芯耀
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在數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的今天，隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速進步，算力需求呈現(xiàn)指數(shù)級增長。如何高效、安全、公平地分配和利用算力資源，亦成為重要課題。在此背景下，“算力互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)運而生，這一創(chuàng)新模式旨在通過互聯(lián)互通的算力網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和共享。
01、何為算力互聯(lián)網(wǎng)
算力互聯(lián)網(wǎng)，簡而言之，是一種通過高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將分散的算力資源（如數(shù)據(jù)中心、云計算節(jié)點、邊緣計算設(shè)備等）進行整合、優(yōu)化和分配的新型基礎(chǔ)設(shè)施，用戶可以根據(jù)需求靈活調(diào)用統(tǒng)一資源池中的算力。這一模式能夠極大提升算力使用效率，推動數(shù)據(jù)的高效處理和應(yīng)用，從而為各行各業(yè)提供強大的計算支持，推動智慧城市等領(lǐng)域快速發(fā)展。
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)計算架構(gòu)難以滿足指數(shù)級攀升的算力需求，算力資源正加速向網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化方向演進。據(jù)IDC預(yù)測，2025年全球算力規(guī)模將突破3000EFlops，其中超過40%的算力將通過算力互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)跨地域調(diào)度。算力互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，不僅體現(xiàn)在規(guī)模的擴張上，還體現(xiàn)在算力并網(wǎng)、任務(wù)切片、智能調(diào)度等技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用拓展方面。例如，華為昇騰、英偉達DGX Cloud等解決方案已實現(xiàn)毫秒級算力響應(yīng)。作為新型信息基礎(chǔ)設(shè)施，算力網(wǎng)絡(luò)正推動接入網(wǎng)絡(luò)、固定網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)的算力化發(fā)展進程，產(chǎn)業(yè)格局快速成型，商業(yè)模式逐步成熟。未來，隨著通信技術(shù)的演進和量子計算的發(fā)展，算力互聯(lián)網(wǎng)亦有望實現(xiàn)“空天地?！钡娜蚋采w。
02、在理想與現(xiàn)實之間：前行道路上的困境
盡管星辰大海的征途已然開啟，但算力互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍布滿技術(shù)溝壑，面臨諸多現(xiàn)實挑戰(zhàn)，需要經(jīng)歷所有顛覆性技術(shù)必經(jīng)的陣痛期。
技術(shù)協(xié)同難題：資源分布不均，協(xié)同調(diào)度難度大
算力互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建并非易事。首先，算力中心分布廣泛，不同算力中心在資源類型、管理策略等方面存在巨大差異，如何突破超寬帶、超低時延的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨企業(yè)的算力調(diào)度，如何確保異構(gòu)算力資源的高效互聯(lián)與共享，仍是亟待攻克的技術(shù)難題。其次，芯片和指令系統(tǒng)的異構(gòu)性也給統(tǒng)一調(diào)度帶來了挑戰(zhàn)。不同廠商的硬件架構(gòu)、接口標(biāo)準(zhǔn)存在差異，導(dǎo)致算力資源難以高效調(diào)度，需要在底層芯片適配和調(diào)度機制上進行大量研發(fā)，在一定程度上影響了算力互聯(lián)網(wǎng)的普及。
市場困境：供需失衡與成本難題
盡管算力需求呈爆發(fā)式增長，但供需之間仍存在失衡。一方面，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)占據(jù)大部分算力資源，而其他垂直行業(yè)的算力需求匹配度不足。部分傳統(tǒng)行業(yè)對算力的應(yīng)用場景理解有限，仍將算力等同于“買服務(wù)器”，而非業(yè)務(wù)賦能工具，因而難以有效結(jié)合業(yè)務(wù)需求進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。另一方面，算力市場缺乏統(tǒng)一的“度量衡”，不同算力提供商的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、計費方式各異，增加了用戶選擇和使用算力的感知成本，與水電“即插即用、按需付費”的收費模式相比，算力在度量、計價和交付模式上仍需要進一步完善和優(yōu)化。此外，算力資源的成本構(gòu)成復(fù)雜，包括硬件設(shè)備采購成本、運維成本、能耗成本等，且使用效率也會影響計價。
能耗壓力：綠色轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)
隨著算力規(guī)模的不斷擴大，能耗問題日益凸顯。數(shù)據(jù)中心作為算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心，其能源消耗占全球總用電量的1%～2%，且仍在快速增長。目前，全球仍有大量數(shù)據(jù)中心依賴煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源供電，導(dǎo)致碳排放居高不下。例如，Meta位于美國俄勒岡的數(shù)據(jù)中心曾因冷卻需求巨大，采用高耗能的備用制冷方案，而引發(fā)居民用水爭議。如何在滿足算力需求的同時，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，如通過技術(shù)創(chuàng)新采用更高效的冷卻系統(tǒng)、優(yōu)化服務(wù)器架構(gòu)等，是算力互聯(lián)網(wǎng)必須解決的問題。未來，算力的競爭不僅是規(guī)模的比拼，更是“每瓦特算力”的較量。
