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過去幾十年間，中國科技體系和美國科技體系之間的關(guān)系是“跟隨者與領(lǐng)先者”的關(guān)系，中國一直跟在美國后面亦步亦趨，雖然在這個期間，中國也依靠自身的研發(fā)力量做了很多技術(shù)創(chuàng)新，但大致的方向還是跟美國科技體系的演進方向保持一致的。算力網(wǎng)絡(luò)可能將是一個例外。我認(rèn)為，算力網(wǎng)絡(luò)將是中美科技路線演進的分野之處。
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當(dāng)前，隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)規(guī)模爆炸式增長，人類在2019~2021年三年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量達到184ZB，相當(dāng)于之前人類產(chǎn)生數(shù)據(jù)量的總和。如何去處理這些數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息呢？這需要龐大的算力和精確的算法。
今天，數(shù)據(jù)、算力、算法是信息社會發(fā)展的三要素，也被譽為數(shù)字經(jīng)濟時代發(fā)展的三駕馬車。數(shù)據(jù)是生產(chǎn)資料，海量優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)是驅(qū)動算法持續(xù)演進的基礎(chǔ)養(yǎng)料；算法是生產(chǎn)關(guān)系，是處理數(shù)據(jù)信息的規(guī)則與方式；算力是生產(chǎn)力，體驗為數(shù)據(jù)處理與算法訓(xùn)練的速度與規(guī)模。
其中，算法需要通過科學(xué)家研究實現(xiàn)，海量數(shù)據(jù)來自于各行各業(yè)的人和物，數(shù)據(jù)的處理需要大量算力，算力是智能的基礎(chǔ)平臺，由大量計算設(shè)備組成。從理論上說，算力越強的社會，其整體效率越高、財富創(chuàng)造也快、社會治理越高效。
有分析顯示，當(dāng)一個國家的計算力指數(shù)達到40分以上時，國家的計算力指數(shù)每提升1點，其對于GDP增長的推動力將增加到1.5倍，而當(dāng)計算力指數(shù)達到60分以上時，國家的計算力指數(shù)每提升1點，其對于GDP增長的推動力將提高到3倍，對經(jīng)濟的拉動作用變得更加顯著。簡而言之，得算力者得天下！
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那如何獲得算力呢？在回答這個問題上，美國、中國正在探求不同的道路方向。當(dāng)前，美國科技企業(yè)依然沿著老路，依靠芯片的不斷突破，形成聚集效應(yīng)去獲得更大的算力，這里面有兩條路徑：第一個路徑就是沿著摩爾定律在單片上延伸，第二個路徑就是通過3D集成。對美國而言，這條路還沒有走到盡頭，選擇走下去可以說是最佳選擇。
可以看到，這兩三年間，美國一直牢牢地掌握著超級計算機排行榜的前幾名，F(xiàn)rontier運算速度達到每秒1.1百億億次，這就是美國在這條道路上的取得的成效。但對于中國而言，情況就不一樣了。
當(dāng)前，中國科技產(chǎn)業(yè)面臨著嚴(yán)格的半導(dǎo)體進出口管制，尤其是先進進程的半導(dǎo)體，尤為嚴(yán)格，這在很大程度上扼殺了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不光是芯片購買和應(yīng)用層面，更關(guān)鍵的是芯片的研發(fā)、生產(chǎn)、制造都受到了嚴(yán)重的影響，先進的芯片買不到、設(shè)計芯片的軟件買不到、生產(chǎn)芯片的硬件設(shè)備買不到，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。
同樣，在超級計算機的榜單上，就能看到中國產(chǎn)業(yè)界當(dāng)前的困境，曾經(jīng)中國的太湖之光、天河二號都曾雄踞超級計算機的榜首，近年來，已經(jīng)難再現(xiàn)此壯舉。這也決定了中國無法走美國那條路。一個山頭有兩頭猛虎，其中一頭居高臨下，占據(jù)地理優(yōu)勢，封死了另一頭的上山之路，這是Top2國家之間必然的斗爭，在一方落敗前，這場斗爭不會停止。
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那中國應(yīng)該怎么辦？中國只能另辟蹊徑。面對美國長期化、穩(wěn)定化的科技封鎖策略，中國拿出了非常多的應(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。
第一，補短板：傾產(chǎn)業(yè)之力，補足國內(nèi)先進半導(dǎo)體的研發(fā)、制造能力，所以我們看到2019年之后芯片國產(chǎn)化的大潮；
第二，繞開卡脖子問題，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。
