算力網絡概念及發展現狀如何？

歐盟積極發展超級計算機，旨在整合歐洲內部算力，推動歐洲信 息技術發展。

當前，以信息技術為代表的新一輪科技革命和產業變革浪潮中， 數字產業化和產業數字化轉型升級進度加快，特別是 5G、大數據、 人工智能等新興技術快速普及應用，全社會數據總量爆發式增長，數 據資源存儲、計算和應用需求大幅提升。以新材料、生物制藥、基因技術、金融科技、深海空天等為代表的前沿科技和未來產業，對算力 基礎設施提出了新要求，特別是對算網深度融合實現算力靈活調度、 高速數據傳輸的應用需求與日俱增。為回應產業需求，自 2019 年起， 我國三大運營商、通信設備廠商分別提出算力網絡、算力感知網絡、 計算優先網絡等相關技術概念，開啟了算網融合方向技術探索的新篇 章。 2021 年 7 月，由中國電信牽頭制定的首個算力網絡國際標準《算 力網絡框架與架構》（Y.2501）在國際電信聯盟電信標準化部門（ITUT）會議上審議通過，并于 9 月正式發布。標準中關于算力網絡的定 義在業界基本形成共識，即算力網絡是一種新型網絡，通過網絡控制 平臺（如集中式控制器、分布式路由協議等）分發計算、存儲、網絡 等服務節點的資源信息，實現資源優化分配。算力網絡中計算資源（如 CPU、GPU、FPGA 等處理能力）與通信網絡深度融合，通過“算力大 腦”實現對網絡中算力的統一感知、編排、調度。

政策方面，全球各國不斷出臺政策與投入資金支持算力網絡產業 發展。2020 年 11 月，美國政府發布《引領未來先進計算生態系統： 戰略計劃》，計劃構建覆蓋政產學研的國家級算力體系。2024 年 7 月， 美國能源部（DOE）發布了一份征求意見書（RFP），計劃投入 5 億 美元開發一臺名為 Discovery 的新型超級計算機，以替代當前全球最 快的超級計算機 Frontier。歐盟于 2021 年 3 月發布《2030 數字指南 針：歐洲數字十年之路》，擬到 2030 年累計部署 1 萬個邊緣計算節點，為 75％的歐盟企業提供云計算、大數據和人工智能服務，讓所有 歐盟家庭實現千兆連接。日本 2014 年啟動名為“富岳”（Fugaku）的 E 級（百億億次級計算）計劃，旨在研制國家高性能計算基礎設施。 產業方面，國外算力網絡的形態主要包括先進計算生態系統、高 性能計算聯盟、超級計算機能力網絡、數據中心算力調度體系等，其 發展目標一般是為多樣化的業務需求提供基礎算力支持。

美國一方面由政府部門主導，采用政企合作模式，為各行業技術 創新提供共享的算力和數據資源，以促進相關技術的突破創新。如 2020 年 3 月，美國白宮科技政策辦公室、能源部和 IBM 牽頭成立新 冠肺炎高性能計算（HPC）聯盟，匯聚來自領先科技企業（如亞馬遜、 谷歌云）、國家級研究機構和政府組織（如美國宇航局），以及頂尖 學術機構（如麻省理工學院）的算力資源，為研究人員提供超級計算 能力，加速新冠肺炎疫情防控的進程。2024 年 1 月，美國國家科學基 金會（NSF）等 10 個政府機構攜手谷歌、Meta、英特爾、英偉達等 25 家科技巨頭，共同推出國家人工智能研究資源（NAIRR）試點計 劃，為美研究人員和教育工作者提供先進計算、數據集、模型、軟件、 培訓等支持，推進研究基礎設施共享。另一方面，在商業領域，云廠 商、數據中心運營商主導，在全球多地搭建數據中心，打造全球算力 調度體系，為客戶提供更便捷的網絡與算力服務。亞馬遜、谷歌、IBM 等科技巨頭均擁有各自的全球網絡，如微軟全球網絡連接 61 個 Azure 區域中的數據中心，在全球范圍內部署大型邊緣節點網格，滿足多樣 化的用戶需求。Equinix 建立網間互聯平臺 Platform Equinix、EquinixInternet Exchange 和 Equinix Cloud Exchange Fabric 等多種算力分配解 決方案，為客戶建立起跨網絡的私有連接，靈活分配算力。

