文章刊登于《中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)》雜志

202506期“院士專論

數(shù)字經(jīng)濟(jì)是我國(guó)“十四五”發(fā)展規(guī)劃及國(guó)家重大戰(zhàn)略重心，也是當(dāng)今世界全球競(jìng)爭(zhēng)的核心領(lǐng)域，而算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“新質(zhì)生產(chǎn)力”，正深刻重構(gòu)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的底層邏輯。其不僅支撐人工智能訓(xùn)練、大數(shù)據(jù)分析及智能制造等關(guān)鍵技術(shù)突破，更在技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)中發(fā)揮核心作用，成為驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。然而，傳統(tǒng)分散式、孤島化的算力供給模式已難以滿足指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的算力需求。在此背景下，“算力網(wǎng)絡(luò)”作為新型信息基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)泛在算力與網(wǎng)絡(luò)的深度融合，突破數(shù)據(jù)中心、超算中心、云計(jì)算及邊緣計(jì)算的物理邊界，構(gòu)建智能、高效、按需的算網(wǎng)一體化服務(wù)體系，是信息通信領(lǐng)域的一種新趨勢(shì)和新業(yè)態(tài)，已成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。自2019年起，中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通先后提出“算力網(wǎng)絡(luò)”的發(fā)展理念；2021年5月國(guó)家“東數(shù)西算”工程全面啟動(dòng)；2023年10月工信部等六部門聯(lián)合印發(fā)《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，標(biāo)志著我國(guó)在算力網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域已逐步形成頂層設(shè)計(jì)與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的雙重引領(lǐng)，為全球貢獻(xiàn)了中國(guó)方案。

算力網(wǎng)絡(luò)研究的重要進(jìn)展

在數(shù)字化浪潮蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，算力已然成為驅(qū)動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心生產(chǎn)力之一。算力網(wǎng)絡(luò)以廣泛分布的算力資源為根基，網(wǎng)絡(luò)通信為關(guān)鍵紐帶，智能化調(diào)度為核心要素，致力于達(dá)成網(wǎng)、云、邊、端以及業(yè)務(wù)之間的高效協(xié)同與精準(zhǔn)適配，從而滿足各行業(yè)高度差異化的算力服務(wù)需求。算力網(wǎng)絡(luò)的愿景為電信運(yùn)營(yíng)商開辟了全新的運(yùn)營(yíng)與服務(wù)模式，有望從根本上扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)期以來(lái)存在的“管道化”困局。國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)紛紛啟動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃，在算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)體系搭建等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)布了一系列具有前瞻性和指導(dǎo)性的白皮書，這些成果為算力網(wǎng)絡(luò)的理論研究與實(shí)踐探索奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，相關(guān)成果分別入選中國(guó)通信學(xué)會(huì)2021年網(wǎng)絡(luò)5.0領(lǐng)先創(chuàng)新科技成果。2022年，鵬城實(shí)驗(yàn)室發(fā)布“中國(guó)算力網(wǎng)—智算網(wǎng)絡(luò)” 研究計(jì)劃，創(chuàng)新性地提出“像建設(shè)電網(wǎng)一樣建設(shè)國(guó)家算力網(wǎng)”的宏偉發(fā)展愿景。2023年，中國(guó)移動(dòng)發(fā)布《2023算力并網(wǎng)白皮書》，全面闡述算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展背景、理念、商業(yè)模式、技術(shù)模式及創(chuàng)新實(shí)踐案例。2024年，中國(guó)信通院在2024中國(guó)算力大會(huì)上發(fā)布《算力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)載力指數(shù)評(píng)估報(bào)告(2024年)》，提出隨著算力網(wǎng)絡(luò)成為承載算力服務(wù)及應(yīng)用的關(guān)鍵底座，算力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)載力的重要性也日益凸顯。

