中國儲能網訊：當前，大模型等人工智能技術的發(fā)展，引發(fā)算力需求爆發(fā)式增長，算力布局不斷加速?！笆奈濉币?guī)劃和2035年遠景目標綱要指出，建設高速泛在、天地一體、集成互聯(lián)、安全高效的信息基礎設施，增強數據感知、傳輸、存儲和運算能力。
數字經濟以數據資源為關鍵要素，數字基礎設施是數字經濟時代的“高速公路”，運力、算力、存力三者協(xié)同發(fā)展，數字基礎設施才能發(fā)揮數據的要素價值，充分釋放數字經濟活力。當前，我國算力、存力、運力現(xiàn)狀如何？如何打造“算、存、運”協(xié)同的高效算力？
“算、存、運”需高效協(xié)同
數據顯示，算力、存力、運力如果做好高效協(xié)同，一個AI算力中心的效率可能會提升50%。目前，許多發(fā)達國家已經把算、存、運三者涉及的科學技術作為創(chuàng)新前沿，并投入重金發(fā)展。
近日，工信部等六部門聯(lián)合印發(fā)《算力基礎設施高質量發(fā)展行動計劃》，提出到2025年，計算力方面，算力規(guī)模超過300EFLOPS，智能算力占比達到35%，東西部算力平衡協(xié)調發(fā)展。運載力方面，國家樞紐節(jié)點數據中心集群間基本實現(xiàn)不高于理論時延1.5倍的直連網絡傳輸，重點應用場所光傳送網（OTN）覆蓋率達到80%，骨干網、城域網全面支持IPv6，SRv6等創(chuàng)新技術使用占比達到40%。存儲力方面，存儲總量超過1800EB，先進存儲容量占比達到30%以上，重點行業(yè)核心數據、重要數據災備覆蓋率達到100%。
中國作為全球最大的算力市場之一，數據中心機架總規(guī)模超過760萬架標準機架，算力總規(guī)模達197EFlops，位居全球第二，但存在利用率不高等問題，甚至通用算力利用率只有百分之十幾，已存在算力與運力、存力發(fā)展不平衡的問題。
中國工程院院士倪光南指出，當前AI算力中心蓬勃興起，但對算力基礎設施理解有片面性。存力、算力、運力共同構成數字基礎設施核心底座，對于AI智能計算中心，中國算力中心要重視存力、算力和運力均衡配置，不能偏廢失調，才能取得最大的經濟效益和社會效益。
算力就是計算能力，運力是網絡運載能力，存力則是數據存儲能力。怎樣理解這三者之間的關系？我們不妨把數字經濟想象為一臺大型計算機，那么算力就是中央處理器，運力則是主板電路，存力就是內存。這樣來看，要讓這臺大型計算機發(fā)揮出最大效能，僅有強大的中央處理器顯然是不夠的。
存儲必須重構
高存力充分釋放算力，實現(xiàn)GPU/NPU利用率提升30%。高存力通過全局元數據、算子下推、向量檢索、緩存加速等數據加速引擎，可縮短數據預處理周期，提高訓練集加載效率和推理準確度，減少訓練中斷，GPU/NPU利用率有效提升。
按照測算，我國將在2025年成為世界上數據量最大的國家，但公開數據顯示，美國存算比為1.11TB/GFlops，而中國為0.42 TB/GFlops，存力顯然跟不上數據量的增速。數據量的爆炸式增長和存儲需求的持續(xù)升級，對企業(yè)的存儲系統(tǒng)造成前所未有的巨大壓力，關鍵業(yè)務、通用業(yè)務對存儲能力的訴求不斷提升。
