算力網(wǎng)絡(luò):下一代互聯(lián)網(wǎng)or中國科技的被迫突圍?

腦極體
算力是數(shù)字化、信息化基礎(chǔ)設(shè)施的核心,也是這個時代國家戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)鍵。為了解決半導(dǎo)體貿(mào)易管控帶來的壓力,近幾年中國也頻頻推動與計算相關(guān)的行動與措施。其中最著名的應(yīng)該就是大家耳熟能詳?shù)摹皷|數(shù)西算”。

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圖片來源@視覺中國

本文來自鈦媒體,文|腦極體。

最近幾天,隨著美國宣布實施針對中國的新一輪并且更嚴(yán)格的芯片出口管制,關(guān)于計算存續(xù)與計算供應(yīng)鏈安全的話題又一次熱度高漲。

目前階段,中國確實面臨著來自芯片與計算領(lǐng)域的巨大發(fā)展壓力。一方面,算力需求持續(xù)激增已經(jīng)成為中國發(fā)展經(jīng)濟(jì)發(fā)展的常態(tài)。截至2022年6月,中國算力總規(guī)模超過150EFlops,穩(wěn)定居于全球第2,并且很有可能在未來趕超美國。另一方面,算力的來源是芯片,而芯片也成了目前中國科技被反復(fù)針對的主要問題。由國際局勢帶來的供應(yīng)鏈安全問題、計算成本激增問題,正在成為中國一切與計算相關(guān)產(chǎn)業(yè)必須面對的困境。

算力是數(shù)字化、信息化基礎(chǔ)設(shè)施的核心,也是這個時代國家戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)鍵。為了解決半導(dǎo)體貿(mào)易管控帶來的壓力,近幾年中國也頻頻推動與計算相關(guān)的行動與措施。其中最著名的應(yīng)該就是大家耳熟能詳?shù)?ldquo;東數(shù)西算”。

而東數(shù)西算開始推進(jìn)之后,產(chǎn)生的首個變化,或者說凝結(jié)出的第一波產(chǎn)業(yè)成果,就是希望形成一張聯(lián)接全國,讓數(shù)據(jù)和算力往來交匯的網(wǎng)絡(luò)。如果說,去年東數(shù)西算是計算領(lǐng)域的第一熱詞,那么今年算力網(wǎng)絡(luò)則開始承接這個地位。

在政策方面,算力網(wǎng)絡(luò)被以最快速度納入國家戰(zhàn)略。2021年,工信部印發(fā)了《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021—2023年)》,其中明確指出“用3年時間,形成總體布局持續(xù)優(yōu)化,全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點、省內(nèi)數(shù)據(jù)中心、邊緣數(shù)據(jù)中心梯次布局”。2022年1月,國務(wù)院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出,“推進(jìn)云網(wǎng)協(xié)同和算網(wǎng)融合發(fā)展、有序推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施智能升級”。

面對急速開啟的算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)熱潮,樂觀者說這是云計算的舉國體制,是互聯(lián)網(wǎng)的下一代基礎(chǔ)設(shè)施。而悲觀者則認(rèn)為,算力網(wǎng)絡(luò)是中國面對長期缺芯局面的最壞打算,是被迫且無奈的戰(zhàn)略突圍。

那么,算力網(wǎng)絡(luò)究竟是什么?它與國際科技局勢間有怎樣的關(guān)系,又是否能成為中國科技破局算力困境的手段之一?

讓我們換個視角,重新理解一次——什么是算力網(wǎng)絡(luò)?

下一代互聯(lián)網(wǎng)?下一代云計算?

算力網(wǎng)絡(luò)是什么?這個問題有狹義和廣義上的雙重答案。

狹義上來看,中國算力網(wǎng)是在“東數(shù)西算”工程與全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)的布局下,由鵬城實驗室按有關(guān)部門要求推進(jìn)的算力網(wǎng)絡(luò)計劃。今年6月,中國算力網(wǎng)——智算網(wǎng)絡(luò)一期正式上線,這個項目標(biāo)志著中國正式啟動了具體的算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)行動。

而廣義上來看,算力網(wǎng)絡(luò)的概念并不難理解。“東數(shù)西算”的整體邏輯是在西部地區(qū)建立數(shù)據(jù)中心,將西部產(chǎn)生的算力與東部的算力需求結(jié)合起來。但算力不像南水北調(diào)、西氣東輸這樣的工程有明確輸送指向。算力需求是隨時發(fā)生、動態(tài)變化的。想要讓集中在西部的算力能夠與東部需求聯(lián)系,就需要一張新的網(wǎng)絡(luò)來承載算力生產(chǎn)與需求的匹配。這張網(wǎng)絡(luò)就是算力網(wǎng)絡(luò)。