保障與規(guī)范：數(shù)據(jù)安全與隱私保護
首先，算力互聯(lián)網(wǎng)的核心是數(shù)據(jù)流動，而數(shù)據(jù)的跨地域、跨企業(yè)傳輸和共享必然涉及隱私和安全問題，其分布式特性使得數(shù)據(jù)監(jiān)管面臨新挑戰(zhàn)。其次，算力互聯(lián)網(wǎng)涉及多方主體，在推進算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，可能會遇到算力定價不透明、算力資源濫用等問題，算力資源產(chǎn)權(quán)界定、交易規(guī)則制定、責(zé)任劃分等需要進一步明確。目前，加密、區(qū)塊鏈等技術(shù)手段已被應(yīng)用于這一領(lǐng)域。最后，算力資源的集中性和技術(shù)門檻易引發(fā)市場壟斷，合理的市場準(zhǔn)入規(guī)則能鼓勵更多企業(yè)參與算力互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和運營。
03、破繭初探：算力互聯(lián)網(wǎng)的變革路徑
困境并非終點，而是技術(shù)躍遷的機遇。算力互聯(lián)網(wǎng)的每一步突破，都在為更高效、更普惠、更可持續(xù)的數(shù)字未來鋪路。
技術(shù)協(xié)同：推動標(biāo)準(zhǔn)化與異構(gòu)算力融合
算力互聯(lián)網(wǎng)的底層互聯(lián)依賴網(wǎng)絡(luò)與芯片技術(shù)的突破。通過構(gòu)建跨域算力資源協(xié)同調(diào)度機制，利用智能算法實現(xiàn)算力資源的動態(tài)匹配與高效利用，通過虛擬化技術(shù)封裝不同架構(gòu)的芯片組，實現(xiàn)異構(gòu)算力資源協(xié)同工作，有助于解決資源分布不均和協(xié)同調(diào)度難題，提升設(shè)備兼容性與資源利用效率?！?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E4%B8%9C%E6%95%B0%E8%A5%BF%E7%AE%97/">東數(shù)西算”工程已探索通過智能調(diào)度算法優(yōu)化東西部算力協(xié)同機制。未來，亦需推動國際標(biāo)準(zhǔn)（如IEEE算力互聯(lián)協(xié)議）的制定，協(xié)調(diào)統(tǒng)一算力互聯(lián)的通用架構(gòu)、接口標(biāo)準(zhǔn)與調(diào)度協(xié)議，確保不同廠商的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施兼容互通，為算力互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?；l(fā)展奠定基礎(chǔ)。
市場優(yōu)化：構(gòu)建靈活、透明的算力交易體系
算力租賃模式的興起為解決供需失衡和成本難題提供了新思路。通過聚合閑置算力、使用彈性供給機制，企業(yè)可以按需獲取差異化算力服務(wù)。在工業(yè)質(zhì)檢、智慧農(nóng)業(yè)等垂直行業(yè)，可結(jié)合AI培育算力需求，降低算力使用成本，如德國“GAIA-X”計劃便是成功案例。亦可考慮標(biāo)準(zhǔn)化度量和按需服務(wù)模式，如AWS、阿里云等廠商已推出“算力券”和“秒級計費”方案，或建立類似“算力等效值”（如1TFLops·小時）的統(tǒng)一算力“度量衡”和計費模式。
綠色轉(zhuǎn)型：從“高耗能”到“高能效”
綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)通過深度集成虛擬化技術(shù)與能耗管理系統(tǒng)，實現(xiàn)電力供應(yīng)效率與散熱性能的雙重提升。例如，阿里巴巴在杭州部署的“浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心”，通過冷卻液直接吸收服務(wù)器熱量，節(jié)省空間超過70%，能源使用效率低至1.09；寧夏、內(nèi)蒙古等西部樞紐推廣“風(fēng)光儲一體化”供電，實現(xiàn)西部清潔能源優(yōu)勢與算力需求的有效銜接；微軟的水下數(shù)據(jù)中心（Project Natick）和谷歌的AI制冷優(yōu)化系統(tǒng)探索通過技術(shù)創(chuàng)新降低能源消耗。全球數(shù)據(jù)中心正加速向“零碳算力”轉(zhuǎn)型，未來新型相變材料、核聚變供電等突破性技術(shù)或?qū)⑦M一步改寫能效標(biāo)準(zhǔn)。
治理規(guī)范：安全、公平與反壟斷
在跨域調(diào)度中實現(xiàn)“數(shù)據(jù)可用不可見”一直是算力規(guī)范的目標(biāo)之一。區(qū)塊鏈技術(shù)與算力安全防護體系的結(jié)合，也許可以為高敏感場景提供可信計算環(huán)境。利用隱私計算技術(shù)，能夠在保護數(shù)據(jù)的前提下進行應(yīng)用分析。目前，算力資源的產(chǎn)權(quán)登記（類似區(qū)塊鏈存證）和交易規(guī)則（如算力交易試點）也在試點運行，嘗試用區(qū)塊鏈等技術(shù)實現(xiàn)算力資源的全程溯源與審計。此外，可參照電信普遍服務(wù)機制，引導(dǎo)頭部云廠商開放部分基礎(chǔ)算力資源，保障中小企業(yè)的公平接入。
或許，算力互聯(lián)網(wǎng)的終極愿景是邁向“算力即公共服務(wù)”時代，隨著技術(shù)的持續(xù)突破與融合協(xié)作的深化，期待算力資源逐步打破地域、行業(yè)和規(guī)模的限制，實現(xiàn)高效流動與按需分配，在數(shù)字時代為社會的各領(lǐng)域提供高效、便捷、公平的算力服務(wù)。
*本文刊載于《通信世界》總第968期 2025年5月25日 第10期原文標(biāo)題：《算力互聯(lián)網(wǎng)的下一站：算力流動的探索之路》
作者：浙江省通信管理局 王君蘭
責(zé)編/版式：王禹蓉
審校：王 濤 梅雅鑫
監(jiān)制：劉啟誠
