算力網(wǎng)絡(luò)作為架構(gòu)在IP網(wǎng)之上、以算力資源調(diào)度和服務(wù)為特征的新型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，成為通信企業(yè)關(guān)注焦點，三大運(yùn)營商紛紛發(fā)布算力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在政策層面，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)，被正式納入國家新型基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展建設(shè)體系。

與此同時，在場景與技術(shù)的雙輪驅(qū)動下,算力與網(wǎng)絡(luò)融合成為新發(fā)展趨勢，在云網(wǎng)融合基礎(chǔ)上，行業(yè)正在邁向算網(wǎng)一體的新階段。可以預(yù)見，2022年算網(wǎng)一體將走深走實，“算力”將成為建網(wǎng)首要驅(qū)動力。

驅(qū)動力

業(yè)務(wù)場景需求是驅(qū)動算力網(wǎng)絡(luò)的核心因素。隨著邊緣計算業(yè)務(wù)的逐步展開，各類行業(yè)用戶對于邊緣計算性能的需求也日益明確，特別是在多個邊緣計算節(jié)點可選的情況下，用戶希望能夠根據(jù)其位置到計算節(jié)點之間的時延以及用戶自身業(yè)務(wù)需求情況，綜合選擇計算與網(wǎng)絡(luò)資源，即將算力資源與網(wǎng)絡(luò)資源融合后提供給上層業(yè)務(wù)調(diào)用，也就是算網(wǎng)融合服務(wù)。

“從算力網(wǎng)絡(luò)所倡導(dǎo)的技術(shù)理念中可以看出，算網(wǎng)一體是結(jié)合5G、泛在計算與AI的發(fā)展，在云網(wǎng)拉通和協(xié)同基礎(chǔ)上的下一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段。”中國聯(lián)通研究院首席科學(xué)家唐雄燕表示。

算網(wǎng)一體是在云網(wǎng)融合的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)結(jié)合未來業(yè)務(wù)形態(tài)的變化，在云、網(wǎng)、芯3個層面持續(xù)推進(jìn)研發(fā)，實現(xiàn)應(yīng)用部署匹配計算、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)感知計算、芯片能力增強(qiáng)計算。

算網(wǎng)融合是在云網(wǎng)融合大的框架下。中國電信研究院副院長陳運(yùn)清表示，運(yùn)營商要做云網(wǎng)融合的整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，算力作為要素滲透到云網(wǎng)各方面。而且在引入5G以后，云網(wǎng)邊端更為復(fù)雜，如何通過算力網(wǎng)絡(luò)適配資源節(jié)點多樣性就成為算力網(wǎng)絡(luò)迫切需要解決的問題。

技術(shù)路線

為了實現(xiàn)算網(wǎng)一體，需要解決算力度量、算力感知、算力路由、算力交易，以及算力編排等系列難題，因此算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

算力網(wǎng)絡(luò)作為一種新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，在“5G+MEC”時代，邊緣服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合云網(wǎng)融合領(lǐng)域算力下沉、服務(wù)異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)簡化等新趨勢，探索“云-邊-端”多級計算資源和服務(wù)能力，并通過承載網(wǎng)智能調(diào)度和高效分配的方式。算力網(wǎng)絡(luò)需要網(wǎng)絡(luò)和計算高度協(xié)同，將計算單元和計算能力嵌入網(wǎng)絡(luò)，通過計算成網(wǎng)的方式，利用泛在閑散算力來緩解算力的潮汐效應(yīng)，提高計算資源利用率。

為了實現(xiàn)算網(wǎng)資源的融合供給，需要逐步解決度量、感知、路由、交易、編排等多方面的技術(shù)難題。

由于算力資源并不像電力那樣，能夠用“度/千瓦時”這樣的單位簡單地進(jìn)行量化，尤其考慮到CPU、GPU、FPGA、ASIC等不同芯片的類型，更是難以進(jìn)行統(tǒng)一的衡量。因此需要在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，量化異構(gòu)算力資源以及多樣化業(yè)務(wù)需求，建立統(tǒng)一的描述語言，給算力資源賦予可度量、可計費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)單位。目前業(yè)界研究機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、標(biāo)準(zhǔn)組織等已經(jīng)認(rèn)識到這個問題，紛紛從不同角度展開了研究工作。

算力感知方面，有兩種技術(shù)路線，一種是由資源所有方主動提供資源信息，并通過網(wǎng)絡(luò)或者云管、資源管理等集中系統(tǒng)告知用戶；另外一種則是由網(wǎng)絡(luò)或者集中系統(tǒng)主動去探知資源信息。目前兩種技術(shù)路線都處在不斷發(fā)展的過程中。針對用戶需求的感知，初期可以采用用戶意圖驅(qū)動的方式主動提供資源需求信息，后期隨著人工智能算法的成熟，可以使用流量預(yù)測模型結(jié)合AI深度神經(jīng)算法，從資源需求、資源消耗等方面進(jìn)行預(yù)測，實現(xiàn)資源預(yù)配，加快資源部署速度，提升資源整體利用率。

算力路由將網(wǎng)絡(luò)資源信息與算力資源信息有機(jī)地整合，以用戶為中心來提供算力資源視圖，讓用戶能夠清楚地了解各類算力資源的分布情況與報價情況，從而確定最優(yōu)的資源組合，成為算網(wǎng)融合服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向。

挑戰(zhàn)

算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展面臨技術(shù)、商業(yè)模式等多方面的挑戰(zhàn)。陳運(yùn)清表示，目前算力感知、算力路由都處在初級發(fā)展階段。“找到既滿足云網(wǎng)融合，又滿足需求的典型算力網(wǎng)絡(luò)方式是行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。”

其一，單芯片、單設(shè)備的計算能力遇到了制造工藝、多核集成數(shù)量等方面的瓶頸，這就要求多芯片、多算力設(shè)施的聯(lián)合服務(wù)。其二，5G核心網(wǎng)的云化部署使得邊緣計算成為了可能，邊緣計算要求計算的單元貼近用戶，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量成為評價邊緣計算基礎(chǔ)能力的重要標(biāo)準(zhǔn)。其三，隨著AI識別、大視頻、科學(xué)計算等新業(yè)務(wù)的發(fā)展，算力類型在CPU通用計算的基礎(chǔ)上，不斷向GPU、ASIC等專用類型擴(kuò)展，需結(jié)合用戶快速接入計算服務(wù)的要求，計算節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的布局也需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)情況和業(yè)務(wù)需求綜合考慮。

針對上述挑戰(zhàn)，業(yè)界專家表示，建議加強(qiáng)頂層設(shè)計，通過“以算聯(lián)網(wǎng)，以網(wǎng)促算”的方式進(jìn)行計算和網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合布局優(yōu)化，并通過計算成網(wǎng)彌補(bǔ)我國計算芯片單體的自主可控短板。

在商業(yè)模式方面，業(yè)內(nèi)專家提出了通過基礎(chǔ)資源附加更多業(yè)務(wù)的強(qiáng)管道模式，“聯(lián)接+計算”的一體化服務(wù)場景的強(qiáng)平臺模式和結(jié)合IPv6+等數(shù)據(jù)通信新技術(shù)的強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)模式。

算力網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生態(tài)建設(shè)及商業(yè)落地，需要產(chǎn)業(yè)各方共同努力。通過制定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和接口標(biāo)準(zhǔn)形成業(yè)界統(tǒng)一的算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系，指引產(chǎn)業(yè)鏈各方進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)、商用落地和運(yùn)營維護(hù)，促成產(chǎn)業(yè)伙伴間高效合作與協(xié)同，促進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)健康發(fā)展。