在算力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中，我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商與設(shè)備制造商在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織中取得了一系列重要進(jìn)展。國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在2019到2021年間，已成功立項(xiàng)并發(fā)布6項(xiàng)關(guān)于算力感知網(wǎng)絡(luò)和算力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了頂層架構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)景、功能模塊等多個(gè)關(guān)鍵維度，為全球算力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范化發(fā)展提供了重要參考。早在2019年，我國(guó)科研人員在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）積極推動(dòng)成立在網(wǎng)計(jì)算研究組（COINRG），并牽頭發(fā)起算力感知網(wǎng)絡(luò)（CAN）BoF。2023年在IETF第116次大會(huì)上，由中國(guó)移動(dòng)牽頭推動(dòng)成立首個(gè)算力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組CATS(Computing-Aware Traffic Steering)，并在算力網(wǎng)絡(luò)需求分析、應(yīng)用場(chǎng)景界定等方面達(dá)成初步共識(shí)，這標(biāo)志著我國(guó)在算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)行業(yè)組織和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也積極投身于算力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）、中國(guó)通信學(xué)會(huì)、網(wǎng)絡(luò)5.0聯(lián)盟、IMT-2030（6G）推進(jìn)組等紛紛行動(dòng)起來(lái)。如CCSA從2021年開啟算力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，目前已立項(xiàng)/發(fā)布《算力網(wǎng)絡(luò)—基于SRv6的算力路由技術(shù)要求》等十余項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容涉及算力網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)、標(biāo)識(shí)解析技術(shù)等。IMT-2030（6G）推進(jìn)組今年來(lái)也發(fā)布了多項(xiàng)與算力網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的白皮書，明確將算力網(wǎng)絡(luò)作為6G網(wǎng)絡(luò)的核心使能技術(shù)用于協(xié)同實(shí)現(xiàn)算力的高效調(diào)度和利用。

在國(guó)家戰(zhàn)略引領(lǐng)下，我國(guó)算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已形成系統(tǒng)性推進(jìn)格局。依托“新基建”政策框架與“東數(shù)西算”工程實(shí)施，算力資源布局呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)化優(yōu)化特征。2021 年，國(guó)家發(fā)展改革委等部門印發(fā)《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》，明確提出布局建設(shè)8個(gè)全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)和10個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群，旨在形成“樞紐-集群”聯(lián)動(dòng)的空間布局體系。在超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域，科技部截至2023年8月已批準(zhǔn)設(shè)立天津、深圳、濟(jì)南等11所國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心，構(gòu)成多層次算力服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為科研創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)等提供強(qiáng)大的算力支持。在此利好政策背景下，我國(guó)算力基礎(chǔ)設(shè)施加速迭代與部署，算力規(guī)模持續(xù)攀升，工信部數(shù)據(jù)顯示，近五年算力規(guī)模年均增速超過(guò)25%以上。截至2024年底我國(guó)在用算力中心超過(guò)880萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，算力總規(guī)模達(dá)268 EFLOPS，其中智能算力占比達(dá)到35%。目前，我國(guó)已構(gòu)建起一個(gè)覆蓋全國(guó)主要經(jīng)濟(jì)區(qū)域、橫跨東西部資源與應(yīng)用的算力網(wǎng)絡(luò)樞紐，不僅實(shí)現(xiàn)了算力資源的高效調(diào)配，還促進(jìn)了東西部地區(qū)在數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、應(yīng)用等方面的協(xié)同合作，有力推動(dòng)了全國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的均衡發(fā)展。

算力網(wǎng)絡(luò)的思考與關(guān)鍵挑戰(zhàn)

算力網(wǎng)絡(luò)近年來(lái)已成為全球數(shù)字基建演進(jìn)的重要方向，但其發(fā)展仍面臨一些值得深入思考和亟待突破的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

概念界定模糊，共識(shí)尚未達(dá)成：當(dāng)前算力網(wǎng)絡(luò)的定義與內(nèi)涵尚無(wú)明確且統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)界對(duì)此觀點(diǎn)各異。從宏觀視角審視，當(dāng)前算力網(wǎng)絡(luò)主要可歸納為“網(wǎng)中有算”與“算中有網(wǎng)”兩類觀點(diǎn)。“網(wǎng)中有算”以傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商為典型代表，秉持以網(wǎng)絡(luò)為核心的理念，主張算為網(wǎng)用，將算力作為基礎(chǔ)資源深度融入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之中。通過(guò)算力賦能，提升網(wǎng)絡(luò)層的智能感知、動(dòng)態(tài)調(diào)度并強(qiáng)化服務(wù)功能的編排能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能、高效的網(wǎng)絡(luò)算力服務(wù)；而“算中有網(wǎng)”則以互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)提供商和超算中心為主要陣營(yíng)，強(qiáng)調(diào)以云為中心，網(wǎng)為算用。在此模式下，網(wǎng)絡(luò)充當(dāng)連接的橋梁，將分散在各地的數(shù)據(jù)中心、超算中心等泛在算力資源進(jìn)行融合，致力于實(shí)現(xiàn)以云為核心的算力資源運(yùn)營(yíng)模式。

