魏进武：面向“东数西算”五大领域的关键技术应用及趋势

魏进武

中国联通研究院副院长

党的二十大报告作出加快建设网络强国、数字中国等重要部署，并指出要“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合”。“东数西算”是构建现代化数字信息基础设施的重要组成部分，为加快建设网络强国、数字中国以及发展数字经济提供了基础保障。2023年在政策引导、市场需求的合力加持下，围绕“东数西算”的算力调度、算力传输、算力交易、绿色算力、算网安全五大领域的关键技术应用将呈现出新的发展趋势，为打通经济社会发展的信息“大动脉”提供坚强支撑。

算力调度：云网边一体化智能调度算网大脑加快打造

灵活调度是算力运营的核心。要解决算力调度和网络调度分离的问题，关键在于打造云网边一体化智能调度的算网大脑。通过算网大脑，智能分析客户算力需求，自主查询算力的分布情况，综合计算位置、状态、容量、负载、网络连接成本等多种因素，在时限内将合适的算力资源匹配到算力需求端，从而实现网络和计算一体化的服务供给。

趋势一：算力全网感知与协同技术促进算网一体调度发展。以“IPv6+”为基础，拉通端管云以实现统一的网络配置成为重要的演进方向，以此更好地满足云网融合的灵活组网、业务快速开通、确定性传输、优化用户体验、按需服务等需求。同时，完善异构算力融合服务的应用感知、算力资源及时调用与网络能力开放之间的协调机制成为未来优化方向，以更好地促进算网一体调度发展，实现云网融合。

趋势二：人工智能技术支持构建多层级的新型算网融合架构。将人工智能嵌入面向“东数西算”的多级调度体系将成为业界通行做法，此举能提高云网边一体化能力的智能协同编排效率，促进数据要素流通应用。未来，跨行业、跨地区、跨层级的算力资源有望进一步打通，光网络管控体系和算力调度体系之间的紧密协同是大势所趋，以算联网、以网促算的发展格局加快形成，届时算力服务水平将会再上新台阶。

趋势三：统一算网标识和度量体系促进异构算力的融合发展。异构算力下统一管理和能力开放的要求更加迫切，统一的算网标识和度量体系将为芯片厂商、平台厂商等提供理论和技术基础，这对于各方联合打造能力开放的生态环境，加快实现算力成为像水电一样“一点接入、即取即用”的社会级服务意义重大。

中国联通四川天府信息中心作为中国联通在西南地区建设的规模最大的五星级智云数据中心，定位是国家级存储及灾备数据中心、“东数西算”工程的西南算力中心和数字经济新基座。

算力传输：从云时代的全光底座向算力时代的全光底座加速演进

全光网络是算力的运力底座。数据的产生与计算需求主要在我国东部，存贮与计算能力在我国西部，东西部的骨干带宽将达到2000T+以上，需要光网络在传输与调度中发挥重要作用，以运力换算力。在政策、市场、技术等多重因素作用下，光网络正在加快从云时代的全光底座向算力时代的全光底座演进，未来低时延、低抖动、低丢包，高带宽、高可靠、高安全和高可用的“三低四高”品质连接服务能力将成为“东数西算”的标配。

当前，光网络还存在架构复杂、适应性差、智能化程度低等问题，迫切需要从带宽驱动的管道网络向体验驱动、业务驱动的算力网络演进。

趋势一：超低时延。可重构型光分插复用设备（ROADM）区域网络与省一体化规划有利于形成去行政区划的规划体系，将成为算力网络发展布局中的重要参考，可以根据算力布局优化网络结构，确保时延最优。

趋势二：泛在光接入。全光锚点下沉将成为全光底座部署的重要举措。此举有利于满足用户算力的就近接入，可以扩大全光覆盖范围，从而更好地实现面向消费者、面向企业、面向家庭的算力业务多样性接入与综合承载。

趋势三：智能敏捷。网络智能与敏捷性将是全光底座提升的重要方向。通过自动创建波长光业务单元（OSU）连接，弹性动态地调整带宽，逐步向自智网络发展，实现算网性能和效率最大化。

算力交易：“跨域算力资源+跨主体算力服务”交易快速发展

算力交易是实现算力价值、破解算力供需矛盾的关键。算力交易的对象分为资源和服务两种类型，其中算力资源包括中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）等，算力服务包括图像识别、语音翻译等。在算力交易中，算力供给方建设和运营算力中心，出租算力资源或服务；算力需求方利用租用的算力资源或服务，建设和运营自己的应用服务。

趋势一：智能算力交易需求快速增长。短视频、扩展现实（XR）、元宇宙等多媒体业务的快速发展，带来旺盛的算力需求。算力资源的稀缺性、地域性、重资产等特性和集约化发展趋势，将进一步加重算力供需矛盾，通过算力交易调配和优化算力资源配置将成为行业重点关注方向。值得注意的是，智能算力需求强劲，2022年，智能算力规模已超通用算力。据互联网数据中心预测，到2026年，中国智能算力规模将达到1271.4EFLOPS（每秒浮点运算次数），未来五年复合增长率高达52.3%。