新華三集團存儲產品線總經理兼首席產品經理關天舒在接受《通信產業(yè)報》全媒體記者采訪時表示，存儲介質的演進，從應用的角度看，存儲架構亟需一次顛覆傳統(tǒng)的跨越式創(chuàng)新，隨著高速網絡、RDMA、NVMe等技術的發(fā)展，以及數據池化、湖倉一體化趨勢的深入，文件、對象、大數據的多協(xié)議融合部署需求快速增長。在AIGC的催化下，存儲行業(yè)正在迎來一場技術變革，基于LLM大模型的應用跟以往任何應用都不一樣，它會對數據存儲的容量、性能、可靠性、管理等帶來顛覆性的影響。未來的存儲必須重構，才能更好地適配AI時代用戶對數據存儲的新需求。
事實上，存力并不僅僅指容量，還包括安全可靠、綠色低碳等綜合能力，只有這樣才能讓數據存得下、跑得快、用得好。算力只有與運力、存力均衡配置，才能提升使用效率，真正發(fā)揮出數據要素的價值。
運力要跟得上
算力需求越大，運力越要跟得上，高運力充分釋放算力+存力，實現(xiàn)算力提升20%。高運力具備高網絡數據吞吐能力，是算力和存力充分釋放的關鍵。網絡丟包、流量不均，則數據傳輸低效，增加計算和存儲等待，算力性能顯著降低。
以“東數西算”為例，旨在利用西部更豐富的算力資源，去支撐東部更多的算力需求。卻有諸多困難，對應用實時性要求高的“熱數據”，想要傳到西部，所需的傳輸網絡不僅要滿足低時延、高可靠性、大帶寬、廣覆蓋等要求，還得面臨跨區(qū)域、跨層級連接的挑戰(zhàn)，要么傳輸效率很低，要么傳輸成本高昂。以超算為例，目前運輸存儲超算數據的硬盤還是通過卡車、火車、飛機，算完了再把結果取回來，這些算力還都是孤島。
業(yè)內專家認為，這就需要有一個新的技術解決方案——公用專網的技術，它不同于公網和專網，而是一種類似于能提供專網的公網，像專網一樣安全、保證質量，又像公網一樣經濟、方便靈活。
在亞信科技首席技術官、高級副總裁、IEEE Fellow歐陽曄博士看來，首先，需要高通量的網絡傳輸基礎設施，結合400G、OXC的全光傳輸系統(tǒng)，在算力節(jié)點間構筑高效、靈活、超大帶寬的全光運力底座。其次，面向重點業(yè)務提供確定性網絡保障，減少數據重傳帶來的資源、算效損耗。最后，需要提升網絡與業(yè)務的融合性，通過可編程網絡技術，有控制、有選擇地開放芯片的報文處理和轉發(fā)邏輯，實現(xiàn)網絡服務能力與業(yè)務需求的高度適配。
統(tǒng)籌發(fā)力
算力是集信息計算力、網絡運載力、數據存儲力于一體的新型生產力，主要通過算力基礎設施向社會提供服務。面向經濟社會發(fā)展和國家重大戰(zhàn)略需求，要穩(wěn)步提升算力綜合供給能力，著力強化運力高效承載，不斷完善存力靈活保障，持續(xù)增強算力賦能成效，全面推動算力綠色安全發(fā)展，為數字經濟高質量發(fā)展注入新動能。
倪光南建議，中國算力中心要建設領先的運力設施，用更領先的網絡構建千億物聯(lián)能力；打造堅實的算力設施，在通用計算、人工智能計算等多樣性計算領域不斷突破；構筑可靠的存力設施，讓數據存得下、跑得快、用得好。
“目前來看，暫時無法給出一個確切的時間來預測算力規(guī)模達到300EFLOPS的時間，但是可以肯定的是，隨著技術的不斷進步和市場需求的增加，算力增長的加速度會逐步凸顯?！敝袊?lián)通研究院未來網絡研究部總監(jiān)曹暢表示，要實現(xiàn)300EFLOPS的算力規(guī)模，需要在技術、投資、市場等多個方面取得突破性的進展。需要研發(fā)更高效的算法和計算架構，需要采用更先進的芯片和硬件設備，需要優(yōu)化網絡連接和數據傳輸效率等。此外，還需要大量的投資來支持基礎設施建設，技術的研發(fā)和應用。