盡管二者的終極目標(biāo)均指向算網(wǎng)融合與資源協(xié)同，旨在為用戶提供靈活、統(tǒng)一的資源調(diào)度服務(wù)，但由于各自出發(fā)點(diǎn)的差異，導(dǎo)致在技術(shù)路線、技術(shù)架構(gòu)以及關(guān)鍵技術(shù)的選擇上大相徑庭。這種分歧使得業(yè)界難以形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，極大地阻礙了算力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，更會(huì)削弱我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)。算力網(wǎng)絡(luò)作為中國(guó)率先提出并積極主導(dǎo)的技術(shù)方向，目前在國(guó)際舞臺(tái)上的影響力較為有限，而由于缺乏統(tǒng)一的行業(yè)共識(shí)，在參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)時(shí)國(guó)內(nèi)各方力量難以凝聚成強(qiáng)大的合力，會(huì)造成未來(lái)在全球算力網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)格局中話語(yǔ)權(quán)受限。

建設(shè)規(guī)劃不足，資源浪費(fèi)嚴(yán)重：在“東數(shù)西算”等國(guó)家戰(zhàn)略的大力推動(dòng)下，我國(guó)算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，各地紛紛積極投身其中，建設(shè)熱情空前高漲。然而部分地區(qū)在進(jìn)行算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那捌谡撟C和對(duì)實(shí)際需求的深入調(diào)研，僅為了追求所謂的發(fā)展速度和規(guī)模效應(yīng)，便盲目跟風(fēng)，倉(cāng)促上馬項(xiàng)目，不顧實(shí)際需求，重復(fù)建設(shè)、局部過(guò)熱的現(xiàn)象。這些工程無(wú)疑需要投入巨額的資金以及大量的人力、物力資源，倘若應(yīng)用場(chǎng)景不清晰、缺乏明確的市場(chǎng)導(dǎo)向，這些耗費(fèi)巨大的建設(shè)項(xiàng)目不僅無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的效益，還會(huì)造成社會(huì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，給地方財(cái)政帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)，甚至?xí)茐恼麄€(gè)算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的健康生態(tài)，阻礙產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵技術(shù)待破，應(yīng)用場(chǎng)景待明：作為新興的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與體系，算力網(wǎng)絡(luò)的重要性已獲廣泛認(rèn)可，但其關(guān)鍵技術(shù)尚處于探索階段，尚未取得實(shí)質(zhì)性突破。從架構(gòu)層面看，算力網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的具體形態(tài)尚無(wú)定論，與現(xiàn)有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系扔模糊不清。算力網(wǎng)絡(luò)是對(duì)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)拓展，還是另起爐灶構(gòu)建全新體系，亟待明確。在標(biāo)識(shí)定義方面，算力尋址與路由標(biāo)識(shí)的定義還未明確，其與IP地址標(biāo)識(shí)的異同也有待深入剖析，這直接關(guān)系到算力網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的高效傳輸與精準(zhǔn)定位。安全層面同樣面臨很多挑戰(zhàn)，算力引入網(wǎng)絡(luò)后會(huì)帶來(lái)新的安全隱患，如算力資源被惡意占用、數(shù)據(jù)在算力交互過(guò)程中泄露等，但應(yīng)對(duì)之策還在探索。此外算力網(wǎng)絡(luò)特色應(yīng)用場(chǎng)景和需求尚不夠明朗，難以確定哪些是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足的殺手級(jí)應(yīng)用。若不能明確這些，算力網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值便難以充分挖掘。

推進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量發(fā)展的建議

凝聚算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，共筑國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：在數(shù)字化浪潮的推動(dòng)下，我國(guó)算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與算力網(wǎng)絡(luò)研究已取得了令人矚目的階段性成果。但正如前面分析所述，當(dāng)前算力網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)也面臨著不容忽視的挑戰(zhàn)。運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商以及學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)等各方力量，因各自的站位視角、研究背景以及合作競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系等因素的差異，在算力網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)踐中呈現(xiàn)出“百家爭(zhēng)鳴”的局面，在一些關(guān)鍵概念、體系架構(gòu)和技術(shù)路線等重要方面“各持己見”，難以達(dá)成統(tǒng)一的共識(shí)。算力網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)新生概念，存在多種技術(shù)路線探索本是行業(yè)發(fā)展的正常現(xiàn)象，能夠激發(fā)創(chuàng)新活力，推動(dòng)技術(shù)的多元發(fā)展。但從國(guó)家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展的宏觀角度來(lái)看，這種分散的局面不利于算力網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。算力網(wǎng)絡(luò)作為未來(lái)信息領(lǐng)域的重要支柱，需要相關(guān)利益攸關(guān)方擱置分歧，求同存異。各方應(yīng)積極開展交流與合作，整合優(yōu)勢(shì)資源，共同攻克算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的技術(shù)難題，在核心概念和關(guān)鍵技術(shù)上達(dá)成共識(shí)，形成強(qiáng)大的發(fā)展合力，共同在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)出統(tǒng)一而有力的聲音，為國(guó)家在未來(lái)信息領(lǐng)域搶占戰(zhàn)略高地，推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)健康、快速地發(fā)展，在全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)權(quán)。

