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​筑算力、话东西:构建新型数据中心 打造数字经济新底座

网优雇佣军 | 通信路上,一起走! 2022/09/30 17:02

2022年2月,国家发改委等部门联合印发文件,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏启动建设国家算力枢纽节点并规划了10个国家数据中心集群,至此全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程全面启动。

算力网络则是运营商落实国家“东数西算”战略要求,实现从以网络为核心的信息交换到以算力为核心的信息数据处理,是智能化综合性新型信息基础设施的关键部分。

为了更好的梳理“东数西算”国家战略与算力网络的前沿技术趋势和发展方向,中国工程院院士邬贺铨、中国移动研究院副院长段晓东和英特尔市场营销集团副总裁中国区数据中心销售总经理兼中国区运营商销售总经理庄秉翰等业内大咖,联袂做客主题为“筑算力、话东西”的“Science&英特尔《架构师成长计划》”圆桌论坛,进行了精彩的观点分享。

在三位专家看来,数字经济已经成为驱动我国经济增长的核心关键力量,而“东数西算”工程和算力网络建设则是支撑数字经济发展的重要底座。对于产业链而言,这是巨大的发展机遇,同时也带来诸如算力统筹、智能调度、数据安全、绿色低碳、云网边协同等许多新的技术挑战,需要产业链携手破局。

算力网络加速“东数西算”战略落地

在过去10年中,数字经济在我国GDP中的占比则由20.9%提升至39.8%。数据统计显示,一个国家的算力规模与数字经济发展速度成正相关关系:算力规模越大,数字经济增长越快。算力指数每提高1点,对数字经济会有3.5‰的贡献,对于GDP有1.8‰的推动。

为了优化算力基础设施布局,我国政府启动了“东数西算”国家战略。邬贺铨院士指出,“东数西算”工程具有算力效率、能源效率、区域协同、产业结构四个方面的重要意义。首先是优化算力效率,可以实现全国算力规模化集约化发展;第二是优化能源效率,能就近消纳西部的绿色能源,提高能源使用效率;第三是优化区域协同,能够使得算力布局更合理,提升我国的数据安全水平;最后是优化产业结构,能带动其产业上下游的发展。

邬贺铨强调,“东数西算”离不开“东数细算”。他建议国家出台更为细致的战略指引,防止一拥而上的盲目建设,引导新型数据中心集约化高质量发展。

在“东数西算”国家战略落地的过程中,兼具算力统筹和智能调度的算力网络,是最为核心的要素,也是运营商释放自身价值,推动全社会数智化转型的重要抓手。

段晓东表示,“算力网络绝不是简单的算力与网络的结合,而是以算为中心,网为根基,网、云、数、智、安、边、端、链(ABCDNETS)八大要素深度融合,从而提供一体化服务的新型基础设施,进而对数字经济提供一体化支撑。”

段晓东指出,中国移动已将算力网络视为未来发展的重要基础。首先,是响应应国家“东数西算”战略,推进数据中心和重要算力设施能够集约化、普惠化、低成本,低碳化、绿色地发展。同时,这也是为了破解算力当前面临的一个难题——单点已经出现很多瓶颈,需要通过集群式、以网代算的方式来发展算力,从而将算力水平推到一个更高的高度。

在庄秉翰看来,“东数西算”国家战略的落地,主要面临着三项关键技术挑战,即节能先进绿色数据中心建设、传输网络建设及算力网络建设。一方面,英特尔始终在推动数据中心的可持续性发展,助力打造节能先进的绿色数据中心;另一方面,英特尔也持续与运营商探讨如何攻克算力网络的重要的技术难关,达到数网协同、数云协同、云边协同。

庄秉翰指出,数据中心是算力的最终载体,为了符合“东数西算”以及算力网络的需求,产业需要构建新型的数据中心。展望未来数据中心的发展建设,英特尔在算力、安全、网络、存储、管理、部署,还有绿色节能的七大方面,都会提供卓越的先进技术和产品方案。

AI助力:构建算力网络“大脑”

构筑新型的算力网络基础设施是推动数字经济发展的重要举措,但算力网络是一个复杂巨系统工程,包括算力供给、算力管理、算力服务等多个方面。传统的系统构建与运维方式已经难以满足需求,人工智能与的算力网络“结合”将会成为必然选择。

邬贺铨表示,人工智能可以在算力网络数据中心中可以发挥很重要的作用。首先,可以利用人工智能实现“源网荷储”的协同;其次,通过智能感知服务器工作负载,自动调节数据中心的空调制冷系统,最大程度的降低能耗;第三,面向不同的工作负载,恰当地使用数据中心不同的存算架构,并给予不同的QoS和SLA等级。

邬贺铨指出,不仅是在数据中心内部,人工智能与网络的结合,会释放算力网络更大的价值。特别是在面对多云、多数据中心的应用场景中,需要通过对云网边端的协同,实现最佳优化。