從這個角度看,“東數(shù)西算”最終能夠走到多遠(yuǎn),是非常依賴于算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的。算力網(wǎng)絡(luò)決定著“東數(shù)西算”工程的統(tǒng)籌調(diào)度能力與整體運行機(jī)制。沒有算力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行供需對接,“東數(shù)西算”也就無法實現(xiàn)。

而如果算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)達(dá)成了一種高度理想化的狀態(tài),那么中國的所有網(wǎng)絡(luò)資源、計算資源、存儲資源,都可以通過算力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度,最終實現(xiàn)業(yè)界始終在暢想的“算力像水、電一樣隨時取用”,甚至把中國構(gòu)建成一整臺巨型計算機(jī)。

從發(fā)展邏輯上看,算力網(wǎng)絡(luò)可以視作國家統(tǒng)一打造的云計算+網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,因而有人將其理解為云計算2.0。云計算的商業(yè)模式,是廠商自建或租用數(shù)據(jù)中心,并通過網(wǎng)絡(luò)將算力等相關(guān)資源分組給用戶。而算力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)想的是以社會化的方式,搭建一張隨時能夠調(diào)取巨大、多樣性算力的整體網(wǎng)絡(luò)。另一個角度看,云計算支撐了眾多有大規(guī)模算力需求的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用崛起。比如電商、視頻聊天、網(wǎng)絡(luò)游戲等等,因此云計算也被稱為互聯(lián)網(wǎng)2.0的基礎(chǔ)設(shè)施。那么算力網(wǎng)絡(luò)如果可以支持更復(fù)雜的算力需求,比如支撐元宇宙、Web3.0、AI大模型等等,是不是意味著算力網(wǎng)絡(luò)將成為互聯(lián)網(wǎng)3.0基礎(chǔ)設(shè)施?因此也有很多專家認(rèn)為,中國推動的算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè),將成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展根基。

從應(yīng)用上看,國家級的算力網(wǎng)絡(luò)確實有其價值空間。比如自動駕駛車輛,每天將產(chǎn)生幾個T的數(shù)據(jù)量。當(dāng)自動駕駛走向產(chǎn)業(yè)化,這些數(shù)據(jù)如何留存、調(diào)用將成為社會級的算力考驗。聚全國算力來滿足這些新興科技的龐大算力需求,就成為一種解題思路。另一方面來看,大量政企數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)安全方面的考慮,是無法使用公有云服務(wù)的。而高度安全、統(tǒng)一,且有國家背書的算力網(wǎng)絡(luò),或許可以解決這些難題。

總而言之,從供給端看,算力網(wǎng)絡(luò)可以整合計算資源,將分散、獨立的數(shù)據(jù)中心、計算中心整合起來,形成“集中力量辦大事”的效果;消費側(cè),算力網(wǎng)絡(luò)則可以提供確定性的計算體驗,把算力變成以最簡單、低成本方式輸送到企業(yè)。

當(dāng)然,算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展目標(biāo)在今天還處于頂層設(shè)計和探索性建設(shè)的初級階段。它的有效搭建,需要數(shù)據(jù)中心、運營商、云計算服務(wù)商,以及企業(yè)用戶、政府機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)組織的協(xié)同配合。

不管怎么說,以如此高速登上歷史舞臺的算力網(wǎng)絡(luò),不免讓人想到它的另一種價值。

突圍:算力網(wǎng)絡(luò)的隱性意義

10月7日,美國商務(wù)部工業(yè)與安全局(BIS)公布了對中國的出口管制新規(guī)聲明,其中重點在于先進(jìn)芯片及芯片制造設(shè)備領(lǐng)域。這份聲明中,提出了比以往更加全面、嚴(yán)苛的先進(jìn)計算與半導(dǎo)體制造相關(guān)限制措施,主要限制產(chǎn)品包括高算力芯片、先進(jìn)邏輯芯片和高端存儲芯片等等。

持續(xù)惡化的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈局勢,以及帶來的科技脫鉤負(fù)面聯(lián)想,引發(fā)了社會輿論的又一次激蕩。回到算力網(wǎng)絡(luò)這個話題。我們必須看到,“東數(shù)西算”工程的快速推動,是無法與中美科技博弈大背景相分割的。面對美國長期化、穩(wěn)定化的科技封鎖策略,中國其實拿出了非常多的應(yīng)對措施。在產(chǎn)業(yè)與技術(shù)層面,這個應(yīng)對可以分為三個層面。一是補(bǔ)完先進(jìn)半導(dǎo)體的研發(fā)、制造能力,這直接顯現(xiàn)于2019年之后芯片國產(chǎn)化的大潮;二是大力發(fā)展新興技術(shù),因為新興技術(shù)意味著新的基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)鏈,包括半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。歷史上歷次半導(dǎo)體突圍,往往都以新技術(shù)作為撬點。這一點表現(xiàn)在對AI、自動駕駛等技術(shù)的大力推動上,總結(jié)為“新基建”的發(fā)展體系。

