随着人工智能、大数据、物联网等技术的蓬勃发展,对于高效、安全、可持续的计算资源的需求日益增长。在此背景下,“全国一体化算力网”应运而生,旨在通过整合国内各类计算资源,构建一个覆盖广泛、性能强大、绿色环保的新型计算网络体系。
围绕全国一体化算力网国家出台了哪些政策?建设思路是什么样的?目前有哪些建设成果?本文将为您详细介绍。
国家政策
坚实保障与前瞻规划
国家出台了一系列极具针对性和前瞻性的政策,为全国一体化算力网的建设提供了坚实的保障。例如:
《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023 年)》:明确提出要加快新型数据中心建设,构建以新型数据中心为核心的智能算力生态体系。该计划从布局优化、网络质量提升、算力赋能、产业链稳固、绿色低碳发展、安全可靠保障等六个方面,全面规划了新型数据中心的发展路径。例如,在布局优化方面,引导数据中心向气候适宜、能源充足的地区集聚,推动全国范围内算力资源的合理分布。同时,鼓励在一线城市周边建设边缘数据中心,满足低时延业务需求。
“东数西算” 工程:是一项具有重大战略意义的举措。通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。一方面,东部地区利用其技术和人才优势,专注于发展对时延要求较高的业务,如金融交易、实时视频等;另一方面,西部地区凭借丰富的能源和土地资源,大规模建设数据中心,为东部地区提供强大的算力支持。工程还配套了一系列政策支持,包括财政补贴、税收优惠、土地供应等,吸引企业积极参与 “东数西算” 建设。
建设思路
科学规划打造强大算力网络
全国一体化算力网的建设思路紧扣国家战略需求和数字经济发展趋势,以科学规划为引领,致力于打造高效、智能、绿色的算力基础设施。
统筹布局,分级建设:根据不同地区的资源禀赋和业务需求,进行统筹规划。在全国范围内确定若干个算力枢纽节点,如京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区等,每个枢纽节点建设大型、超大型数据中心集群,形成核心算力区域。同时,在各省区市建设中型数据中心,满足本地业务需求。在城市层面,布局边缘计算节点,实现对实时性要求高的业务的快速响应。
互联互通,高效协同:构建高速、智能、安全的网络连接体系,实现不同层级数据中心之间的互联互通。通过建设大容量光纤网络、5G 网络等,提高数据传输速度和质量。采用软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)等技术,实现网络的灵活配置和智能调度,确保算力资源能够根据业务需求进行高效协同。
绿色节能,可持续发展:积极推广绿色节能技术,降低数据中心能耗。采用先进的冷却技术,如液冷技术,提高散热效率,减少能源消耗。利用可再生能源,如太阳能、风能等,为数据中心供电,降低对传统能源的依赖。同时,建立健全绿色数据中心评价标准体系,引导企业建设绿色、低碳的数据中心。
产业发展
繁荣生态与协同共进
全国一体化算力网的建设带动了相关产业的蓬勃发展,形成了一个协同共进的繁荣生态。
数据中心产业蓬勃发展:随着算力需求的增长,数据中心建设规模不断扩大。从大型云数据中心到边缘数据中心,各种类型的数据中心如雨后春笋般涌现。数据中心建设企业在技术创新、绿色节能、服务质量等方面不断努力,为用户提供更加优质的算力基础设施。同时,数据中心产业链不断完善,涵盖了服务器、存储设备、网络设备、制冷设备等多个领域,带动了相关产业的发展。
服务器和芯片产业迎来新机遇:算力网的建设对服务器和芯片的性能提出了更高的要求,推动了服务器和芯片产业的技术创新。服务器企业不断推出高性能、低能耗的服务器产品,满足数据中心的需求。芯片企业加大研发投入,推出更强大的处理器芯片、图形处理芯片、人工智能芯片等,为算力提升提供了核心支撑。例如,国内一些芯片企业在人工智能芯片领域取得了重大突破,其产品性能已经达到国际先进水平。
软件和服务产业创新活跃:为了充分发挥算力网的优势,软件和服务产业不断创新。云计算服务提供商推出更加丰富的云服务产品,包括弹性计算、存储服务、数据库服务等,满足不同用户的需求。大数据分析企业利用算力网提供的强大算力,开发出更加高效的数据分析工具和算法,为企业决策提供有力支持。人工智能企业则借助算力网的算力资源,加速人工智能算法的训练和优化,推动人工智能技术的广泛应用。