对于运营商而言,这两者的结合需求更加迫切,也会释放更大价值。段晓东指出,中国移动在算力网络发展中构建了3+2体系架构。“3”是指从上到下的三层,底层是算网融合基础底座层,中间是以算网大脑为核心的智能编排管理层,最上面是提供业务能力、业务开放和最终业务形态的运营服务层。“2”是指两个贯穿始终的竖层次,即安全体系和低碳发展体系。

在段晓东看来,“算网大脑”是实现算与网两个要素深度融合,实现全网优化的关键,中国移动将分阶段构筑融数注智的“算网大脑”。“中国移动基于3+2体系架构发布了《算力网络技术白皮书》,提出了十大方向的32个核心技术,如算力原生、算网一体、算力路由等,目前正在开展技术攻关,协同产业界一起推动原创技术发展,共同构筑起算力网络大厦。”

作为中国移动在算力网络布局中的紧密合作伙伴,庄秉翰指出,英特尔围绕着新型数据中心和算网大脑等关键环节进行了全面布局。

在算力方面,英特尔提供各种不同的异构算力产品,包括CPU、GPU、IPU、FBGA等,打造从云到端的全面的产品组合,为不同的业务和应用场景提供各种异构的算力服务。同时,提供跨平台的编程框架OneAPI,可以使客户的设计能够在各种异构算力产品上平滑移植,保障客户的涉及资产能够被有效复用。而在网络方面,英特尔正在透过全面的软硬解决方案,推动向软件定义和可编程基础设施的转变。另外,英特尔正在和产业合作伙伴一起基于英特尔的可编程网络产品技术,比如P4可编程语言,IPU、Barefoot可编程交换芯片等技术合作,开发端到端的智能网络方案,攻克算力网络建设中算力度量、算力感知、算力编排等重要课题,助力构建云网一体化的智能调度体系。

“新型数据中心的发展不是只需要新型的计算和网络,还需要先进的存储技术,端到端的数据安全解决方案,智能管理运维以及对现代工作的负载,英特尔透过这些关键技术,赋能开发者,也支持产业合作伙伴和最终用户从云到边缘的架构升级和创新创新。”庄秉翰强调。

绿色先行,安全同样不容忽视

随着数字经济的发展和“双碳”目标的提出,在“东数西算”工程中,如何更加绿色地处理数据成为了重中之重。发改委明确规定,在未来数据中心的建设,PUE需要达到1.3以下。

段晓东指出,践行“双碳”战略,构建绿色的数据中心,既是运营商的时代使命,也是企业经营的必然选择。中国移动致力于在算力网络不同层面解决数据中心的能耗问题:在微观层面,从芯片角度发展存算一体;从中观层面讲,用AI技术、使用清洁能源等来降低数据中心的能耗,降低PUE值;在宏观层面,计划在全国范围内通过优化调度,把东数西训、东数西存的工作在更大的范围内平衡能耗。

中国移动在去年推出了“C²三能--中国移动碳达峰碳中和行动计划”,“洁能”“节能”“赋能”三策并举,通过信息化、数字化手段赋能千行百业解决能耗问题。

庄秉翰表示,节能、绿色化、降低PUE,已经成为发展趋势,而降低PUE是一个配套的、联合整个产业的过程。在数据中心可持续的发展上,英特尔构建了一个完备的解决方案矩阵,在数据中心的能耗有效性、先进的制冷技术和智能节能三个垂直领域,英特尔在芯片、服务器、机架以及数据中心四个水平方向都积累了许多的解决方案和实践案例。同时,英特尔也正在和业界的上下游生态伙伴合作,构建行业标准,降低实施的成本。

比如,在数据中心层面,英特尔推出了一套解决方案,可以实时监控数据中心的各类设备的健康状态、环境温度、设备的功耗、散热;利用AI技术,根据实时数据和时间序列的分析模型来动态的调整设备情况,比如末端空调的温度和风量等,减少能源消耗。

除了PUE和能耗问题外,算力网络的合规性和安全性同样是业界关注的焦点。

段晓东指出,随着算力逐渐走向泛在立体,网络的开放性越来越强,风险敞口增多;算力的多元主体化也带来了不同主体、不同安全等级的问题安全;同时,伴随着数据流动,隐私计算等领域的兴起,算力网络的安全成为了业界关注的重点。对此,中国移动提出了内生安全和零信任机制两种应对策略,最终希望实现一体化的端到端的全程可信安全。

在圆桌论坛的最后,庄秉翰指出,“东数西算”是一个演进的过程,英特尔将以开放的心态,与国内的运营商和业界的伙伴一起推动技术创新,推动数据中心的可持续性发展,共同攻克算力网络的重要技术难关,并实现国家“东数西算”工程的愿景。

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