算力网络算力网络的发展趋势
Posted 从善若水
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了算力网络算力网络的发展趋势相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G算力网络技术标准研究。
博客内容主要围绕：
5G协议讲解
算力网络讲解（云计算，边缘计算，端计算）
高级C语言讲解
Rust语言讲解
算力网络的发展趋势
政策因素
国内：
为推动数字经济发展，我国陆续出台了多项政策，正加快构建以算力和网络为核心的新型基础设施体系。2021年5月，国家发改委等四部联合出台《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，明确提出布局全国算力网络国家枢纽节点，打通网络传输通道，提升跨区域算力调度水平，加快实施 “东数西算” 工程，构建国家算力网络体系。7月，工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》，明确用3年时间形成布局合理、技术先进、绿色低碳、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心发展格局。国务院也曾于2017年7月，发布 《新一代人工智能发展规划》，将人工智能上升为国家战略，提出了面向2030年我国新一代人工智能发展的战略思想、战略目标、重点任务和保障措施。
国外：
各国也在加大对数据经济的战略布局和对新型数字化基础设置的规划建设。美国于2020年11月发布《引领未来先进计算生态系统战略计划》，计划构建覆盖政产学研的国家级算力体系，巩固本国算力优势。2021年4月提出2万亿美元 “新基建计划” ，其中投入5000亿美元资金用于新型芯片研发，1000亿美元用于铺设覆盖美国境内的高速宽带网络。
欧盟于2021年3月发布 “2030数字指南针” 计划，拟到2030年累计部署1万个边缘计算节点，为75%的欧盟企业提供云计算、大数据和人工智能服务，让所有欧盟家庭实现千兆连接。
此外，日本和澳大利亚等国的人工智能应用和云计算发展迅猛，南非、巴西、俄罗斯作为新起步者也纷纷加大算力建设投入。
算力和网络融合发展的新型基础设施已成为多国的重点关注方向。
产业趋势
随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展，一个以算力为核心生产力的时代加速到来。算力已成为全社会数智化转型的基石，将直接影响数字经济的发展速度，直接决定社会智能的发展高度。网络作为连接用户、数据、算力的主动脉，与算力的融合共生不断深入。
在算力需求方面，2020年我国算力总规模达到135EFLOPS，同比增长55%，超过全球增速约16个百分点。在网络需求方面，业务升级对网络提出了更高速率、更低时延、更广覆盖的需求。已无人驾驶场景为例，从2018年到2030年，无人驾驶对算力的需求将增加390倍，未来L4和L5级别对网络带宽的需求将大于100Mbps，时延要求达到5-10毫秒的水平；数字货币场景下，2030年较2018年算力需求将增长约2000倍；VR游戏的算力需求将增长约300倍，端到端的时延至少需要小于20毫秒。
随着摩尔定律趋近于极限，面对不断倍增的算力和网络需求，通过网络集群优势突破单点算力的性能极限，提升算力的整体规模，成为了产业界共同关注的热点。当前产学研正在积极探索，共同推动算力网络布局。行业层面，依托联盟形成 “区域协同，政企合作，产研融合” 的算力产业创新体系。企业层面，以运营商为代表，在标准制定和试验验证方面取得一定进展。三大运营商均积极投入算力网络标准化工作。
技术趋势
互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术创新，加速了数字经济的发展。数字经济的发展将推动海量数据产生，数据处理需要云边端协同的强大算力和广泛覆盖的网络连接。多样性算力、算网融合等成为重要趋势，具体体现在以下几个方面：
(1) 算力多样泛在
算力呈现出内核多样化、分布泛在化的趋势。除了通用计算外，高性能计算、智能计算的出现，算力内核不断向GPU、FPGA和NPU等异构化方向发展。近年来，随着物联网、边缘计算的繁荣发展，海量终端接入网络，算力逐渐向边缘侧和端侧延伸，边缘算力逐渐丰富。算力整体上呈现云边端三级架构，具备云算力超集中、边端算力超分布的特征。
(2) 算网深度结合
网络的发展让算力更易泛在扩展，让数据更易流动，用户更便捷使用。算力要发挥极致性能呼唤网络技术变革创新。通过网络连接泛在算力，可以突破单点算力的性能极限，发挥算力的集群优势，提升算力的规模效能，通过对算网资源的全局智能调度和优化，可有效促进算力的 “流动” ，满足业务对算力随需使用的需求。同时，伴随着行业应用对网络在端到端质量方面的极致要求，网络需要从尽力而为向端到端确定性保障演进，网络协议也需创新发展。
(3) 要素融合互促
算力将成为多技术融合、多邻域协同的重要载体。算力内核的极致化和专用化（如GPU/DPU）推动了人工智能、大数据、区块链等技术的性能不断提升。行业数字化转型也需要综合应用组合技术创新。如区块链解决了多方数据可信的问题，大数据为人工智能提供了海量的训练集，人工智能提升了区块链的效率等。人工智能、大数据、区块链等技术融合和跨邻域协同，进一步提升算力服务的智能化水平、可信交易能力，推动算力服务向纵深发展。
(4) 算网一体服务
算力与网络的深度融合，推动算网服务向极简一体化方向转变。算网服务从过去云+网服务的简单组合，转变为算网深度融合、灵活组合的一体化服务。云原生、SDN、SD-WAN、Serverless、FaaS等技术不断成熟和在网计算、意图感知等技术的探索，让服务开始从资源型向任务型发展，跨层次，多形态的极简一体化能力将更加丰富。
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