“邊緣”端，優(yōu)先滿足金融市場高頻交易、VR／AR、超高清視頻、智能工廠、智能安防等實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)中心端到端單向網(wǎng)絡(luò)時(shí)延在3～5毫秒范圍內(nèi)，甚至更低。

算力網(wǎng)絡(luò)需要算力、存力和運(yùn)力的協(xié)同最優(yōu)調(diào)度

數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)提供算力，地理位置上既有集中，又有分散部件。末端企業(yè)側(cè)作為需求方和使用者，用戶分散；運(yùn)力上聯(lián)算力／存力（供給端），下聯(lián)企業(yè)家庭（需求端）。建設(shè)目標(biāo)為，需要綜合考慮各地的算力、存儲(chǔ)、算法等資源，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息（帶寬、時(shí)延等），針對不同用戶對算力的不同訴求，提供最優(yōu)的資源服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)連接，為所有用戶提供嚴(yán)格目標(biāo)的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障。

“算力的使用需要像‘打開水龍頭，就能用水’一樣，隨用隨取，不需要知道自來水的源頭在哪里。”單志廣講道。

算力網(wǎng)絡(luò)對光網(wǎng)絡(luò)提出了大帶寬超長距、高安全可靠、泛在接入的需求。光網(wǎng)絡(luò)采用光纖作為介質(zhì)，不受電磁干擾，不會(huì)被監(jiān)聽；發(fā)生故障時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)又能在百毫秒內(nèi)極速恢復(fù)；光網(wǎng)絡(luò)還能做到單纖容量幾十T，是當(dāng)前業(yè)界最大的傳輸容量。光網(wǎng)絡(luò)將是算力網(wǎng)絡(luò)的最佳載體。

全國一體化的家大數(shù)據(jù)中心體系和“東數(shù)西算”工程，事關(guān)全局，事關(guān)長遠(yuǎn)。在推進(jìn)工作中，要科學(xué)謀劃、系統(tǒng)推進(jìn)、攻堅(jiān)克難、高質(zhì)高效、持續(xù)發(fā)展。堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)適度超前建設(shè)，全光網(wǎng)打造高品質(zhì)運(yùn)力，與算力、存力聯(lián)合構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施，助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)參天大樹高質(zhì)量生長！

“東數(shù)西算”的理想與現(xiàn)實(shí)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年國內(nèi)數(shù)據(jù)中心占全社會(huì)總用量的2.7％，總能耗超過2000億度，而2000公里長距離輸電的損耗是6％左右?！皷|數(shù)西算”能夠減小電能傳輸距離，降低電網(wǎng)功率傳輸損耗；西部地區(qū)便宜的電價(jià)、地價(jià)，充足的空間，能夠抵消數(shù)據(jù)傳輸增加的硬性成本；西部地區(qū)新能源消納以及相應(yīng)產(chǎn)業(yè)調(diào)整將帶來的收益等。

此外，“東數(shù)西算”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一個(gè)將數(shù)據(jù)資源從分散到集中、從個(gè)體運(yùn)營到國家統(tǒng)籌的過程，對國家治理、國防安全等，具有重要意義。但是從實(shí)施角度來看，還面臨三方面挑戰(zhàn)。

（1）算力網(wǎng)設(shè)施的原有節(jié)點(diǎn)與新增節(jié)點(diǎn)銜接聯(lián)動(dòng)

“東數(shù)西算”不是單純地覆蓋原有算力數(shù)據(jù)，而是要建設(shè)新節(jié)點(diǎn)，且以自籌為主，如政府機(jī)構(gòu)、BAT、運(yùn)營商等，但如何管理和統(tǒng)籌新舊節(jié)點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，以集中式結(jié)構(gòu)為主，還是分散式布置，尚無定論。