除此之外,中國拿出的第三個應(yīng)對思路,就是對先進(jìn)算力的集中化使用和集約化發(fā)展。固然“東數(shù)西算”直接指向于東西部地區(qū)的算力成本、能耗成本差異,但同時也隱含著將先進(jìn)算力進(jìn)行集中化建設(shè),以節(jié)約各個企業(yè)、行業(yè)的算力投資的目標(biāo),繼而降低社會對先進(jìn)半導(dǎo)體及相關(guān)設(shè)備的依賴程度,提升整個國家的計算產(chǎn)業(yè)安全能力。

如何讓“東數(shù)西算”真正體現(xiàn)出這一價值呢?這就需要構(gòu)建一張真正可以將集中化算力帶到應(yīng)用空間中的網(wǎng)絡(luò)。這也是算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心必要性所在。

事實上,我們并不認(rèn)同所謂科技脫鉤的說法,因為徹底的硬性脫鉤是很難成立的。在接下來很長一段時間里,我們可能會見到更多中美科技分野,即中美呈現(xiàn)出不同的科技發(fā)展思路與對未來的差異化預(yù)判,并且導(dǎo)致大量局部科技領(lǐng)域的競爭加劇,全球科技合作變得更加復(fù)雜微妙。

在這個背景下,算力網(wǎng)絡(luò)是一次國家之間圍繞計算發(fā)展方向與計算供應(yīng)鏈安全的出牌。

通過算力網(wǎng)絡(luò),打造“全國一臺計算機(jī)”,是一件有必要性也有合理性的創(chuàng)新。它既有迫于局勢的成分,但更多的是主動選擇。

而這也意味著,算力網(wǎng)絡(luò)注定會走入一條無人踏足過的道路。

無人區(qū):既令人激動,也飽含未知

毋庸諱言,中國科技在長期發(fā)展中,有大量借鑒和追趕美國的成分。從信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),再到互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的崛起,對智能技術(shù)的押注等等莫不如是。

但當(dāng)中美科技路線開始發(fā)生,并且注定走向更強(qiáng)的分野化,二者之間的路線差異會愈發(fā)顯著。這是令人激動的,也是需要警惕的。我們?nèi)绾未_保這是一個美國利用信息革命超越日本的故事,而不是蘇聯(lián)發(fā)展半導(dǎo)體、計算機(jī)的故事呢?

作為東數(shù)西算工程的重頭戲,算力網(wǎng)絡(luò)也充分展現(xiàn)著這一層時代意義。算力網(wǎng)絡(luò)代表著科技舉國體制的創(chuàng)新,同時這也是一個缺乏參照系的發(fā)展思路,是一個標(biāo)準(zhǔn)的無人區(qū)。

谷歌、IBM等公司,在很早就開始探索將企業(yè)打造成一臺計算機(jī)。他們在美國相對地價、能源價格低廉的地區(qū)搭建數(shù)據(jù)和計算中心,再通過全國性網(wǎng)絡(luò)來支撐自身的科研與業(yè)務(wù)應(yīng)用。但即使全球最頂級的科技公司也依舊是一家公司,其算力網(wǎng)絡(luò)的覆蓋難度、應(yīng)用差異都有限。中國在“東數(shù)西算”背景下所希望打造的算力網(wǎng)絡(luò),將是類似模式的全國化覆蓋,其復(fù)雜程度不可同日而語。

但從另一個角度看待這件事,會發(fā)現(xiàn)從整個芯片博弈的歷史上來看,也只有發(fā)展出具有應(yīng)用價值,能夠為市場接受的全新基礎(chǔ)設(shè)施,才有可能在國家級的科技對決中贏得機(jī)會。我們在《芯片戰(zhàn)爭》這本書中討論過這樣一件事:芯片產(chǎn)業(yè)的競爭不僅需要補(bǔ)完人有我無,更重要的是發(fā)展人無我有。事實上,一旦半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始定型,補(bǔ)全人有我無將非常困難。新的基礎(chǔ)設(shè)施與技術(shù)發(fā)展機(jī)遇,才是撬動整體格局的機(jī)會點。

盡管算力網(wǎng)絡(luò)的意義和價值令人激動,但它在今天也還具有太多的未知。從這幾年芯片國產(chǎn)化的局面中可以看到,科技自立絕不是一帆風(fēng)順的。能否真正讓算力網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各界期待的價值,或許主要取決于能否解答三個問題:

1.算力網(wǎng)絡(luò)能不能真的被用起來?

