算力网络产业链分析

Posted 2022-07-28 边缘计算社区

导读

在数字经济时代，算力决定了数据要素转化成为经济社会价值的效率和效果，正逐步成为与数据要素相匹配的核心生产力；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。作为有效承载并充分激发算力新动能的关键基础设施，算力网络应运而生，这既是国家、社会、产业发展的战略要求，也是运营商转型发展的重要机遇。

业界关于算力网络定义及技术要点的阐述已较为充分，但对产业现状的研究相对薄弱，因此本文将以产业链为切入点，绘制算力网络产业链图谱，剖析关键环节的发展情况，为运营商算力网络发展提供参考。

作者：袁萍 张基恒 李鑫阳 黄实 田宇；徐亮

单位：中国移动研究院；中国移动网络事业部

来源：移动Labs、通信世界

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算力网络产业链图谱

作为我国信息通信领域历经多年积累提出的原创性概念，算力网络可被定义为融合算力和网络资源的新型信息基础设施。算力网络产业由算力产业和通信产业融合衍生而成。当前，算力产业主要包含云计算、IDC、人工智能等细分产业；通信产业主要包括基站、接入网和核心网等细分产业。

随着信息通信技术从云网融合向算网一体迈进，算力和网络产业的边界日益模糊，形成以“算+网+协同”为主线的算力网络产业格局，上游为底层硬件基础设施，中游为算力网络相关平台、服务及关键技术，下游为赋能的应用场景及最终用户，产业链关键环节如图1所示。

图1 算力网络产业链关键环节

运营商涉及算力网络产业链上、中、下游多个环节，已在网络领域拥有不可复制的业务优势，因此站在运营商视角，算力网络建设的核心在于“泛在高品质的算力”和“灵活强协同的调度”。海量数据集中化处理、分布化计算需求爆发式增长，数据中心和边缘计算行业是实现泛在高品质算力的关键；算网业务的实现需要算力和网络以一体化形态对外提供服务，具备智能化编排管理能力的算网大脑是支撑灵活强协同调度的核心。因此，下文将重点分析数据中心、边缘计算、算网大脑3个产业链关键环节。

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产业关键环节分析

2.1 数据中心行业发展现状

数据中心行业受运营资质、网络部署、资源等条件影响，行业壁垒较高。我国数据中心市场目前已形成以电信运营商为主导、第三方IDC厂商加速发展、云服务厂商强势进入的多元格局，如图2所示。

图2 数据中心及边缘计算行业角色

电信运营商依托网络带宽、机房资源和资金等优势，先发入局，市场份额超过60%。运营商主要面向自有政企客户提供“网络接入+IDC”服务，并逐渐叠加安全、行业云等IDC增值服务，寻求差异化发展道路，但由于深入用户场景进程缓慢，仍存在被“管道化”的风险。数据中心是算力承载的基础，随着三大运营商全面发力算力网络，运营商有望通过提供算网融合服务重焕IDC业务活力。

第三方IDC厂商依托在核心城市IDC资源布局，紧随运营商，位列数据中心行业第二梯队。第三方IDC厂商运维能力强，响应速度快，服务方式多样，可按需提供IDC基础服务+智能DNS、智能灾备、CDN等增值服务的定制化解决方案。受“新基建”政策驱动，第三方IDC厂商可凭借兼并收购、合作共建等更灵活的部署方式加速发展。

云服务厂商基于自身业务需求，积极建设云基础设施，通过租用整合运营商带宽资源并搭建数据中心网络（DCI），为用户提供“一点接入、全网服务”的云业务。近年来，阿里云、腾讯云、百度云等云服务厂商大举布局云基础设施建设，不断扩大数据中心领域投资，对传统数据中心市场形成了较大冲击。因此，数据中心行业或将呈现以下三大趋势。

1. 智能算力需求将加速智能计算数据中心发展进程。随着数据规模爆发式增长和算法模型复杂化程度加深，具备AI芯片级服务器、高速互联、深度学习、资源调度更优质特征的智能计算数据中心将实现规模落地，预计2023年智能算力占比将达70%。

2. 碳中和背景下绿色节能成为数据中心转型关键方向。为进一步节能降耗，未来IDC机房将充分应用光伏、风电、水电等可再生绿色能源，也将加速推动制冷节能、变频等新型节能技术的革新，以及数据中心智能运维手段的应用。

3. REITs将成为各方积极探索的新型运营模式。2020年国家发布基础设施领域REITs试点政策，将数据中心等新型基础设施列入“试点鼓励”条目。REITs模式可帮助服务商基于IDC资产实现权益融资，充分盘活IDC资产，降低投资压力。随着试点工作开展和配套制度落实，IDC服务商或将充分利用REITs模式快速扩张，在全国形成更多超大规模数据中心。