歐盟積極發展超級計算機，旨在整合歐洲內部算力，推動歐洲信 息技術發展。2018 年 1 月，歐盟委員會發起“歐洲高性能計算共同計 劃”（EuroHPC），選定了包括保加利亞的索菲亞、捷克的俄斯特拉發、 芬蘭的卡亞尼等在內的 8 個國家和地區來建設世界級超級計算機中 心，目前位于芬蘭、意大利、盧森堡的世界領先的超級計算機已部署 并投入使用，服務于科學研究、工業創新、公共服務等領域。2022 年， 歐盟對該計劃進行升級，宣布投資 80 億歐元，進一步推動下一代超 級計算技術（包括 E 級計算和后 E 級計算）的研發和應用。 另外，歐盟于 2020 年啟動歐洲超級計算機能力網絡（EuroCC） 項目，項目覆蓋 33 個歐洲國家，旨在將歐洲內部現有的超級計算中 心連接起來，為整個歐洲提供計算能力。2022 年底 EuroCC 項目一期 結束，EuroCC 2 隨即啟動，繼續推動歐盟高性能計算（HPC）、高性 能數據分析（HPDA）和人工智能（AI）發展。

EuroHPC 和 EuroCC 是歐盟在高性能計算領域兩大互相關聯、 互補的項目，兩個項目在資源調度和規劃上緊密相關。EuroHPC 提供 高性能計算的基礎設施和技術開發，位于戰略層，負責制定政策、分 配資金并主導關鍵技術研發和基礎算力設施建設。而 EuroCC 則重 點推行高性能計算的應用推廣和算力共享，位于實施層，負責在各成 員國落地高性能計算設施、推動各國技術能力均衡發展，幫助企業和 科研機構獲得上述算力資源。EuroHPC 和 EuroCC 結合，形成從技術研發到技術普及的完整產業鏈，為歐盟高性能計算的發展奠定的基 礎。

在國家政策大力支持下，算力網絡逐步成為產業發展熱點。由“東 數西算”工程牽引，我國已形成算力資源儲備充足、算力調度初具規 模、算力交易初現雛形的算網服務體系。在算力基礎設施方面，全國 數據中心建設步伐加快。截至 2024 年 6 月，我國在用算力中心標準 機架超過 830 萬架，算力總規模達到 246 EFLOPS（FP32），位居世 界前列 1 。隨著 8 大國家樞紐節點，10 大數據中心集群建設落地，算 力一體化格局已初步顯現。同時，“IPv6+”“全光網”等相關產業快速發 展，我國算力承載網絡基礎不斷夯實。在算力調度方面，算力調度平 臺建設進展迅猛。作為算力網絡建設的中堅力量，三大電信運營商高 度重視算力網絡，積極開展算力網絡技術研究，算網融合平臺已經從 早期理論構想走向加速建設階段。除電信運營商外，阿里云、騰訊云 等云廠商，華為、中興、浪潮等數據中心服務廠商也積極參與算網融 合建設，推動算力網絡關鍵設備研發，優化算網功能、性能。八大算 力樞紐節點均已開始建設各自的算力調度平臺。同時，運營商也積極 開展算力調度平臺建設，中國電信、中國聯通相繼發布算力調度平臺 “息壤”“星羅”，中國移動牽頭打造“百川”算力并網平臺。在算力應用 方面，行業賦能效益日益顯現。隨著我國算力規模的持續擴大，互聯 網、大數據、人工智能等與實體經濟深度融合，算力應用的新業態、新模式正加速涌現，一方面算力正加速向政務、工業、交通、醫療等 各行業各領域滲透，成為傳統產業智能化改造和數字化轉型的重要支 點。另一方面，圍繞“大算力+大數據+大模型”，智能算力成為全球數 字化轉型升級的重要競爭力。