不同地區(qū)每個行業(yè)、每家企業(yè)的算力需求都是非常不同的。而用一張網(wǎng)絡(luò)適配如此多樣的算力需求,在今天還是一件有待探索的事情。如何在層級多樣、難以預(yù)測的算力供需之間實現(xiàn)按需分配、靈活調(diào)度,本身是非常困難的技術(shù)問題。而如果不能有效解決這些問題,算力網(wǎng)絡(luò)會不會變成一種懸浮游離在規(guī)模化市場需求之外,專注于政企與科研用途的“少數(shù)網(wǎng)絡(luò)”?這是一個需要警惕和思考的問題。

2.如何避免算力浪費,實現(xiàn)成本與效益合理化?

在“東數(shù)西算”的大背景下,很多地區(qū)、部門、產(chǎn)業(yè)組織都開始建設(shè)各自的算力網(wǎng)絡(luò)。這種政策導(dǎo)向下帶來的重復(fù)建設(shè),幾乎是中國進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施投資的常態(tài)。但算力網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)是集約化與集中化。如果不同的算力網(wǎng)絡(luò)之間相互無法調(diào)用,標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一,那么最終必然出現(xiàn)算力浪費、成本不合理等問題。因此,算力網(wǎng)絡(luò)的需要建立多方面的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),對硬件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、數(shù)據(jù)接口等層面進(jìn)行打通。

另一方面,算力網(wǎng)絡(luò)這樣的創(chuàng)新性大型工程,將帶來巨大的網(wǎng)絡(luò)迭代、系統(tǒng)維護(hù)等投入。如何估算和平衡其建設(shè)維護(hù)成本,也是一個需要解答的問題。

3.如何在科技舉國體制與市場化之間達(dá)成平衡?

在目前這個階段,算力網(wǎng)絡(luò)固然有很多技術(shù)問題需要解決,比如計算系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何協(xié)同的問題,以及相關(guān)的技術(shù)體系建設(shè);異構(gòu)算力如何兼容到同一張算力網(wǎng)絡(luò)的問題等等。但在更加宏觀的層面,我們可能必須面對國家工程、舉國體制,這些在目前階段成為主流的科技發(fā)展模式,如何與市場化、商業(yè)化進(jìn)行平衡的問題。

在算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中,如何確保技術(shù)與產(chǎn)業(yè)方向不會偏離市場主體需求?如何避免滋生地方保護(hù)主義,減少無謂的重復(fù)建設(shè)?會不會產(chǎn)生難以抑制的腐敗?就像芯片國產(chǎn)化項目在過快審批、過快建設(shè)中出現(xiàn)了很多問題一樣,算力網(wǎng)絡(luò)也必須在汲取科技舉國體制優(yōu)勢的同時,真正讓市場和用戶成為最終的受益者、抉擇者。

總而言之,算力網(wǎng)絡(luò)需要放在時代大背景下進(jìn)行考慮。中美之間的科技對壘,供應(yīng)鏈脫鉤風(fēng)險,提升了算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)效率。同時,算力網(wǎng)絡(luò)也和中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展基礎(chǔ)、發(fā)展規(guī)模緊密聯(lián)系。中國已經(jīng)有充沛的底層需求,去建設(shè)和升級算力網(wǎng)絡(luò),對其進(jìn)行大規(guī)模投入。而從技術(shù)上,我們也要看到AI大模型、自動駕駛、知識計算這些領(lǐng)域都指向著指數(shù)級的算力增長。算力網(wǎng)絡(luò)也和技術(shù)進(jìn)步緊密相關(guān)。

這種局勢下,算力網(wǎng)絡(luò)可謂牽一發(fā)而動全身。盲目地悲觀、樂觀或許都不科學(xué)。只有整體性考慮中國社會與經(jīng)濟(jì)的算力變局、智能變局,才能認(rèn)識到算力網(wǎng)絡(luò)所代表的“全國一臺計算機(jī)”設(shè)想,其真正利弊在何處。

最后想說的是,如果我們將算力網(wǎng)絡(luò)視作互聯(lián)網(wǎng)和云計算的升級,那么也許應(yīng)該看到,支撐互聯(lián)網(wǎng)、云計算興起的并不是宏大敘事,而是雙11電商大促里的一次搶購、通宵打游戲時的一次狂歡。

算力網(wǎng)絡(luò)的未來,在萬家燈火間。

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