同时，数据中心实现高质量发展仍面临一定挑战。一方面，上层应用的迭代发展和“双碳”目标要求数据中心提供无损高效的网络架构和优质节能的基础设施，但当前产业链协同不足、新型技术落地受限，数据中心运营效能还有较大提升空间；另一方面，数据中心网络在传输上仍存在一定端到端时延，现有网络性能尚无法支撑高涨的算力需求。

2.2 边缘计算行业发展现状

万物互联加速集中式计算服务能力触顶、智能泛在化驱动计算节点下沉、数据流量持续快速增长，驱动边缘计算成为当前重要的计算范式之一。行业参与者与数据中心行业高度重合，但竞争格局有所不同，电信运营商、设备供应商、云服务商及解决方案供应商竞争激烈，尚未形成头部梯队。

电信运营商由网络边缘机房DC化改造和MEC部署入局，逐步构建边缘计算端到端能力。电信运营商普遍从局房改造入手，依托丰富的网络管道、地市级数据中心资源、属地化运营能力，以及边缘技术与5G性能深度结合等特有优势，通过持续加强自主研发、打造细分行业解决方案等方式，逐步形成从云到端的一体化能力，并拓展相关增值服务，获取更优投资建设效益。

设备供应商依托硬件优势，构筑边缘计算解决方案及服务“护城河”。以华为和思科为代表的设备企业乘着IoT迅速发展的东风，从数智赋能设备到一体化边缘设备，再向构建边缘系统和平台发展。在与云协同上，除华为外的设备商普遍选择与领先企业的云平台实现互联，确保为用户提供从边到云的整体性服务。

云计算服务商积极部署边缘计算，力争实现与自有云计算产品的双赢。亚马逊AWS率先发布边缘计算框架Greengrass，微软Azure、阿里云、百度云等企业随后推出各自边缘计算框架，并将AI及数据处理能力赋能在边，充分发挥云计算超大存储、超强分析能力，以及边缘计算低延迟、安全等特性，积极推动云边协同。

解决方案供应商由业务需求驱动，面向垂直行业打造一体化服务体验。CDN企业在分散的节点资源和技术储备基础上，迅速构建边缘计算运营和系统集成优势；应用开发商普遍选择与云计算服务商和运营商合作，共建边缘计算平台和应用。

未来边缘计算行业发展或将重点关注三大能力。一是端到端能力。“网（5G）－云－边”协同发展已成为边缘计算行业共识，市场将形成交叉竞争、融合共生的格局，协调技术资源、拉通端到端能力将成为核心优势。二是个性化服务能力。有别于云计算技术驱动，边缘计算以用户需求为驱动，而用户的任务类型、计算量和存储量等存在巨大差异，供应商需随时基于差异化的节点资源情况，满足用户按需定制、灵活调用的个性化需求。三是解决方案服务能力。尽管当前尚无较为成熟的商业模式，但结合云计算经验可初步推断边缘计算将形成4种商业模式，即卖连接、卖资源、卖能力、卖解决方案。4种模式中投资与收益存在明显的剪刀差，仅提供连接与资源的模式投入高、价值低，提供“云边网”组合的一体化解决方案则可以获取边缘计算行业中更大价值。

边缘计算行业发展仍面临技术和治理两大挑战。技术挑战包括边缘设备防御机制弱带来的安全隐患、边缘设备操作系统和协议的异构性、可编程性较差等。治理挑战包括盈利模式尚处于摸索中、标准尚不成熟、相关法律法规仍不完善及产业协作方式不明确等。

2.3 算网大脑行业发展现状

算网大脑作为算力网络的核心系统，通过算网的统一编排和资源的灵活调度，向上承接多元化业务逻辑，向下对接算网使能层及各类资源的管控系统，在算网全局中起到承上启下的中枢作用，是实现“智能编排”“一体服务”的关键所在。算网大脑行业角色分布如图3所示。

图3 算网大脑行业角色

当前算网大脑建设仅处于起步阶段，多方协力探索，尚未形成统一的解决方案，但从产业格局来看，国内算网大脑的建设将由运营商牵头开展、算力供应商及DICT解决方案供应商合力推进。这一格局由算网大脑对“云边端”算力、通信网络的全局感知调度能力、多元技术集成能力所决定。一方面，从行业发展情况来看，相比国际运营商、国内其他参与者，国内运营商独具“网和算”的全局基础设施，拥有实现算力与网络性能联合最优解的主观动力与基础能力，是构建算网大脑的不二之选。另一方面，从技术支撑来看，算网大脑不仅需要一体编排、泛在调度等运营商强项能力，还需引入算力解构、数字孪生、意图网络等多元化新兴技术，因此拥有灵活创新优势的算力供应商及DICT解决方案供应商将成为技术资源供应方，共同助力算网大脑功能的实现。