趋势二：算力交易技术和基础设施加快布局。以中国联通为代表的电信运营商提出“一体化算力、一体化运力和一体化算脑”高质量算力网络；云服务提供商主打高性能一站式算力服务；地方政府推动区域性算力资源聚合，纷纷建设地方所属的算力交易基础设施。以上算力交易技术和基础设施将在算力资源优化配置方面发挥重要作用。

趋势三：跨域算力资源、跨主体算力服务交易逐步成熟。未来算力供给的区域性和专有性特点将被打破，各算力供给方将快速纵向整合各自分布在各地的算力资源，并横向联合其他算力供给方形成覆盖全国的算力资源网络，构筑规模化和全域化算力供给服务竞争优势，从而有可能形成多个各具特色的算力供给方联盟。同时，“多对多”松耦合的撮合式算力服务供给模式也将逐步获得业界认可，这种跨主体算力服务交易，解耦算力供给和算力需求，能够提升算力资源供需配置效率，有利于中小算力服务供给方通过横向联合提升市场竞争力。

2022年11月7日，2022全球工业互联网大会在沈阳新世界博览馆开幕。图为中国联通展台。

绿色算力：从单点式低碳技术改造向全局式绿色可持续模式转型

绿色低碳是我国实施“东数西算”战略的重要意义之一。加大数据中心在西部的布局，有助于缓解东部土地、能源等资源紧张的形势，可以大幅提升绿色能源使用比例，就近消纳西部丰富的绿色能源。在“东数西算”数据中心集群布局和建设中，节能降碳技术、可再生能源应用、碳排放管理是三个重要的研究创新点，以此为突破口，有助于加快构筑“东数西算”绿色生态链，形成绿色、高效、可靠、安全的可持续发展模式。

趋势一：节能降碳技术研究走向深入。在源头降耗上，业界的普遍做法是持续优化信息技术系统和设备。实践证明，依托西部的自然冷源优势，加大液冷技术研发应用，可有效促进制冷系统的高效运行。同时，不断优化供电系统架构，辅以智能配电、备储一体化等新型供电技术的研发，打造高效供电系统，也将成为未来“双碳”技术布局的重要方向。

趋势二：可再生能源应用成为重点方向。西部地区具有丰富的风、光等可再生资源，能够赋能电力系统转型，实现供电侧的清洁化。未来，数据中心通过“储能区块链”技术的研发应用，将自身的算力负荷、发电及备电系统加入电网实现统一调配，充分发挥电力需求侧响应作用，不断提高可再生能源占比，构建“算力+可再生能源”有机协同新生态。

趋势三：碳排放管理体系加快建设。随着国家“双碳”政策的深入推进，配套的碳管理长效机制将不断建立健全，包括碳数据、碳足迹、能源交易管理体系等三方面。前期可能会从构建能源使用评价指标体系、绘制碳足迹上入手，牵引碳达峰贯穿于企业生产经营全过程和各方面；后期可能会逐步健全能源市场交易，完善碳交易体系、运作机制及政策支持。回到“东数西算”上，如何既保障数据中心建设，满足算力发展需求，又合理分配碳排放权，最大化发挥碳交易的经济效益和减碳作用，这一问题需要持续深入研究。

算网安全：聚焦自主可控与新技术风险应对

安全可靠是构筑算力网络的必然要求。统筹发展和安全，加强信息技术应用创新，破除关键核心技术“卡脖子”风险隐患，确保关键技术安全可控，提升网络控件安全，应对数字技术融合创新带来的安全风险，既符合总体国家安全观的要求，又是夯实“东数西算”安全基石的客观需要。

趋势一：极限条件下的算网安全是“必答题”。通信网络作为国家最重要的基础设施之一，持续安全稳定运行是重中之重，同时，核心技术自主可控的重要性和紧迫性日益凸显。因此，进一步夯实算网供应链自主可控、产业链安全可信，势在必行。应确保极限情况下，网络始终畅通，业务服务连续不断。其中，从网络架构上对安全问题进行根本性防范，不断增强网络安全的主动权、自主权，是电信企业的“必答题”。

趋势二：数字技术融合创新带来的安全问题是“新课题”。当前数字技术发展呈现出融合创新的趋势，以网络为基础，叠加人工智能、区块链、云计算、大数据、边缘计算等新技术，不断催生新业务、新业态。但同时也可能会带来一系列新的安全风险，需要提早研究、储备能力，确保有效防范。此外，零信任、内生安全、隐私计算等新安全技术也将成为业界研究的热点。