第三，對先進算力的集中化使用和集約化發(fā)展。這是中國拿出的第三個應(yīng)對思路——將先進算力進行集中化建設(shè)，以節(jié)約各個企業(yè)、行業(yè)的算力投資，繼而降低社會對先進半導(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。
如何讓高效實現(xiàn)先進算力的集中化使用和集約化發(fā)展？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。中國另辟的這條“蹊徑”就是——算力網(wǎng)絡(luò)。
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那算力網(wǎng)絡(luò)到底是什么呢？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。但算力和需求之間如何高效聯(lián)接呢？這就需要一張新的網(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)。按照當(dāng)前算力網(wǎng)絡(luò)的長遠規(guī)劃，未來中國的所有網(wǎng)絡(luò)資源、計算資源、存儲資源，都將匯集到一個龐大算力池中，通過算力網(wǎng)絡(luò)進行統(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)建成一臺容量無限、一直在線、智能高效、即開即用的“超級計算機”。
對中國而言，算力網(wǎng)絡(luò)的重大意義在于，算力網(wǎng)絡(luò)能夠繞開高端芯片的限制，以網(wǎng)絡(luò)的方式來組織算力，按需調(diào)用，滿足社會對于算力日益增長的需求。從算力網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成上看，算力基礎(chǔ)設(shè)施從云向算泛在演進，其位置的分布從中心向邊緣和端側(cè)泛在延伸，將出現(xiàn)云、邊、端三級算力架構(gòu)。
中心，指的是云計算的數(shù)據(jù)中心，成千上萬臺計算機和服務(wù)器聯(lián)結(jié)成一片計算云。邊緣，邊緣是相對中心而言的，數(shù)據(jù)不需要再傳送至遙遠的云數(shù)據(jù)中心處理，而是就近在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)完成數(shù)據(jù)分析和處理，更加高效和安全。未來，邊緣算力將大于中心算力。終端，即PC、手機、智慧電視，甚至是家庭的機頂盒、智能水電表等一切具備聯(lián)網(wǎng)和計算能力的設(shè)備。
物聯(lián)網(wǎng)時代，將會有海量終端接入到網(wǎng)絡(luò)中，匯集這些社會閑散設(shè)備的存量算力，就是算力共享。從這個意義上來說，算力是泛在的。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；從消費側(cè)看，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)。
從應(yīng)用上看，國家級的算力網(wǎng)絡(luò)價值極大。聚全國算力來滿足新興科技的龐大算力需求，將成為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。從安全監(jiān)管側(cè)，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。高度安全、統(tǒng)一，且有國家背書的算力網(wǎng)絡(luò)，還能有效解決數(shù)據(jù)安全的問題。
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算力網(wǎng)絡(luò)這么好的事情，為什么美國不動這個念頭呢？
事實上，美國也不是沒想過“算力網(wǎng)絡(luò)”這條路。谷歌、IBM等科技巨頭，早些年就在美國相對地價、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，這已經(jīng)算是算力網(wǎng)絡(luò)的雛形。
但是，美國的體制問題，決定了它無法在整個社會層面去打造一張算力網(wǎng)絡(luò)，哪怕谷歌、微軟這些最頂級的科技公司，其打造的算力網(wǎng)絡(luò)的覆蓋難度、應(yīng)用差異都相對有限。而政府層面沒有辦法去促進這些科技巨頭共同融合去打造一張算力網(wǎng)絡(luò)。
美國政府做不成的事情，中國政府則可以做到，這正是中國的體制優(yōu)勢。從“東數(shù)西算”國家工程的規(guī)劃上，我們就能看到中國的決心，而東數(shù)西算的下一步正是覆蓋全國、融合大大小小不同屬性算力中心的算力網(wǎng)絡(luò)。
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、政府機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)組織的協(xié)同配合。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，算力網(wǎng)絡(luò)注定會走入一條無人踏足過的道路。