国内三大运营商均已开始搭建算网大脑体系，但建设方式各有不同。中国移动将算力网络提升至极高战略层级，网络条线及云能条线同步发力，分阶段持续推进算网大脑建设，初步规划中将构建算网感知、智能管理、协同编排、能力开放四大能力，助力实现“算随业选、网随算动”的差异化算网能力供给。

算网大脑是算网协同功能实现的关键所在，将成为三大运营商的必争之地。除进一步加强感知、编排、调度、优化等重要功能建设，向一体化、自动化、智能化持续迈进以外，算网大脑发展在产业层面或将呈现两大趋势。一是纵向来看，贴合业务场景。算网大脑的本质是一种可以复制且可持续迭代的能力，需要具体业务形态来承载，其发展脉络将从理论设计逐步向实际需求靠近，除“大而全”的整体功能外，以特定业务场景需求为牵引的“小而美”的算网大脑能力也有望成为发力方向。二是横向来看，融合全链之力。运营商为获得更大的算网生态主导权，需要实现平台化的突破，将算网大脑从价值创造转变为价值共创，利用自身优势开放合作，使能伙伴，共荣生态。

算网大脑尚处建设初期，未来发展或将面临标准不统一和多方异构资源难以整合两大难题：一方面，算网互通离不开算力、网络、数据在标识、度量、调用、交易等维度的统一，但当前多方参与厂商各自为政，与形成系统性共识仍有距离；另一方面，数据、算力的分散式分布要求产业多方联动、共推资源聚合，但目前算力市场合作关系尚未有效建立。

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四大发展建议

总结以上3个具有代表性的产业关键环节的发展情况，算力网络产业链当前呈现四大特征。

一是算力网络当前尚处于产业格局建立初期，仅基础设施领域已有相对成熟的业务积累，其他产业环节仍有极大竞争空间与合作机遇。二是算力、算网服务还未形成市场共识，满足个性化、多样化需求的产品或将是用户端的发展关键。三是核心技术研发与统一标准制定亟待加速推进。四是算网产业的绿色、高效运营模式仍待探索建立。

基于上述产业分析，建议运营商从以下4方面加强算力网络建设。

➣ 首先是产业方面，勇担算力网络产业链“链长”职责，推动产业协同发展。运营商作为国家信息通信建设的主力军，站在算力网络产业链中协同上下游的关键连接点位置，应积极发挥产业主导作用。一方面，应始终加强信息技术的融合创新与系统创新，做5G、算力网络等“新基建”领域的领头羊，持续加强算力体系建设、完善算网大脑顶层设计，探索算网商业模式、安全运维模式等前瞻问题，优化算网一体化策略构想。另一方面，加快多源异构资源整合，形成数据、算力、网络统一资源、能力视图，持续推进产业链资源共享、优势互补、协作共赢，带动信息技术和产业链整体成熟，推动信息技术与经济社会民生的深度融合。

➣ 其次是市场方面，以用户需求为牵引，构筑算力网络产品体系。一是坚持市场驱动，以用户体验为核心，聚焦重点、热点业务场景，在“云边端”算力资源供应、算网一体化业务等方面探索产品、服务和商业模式创新，打造标准化、定制化双向发力的算力网络产品体系。二是以点带面、先行先试，在智能制造、智慧交通、AR/VR等垂直行业率先形成实践案例，突破应用场景瓶颈，打造典型应用示范项目并逐步实现全业务领域的复制推广。

➣ 再次是技术方面，标准制定与技术研发“双轮驱动”，形成算网技术核心优势。一是算网建设，标准先行。强化标准引领，积极推动算力网络相关标准制定，尽快在国内外标准组织形成共识，并有序推进标准化后的商用进程，不断提升我国在信息通信领域的国际影响力和话语权。二是持续加大研发投入，提高算网核心技术的自主掌控能力。协同“产学研”单位，突破AI芯片、边缘计算架构、智算中心平台软件和模型算法等核心技术，集中优势力量补齐云计算领域薄弱环节，发挥在5G和人工智能领域中的“长板效应”，构建算网技术领先优势。

➣ 最后是运营方面，构筑精细化运营模式，打造绿色、高效的算力网络。一是强化算网业务精细化运营，顺应市场对强安全、强互联、高算力的通用需求，及各行业差异化细分需求，以“IDC+算网+行业解决方案”提供高附加值的定制化解决方案，丰富增值服务体系；同时优化网络、算力资源运维能力和服务响应效率，全方位提升用户服务感知。二是加大数据中心绿色节能升级力度，针对新增数据中心提前嵌入清洁能源、制冷节能技术生态，针对存量数据中心全面引入智慧运维手段，优化各环节能耗水平。三是积极探索数据中心REITs运营模式，联合资产管理公司设计符合自身发展模式、风险可控的REITs产品，引入社会资本，缓解资产投资过高带来的财务压力，提升数据中心运营效能。

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