統(tǒng)籌算力基建管理，提升資源配置效能：在算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程中，受資本逐利與部分地方政績(jī)導(dǎo)向的雙重影響，各地出現(xiàn)了一擁而上、盲目跟風(fēng)建設(shè)的亂象。不少地區(qū)不顧實(shí)際需求與長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，紛紛上馬超算中心、數(shù)據(jù)中心等項(xiàng)目，致使大量重復(fù)建設(shè)涌現(xiàn)。這不僅造成了國(guó)家財(cái)政資金的不合理支出，也使得土地、電力等寶貴社會(huì)資源被嚴(yán)重浪費(fèi)，極大地阻礙了算力產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。針對(duì)這一問(wèn)題，亟需從國(guó)家層面進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與管理。首先應(yīng)盡快成立專門的國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理機(jī)構(gòu)，在“東數(shù)西算”工程的總體戰(zhàn)略框架下，對(duì)全國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的規(guī)劃，精準(zhǔn)指導(dǎo)大型超算中心、數(shù)據(jù)中心等各類算力基礎(chǔ)設(shè)施的合理布局，確保其與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相適配，避免資源的過(guò)度集中與錯(cuò)配。此外還應(yīng)著力建設(shè)國(guó)家級(jí)算力調(diào)度和交易管理平臺(tái)，用來(lái)打破各運(yùn)營(yíng)商、超算中心之間的壁壘，實(shí)現(xiàn)算力資源的跨區(qū)域、跨主體高效調(diào)配與交易。這既能有效避免各主體分散建設(shè)帶來(lái)的資源浪費(fèi)，又能顯著提升算力調(diào)度和交易的效率，讓算力資源得到更充分的利用，為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展筑牢堅(jiān)實(shí)根基。

重視頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃，筑牢強(qiáng)國(guó)發(fā)展根基：算力網(wǎng)絡(luò)作為一項(xiàng)融合多學(xué)科的系統(tǒng)性宏大工程，是由我國(guó)率先提出并在全球科技競(jìng)爭(zhēng)中開辟的全新賽道，有望成為繼5G之后我國(guó)保持全球技術(shù)領(lǐng)先的又一關(guān)鍵領(lǐng)域。算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展不僅涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信工程，還與數(shù)學(xué)、物理學(xué)等多學(xué)科緊密相關(guān)，其復(fù)雜性和綜合性不言而喻。為確保我國(guó)在這一前沿領(lǐng)域持續(xù)占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,應(yīng)依托國(guó)家科研計(jì)劃針對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)開展全方位的研究與探索，從國(guó)家層面進(jìn)行高瞻遠(yuǎn)矚的頂層設(shè)計(jì)與全面細(xì)致的總體布局刻不容緩。在基礎(chǔ)理論方面，深入挖掘算力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行原理和內(nèi)在規(guī)律，為后續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；在體系架構(gòu)上，精心構(gòu)建符合我國(guó)國(guó)情與發(fā)展需求的創(chuàng)新架構(gòu)，確保算力網(wǎng)絡(luò)高效、穩(wěn)定運(yùn)行；針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)，集中優(yōu)勢(shì)科研力量，展開深度攻關(guān)，全力破解如算力調(diào)度算法、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)等“卡脖子”難題，掌握核心技術(shù)自主權(quán)；在典型應(yīng)用領(lǐng)域積極探索，推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，催生新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式。通過(guò)這一系列舉措，打造出算力網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域自主可控的制造鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和效益鏈，有效降低國(guó)外對(duì)我國(guó)“脫鉤斷鏈”帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)我國(guó)從算力大國(guó)、網(wǎng)絡(luò)大國(guó)穩(wěn)步邁向算力強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)，在全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)，實(shí)現(xiàn)科技與經(jīng)濟(jì)的雙豐收，為國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展筑牢根基。