建设成果
多个领域获得显著进展
算力规模与上架率提升:截至今年 3 月底,10 个国家数据中心集群算力总规模超过 146 万标准机架,整体上架率超过 62%,相比 2022 年提升了 4 个百分点。这显示出我国在算力基础设施的建设上取得了显著的进展,为各行业的数字化发展提供了强大的算力支撑。
网络时延达标:东西部枢纽节点间网络时延已基本满足 20 毫秒的要求,保障了数据的快速传输和算力的高效协同,使得东部地区的算力需求能够及时得到西部地区的支持,促进了全国范围内算力资源的优化配置。
产业生态不断完善:以 “东数西算” 工程和全国一体化算力网建设为契机,吸引了众多企业参与到算力网全产业链生态建设中,推动了算力网软硬件配套产业的发展,强化了数据中心产业的补链、强链、延链,创新了数算电融合发展新模式,构建起具有中国特色的算力网产业生态体系。
公共数据开放平台建设取得进展:全国已有 226 个各级地方建立了公共数据开放平台,开放的有效数据集超过了 34 万个,促进了公共数据资源的开发利用,为数据的共享和流通提供了平台支持。
优秀案例
实践经验与示范效应
多元算力一体化布局方面:中国电信不断优化算力设施建设布局,建设了超大规模高性能智算中心,提供 4000PFlops 总算力供给,可满足万亿参数模型训练,并打造了智算服务平台,满足多场景需求,还发布了互联互通验证平台,提升算力协同效率,支撑北京区域近 200 家企事业单位数字化、智能化转型升级。
东中西部算力一体化协同方面:江苏未来网络集团有限公司申报的《“三重网络三重算” 构建园区新质生产力》案例,重点在统筹东中西部算力一体化协同,切实提升了西部算力资源使用率,为区域间的协同发展提供了范例。
算力与绿色电力一体化融合方面:和林格尔数据中心集群绿色能源供给示范项目,通过开展算电协同关键技术研究与应用示范,建设了绿色供电项目,为数据中心提供绿电直供,提高了前端绿色供能水平,还带动了新能源上下游产业落地,构建了电算协同、电碳汇协同发展的制度体系。
算力发展与安全保障一体化推进方面:长三角枢纽芜湖集群算力公共服务平台,是我国首个集通算、智算、超算、量算 “四算合一” 的省级统筹调度平台,首创了算力资源数字台账、算力资源接口纳管规范和算力服务运营规范,通过 “交易上链” 确保安全可信,一体化推进算力设施安全保障。
技术趋势
创新驱动未来发展
高性能计算技术不断突破:随着人工智能、大数据等技术的快速发展,对算力的需求持续增长。高性能计算技术成为满足这一需求的关键。芯片技术不断创新,从传统的 CPU 到 GPU、FPGA 等专用芯片,再到量子计算等前沿技术,算力性能不断提升。例如,GPU 在深度学习等领域表现出强大的计算能力,大大提高了人工智能算法的训练和推理速度。量子计算则具有巨大的潜力,有望在未来实现指数级的算力增长。
智能运维管理技术日益成熟:随着数据中心规模的不断扩大和复杂度的增加,对运维管理提出了更高的要求。智能运维管理技术应运而生,通过大数据分析、人工智能等技术,实现对数据中心设备的实时监测、故障预测以及自动化处理。例如,利用大数据分析设备运行数据,可以提前发现潜在故障,减少因设备故障导致的业务中断。同时,人工智能技术可以帮助优化数据中心的能源管理和散热管理,从而提高整体运营效率。
网络技术创新加速算力资源共享:新型网络技术的不断涌现为全国一体化算力网的建设提供了强有力的支持。5G网络的广泛应用实现了高速、低时延的数据传输,为边缘计算的发展创造了条件。软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)技术使得网络架构更加灵活且易于扩展,能够根据业务需求动态调整网络资源。此外,网络切片技术可以为不同类型的业务提供定制化的网络服务,确保关键业务的高可靠性和低时延。
全国一体化算力网作为数字时代的关键基石,随着技术的不断进步和产业的协同发展,全国一体化算力网必将为我国数字经济的腾飞提供坚实的支撑。
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