要做好國家規(guī)劃布局的國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)、國家數(shù)據(jù)中心集群與現(xiàn)有的全國各地各類型算力設(shè)施的統(tǒng)籌、銜接和配合，形成合理分工、科學(xué)聯(lián)動(dòng)、高效協(xié)作機(jī)制，切實(shí)發(fā)揮國家布局的引領(lǐng)和示范作用。

（2）“數(shù)”“算”供需匹配度及安全性保障問題

因數(shù)據(jù)類型多樣、業(yè)務(wù)需求各異，如何確保“東數(shù)西算”的“數(shù)”和“算”供需匹配，是由政府牽頭，還是市場調(diào)控，尚無合理解決方案。如果數(shù)據(jù)來自珠三角等東部地區(qū)，而算力設(shè)施位于寧夏、貴州、甘肅等西部地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)性能、算力實(shí)時(shí)性、數(shù)據(jù)安全等各方面影響難以評估。

要在業(yè)務(wù)層面上做好供需匹配和精準(zhǔn)對接，解決誰的“東數(shù)”由誰來“西算”的問題？沒有業(yè)務(wù)保障，算力設(shè)施就無法發(fā)揮應(yīng)用作用，從而造成設(shè)施空置和能源空耗。這種供需匹配可能需要在國家層面、省市級(jí)層面、企業(yè)層面、業(yè)務(wù)層面等多層級(jí)開展面向性能、價(jià)格、效益等多方面的測算，形成真正的應(yīng)用需求供給和可持續(xù)的長效動(dòng)力機(jī)制。

（3）“東數(shù)西算”的算力網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)籌調(diào)度和運(yùn)行機(jī)制問題

算力網(wǎng)絡(luò)并不是簡單的將全國的算力連接起來，而是要實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化控制，進(jìn)行算力網(wǎng)絡(luò)云網(wǎng)邊的調(diào)度，業(yè)務(wù)的調(diào)度、價(jià)格的調(diào)度、安全的調(diào)度。

事實(shí)上，可利用多目標(biāo)優(yōu)化控制理念，靈活優(yōu)化算力網(wǎng)絡(luò)的云網(wǎng)邊需求，但終極目標(biāo)是全網(wǎng)調(diào)度、實(shí)時(shí)調(diào)度，還是面向業(yè)務(wù)需要，尚不可知，爆炸式的數(shù)據(jù)計(jì)算甚至有實(shí)時(shí)最優(yōu)解不存在的可能。因此，與電力系統(tǒng)完善的分級(jí)調(diào)度不同，算力網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度機(jī)制短期內(nèi)無法建立。

“隨著5G、全光網(wǎng)、SDN等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)不再是瓶頸，能夠按需將用戶和資源池連接在一起。5G／6G的發(fā)展，可以為更多的地方提供不受限制的高速網(wǎng)絡(luò)接入，提供更多的網(wǎng)絡(luò)連接的可能性?！眴沃緩V講道。

算力網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)是構(gòu)建User-aware network ，application-aware network類似智慧城市的城市大腦，把全網(wǎng)當(dāng)成一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)度理論上說得通，實(shí)踐上難度很大，可能存在“狀態(tài)空間爆炸問題”，可能需要在整網(wǎng)最優(yōu)難于獲得的情況下，做系統(tǒng)分解、局部優(yōu)化、近似優(yōu)化，分而治之，綜合集成。

面向未來，單志廣總結(jié)道，全國一體化的大數(shù)據(jù)中心體系和“東數(shù)西算”工程，事關(guān)全局，事關(guān)長遠(yuǎn)，在推進(jìn)工作中，要科學(xué)謀劃、系統(tǒng)推進(jìn)、攻堅(jiān)克難、高質(zhì)高效、持續(xù)發(fā)展要避免對近期的發(fā)展估計(jì)過高，更要避免對長遠(yuǎn)的發(fā)展估計(jì)不足！

關(guān)鍵詞： 東數(shù)西算 算力資源 數(shù)字經(jīng)濟(jì) 協(xié)同調(diào)度