在算力網絡技術方面，原創技術不斷突破。中國移動突破算力路 由、算力原生、全調度以太網等原創技術，發布軟硬一體計算架構、 天元操作系統、天池 SDN、全調度以太網（GSE）DPU 芯片等自主 創新成果。在 2024 年世界移動通信大會上，中國移動發布了全球首 臺算力路由器（CATS Router），該路由器具備算力感知、通告、聯合 路由功能，打破了傳統互聯網路由方式，在網絡中引入算力因子，解 決算力和網絡聯合路由的問題，支撐 AR/VR、車聯網、AI 推理等時 延和計算敏感型業務需求。中國電信創新算力網關，提出基于 BGP 的 算力網絡核心協議 CP-BGP，通過物理硬件和網絡操作系統（NOS） 的解耦，讓標準化的硬件與算力網絡相關協議進行組合適配，同時引 入了基礎設施程序員開發工具包（ Infrastructure Programmer Development Kit，IPDK）、數據平面開發套件（Data Plane Development Kit，DPDK）等軟硬件產品與技術，實現了算力網關產品提供跨平臺 的方案部署和性能加速，從而保證了現網可平滑引入算力網關設備。 中國聯通提出 CUBE-Net3.0 網絡創新體系，并以 CUBE-Net3.0 作為 未來 5～10 年網絡轉型的頂層架構設計，提出算網一體、云光一體、 確定性服務三大業務使命和一個基于 AI 和數據驅動的管控體系，布 局八大重點科研創新方向，開展自主創新和聯合攻關，在此基礎上，推出算網設備通用操作系統（CUNOS）、算網模塊化交換機（CUSwitch）等技術成果，并持續推進產業鏈和創新鏈持續融合。華為 6G 研究團隊率先提出基于端邊云環境通算融合的移動算力網絡架構及 關鍵技術，在 6G 網絡架構的控制層面，引入通信與計算深度協同的 功能、接口和協議，直接通過未來 3GPP 標準化的信令來實現通算融 合甚至一體化，構建出一種開放的機制，整合網絡內外的各類算力資 源，并基于網絡架構內生的通算融合機制，為 6G 業務創新提供新型 的基礎設施。

在算力網絡標準方面，技術、安全等相關標準研制工作有序開展。 國標層面，2023 年 11 月，算力基礎設施領域國家標準 GB/T 43331- 2023《互聯網數據中心（IDC）技術和分級要求》正式發布。行標層 面，CCSA 各標準工作組已立項開展 70 余項算力網絡相關標準文稿 和研究報告。算力網絡技術方面，TC3 開展針對算力標識、算力路由、 算力度量、算網融合控制等算力網絡關鍵技術的標準化工作，已發布 YD/T 4255-2023《算力網絡 總體技術要求》、YD/T 6044-2024《算力 網絡 算力度量與算力建模技術要求》、YD/T 6045-2024《算力網絡 算力路由協議技術要求》、YD/T 6046-2024《算力網絡 算網編排管理 技術要求》等技術標準；TC7 發布了 YD/T 6047-2024《算力網絡 運 營管理技術要求》；TC13 研究面向工業互聯網園區網絡的算力網絡 應用場景和部署技術要求。算力網絡安全方面，TC8 開展了算力網絡 總體安全、數據安全、計算節點安全、算網服務交易安全、算力并網 安全、典型業務安全等標準編制工作；TC5 對算力網絡安全需求和關鍵技術開展相關研究，并印發 SR 434-2023《算力網絡安全需求及關 鍵技術研究》報告。