高同庆:我国算力发展亟需跨过的几道坎

选择字号:   本文共阅读 19481 次 更新时间:2024-06-06 21:44

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高同庆  

 

随着新一代信息技术蓬勃发展,尤其是大数据应用的快速增长,对高质量、高效能的算力供给需求愈加迫切,推动算力成为继热力、电力之后人类社会发展的新一轮核心驱动力。算力作为深入挖掘数据价值的重要能力,直接影响了数据要素转化成为经济社会价值的效率和效果,进一步推动了社会和经济的发展。据《中国算力发展指数白皮书(2023年)》统计显示,在2016—2022年期间,我国算力规模平均每年增长46%,数字经济增长14.2%,GDP增长4.7%。未来,算力技术逐步成熟、布局逐步完善、应用逐步深入,算力对数字经济的驱动作用将进一步放大。

算力作为数字经济时代新生产力,不断为数字政府建设、产业发展注入新活力。当前我国算力的快速发展,为激活数字要素潜能发挥着重要的作用,但是也应看到,算力发展供需不平衡、“大而不强”的现象仍然存在,发展算力亟需跨过几道坎,主要表现在:第一,我国算力关键技术面临“卡脖子”问题。芯片关键技术受制于人,高端芯片制造能力不强,服务器与国际先进水平尚存差距,操作系统国产化率较低。第二,算力基础设施存在不平衡不充分问题。一方面,通用算力规模占比最高,超算算力、智算算力总体规模较小,整体算力结构有待优化。另一方面,算力资源碎片化严重,数据计算与信息处理、通信网络以及应用服务等不同环节和领域长期各自独立发展,难互联、难协同,影响了算力的高效利用。第三,算力安全保障面临当前与未来的双重挑战。一方面,算力的安全管理机制仍不完善,全行业缺少统一的算力安全标准,算力服务平台的安全保障机制有待加强。另一方面,量子计算等新技术带来的新攻击手段越来越多样,传统的安全防御技术和静态被动式防御能力已难以满足日趋复杂的安全需求。第四,算力高能耗已对“双碳”目标实现形成严峻挑战。AI的突破式发展引发更加旺盛的算力需求,以数据中心、智算中心等为代表的算力基础设施的能源消耗呈现激增态势,绿色低碳将是今后算力发展要面临的一项重大挑战。

算力是支撑数字经济蓬勃发展的重要底座,其发展任重道远,推动算力实现高质量发展须正视问题、系统布局。

以“创新驱动”突破算力技术瓶颈,创建数字经济发展内核原动力。一是加快技术协同攻关与融合创新。结合国家专项、产业资本、企业投入、社会资源等多层次投入,聚合各方优势力量,重点突破,系统开展算力产业软硬件“卡脖子”技术攻关,带动芯片制造、架构设计、操作系统开放环境等全产业链自主研发,加强基础通信、云计算、人工智能等多项技术的融合创新,提供基础性的通用能力。二是强化基础研究原始创新,从源头和底层解决关键技术问题。围绕计算、网络、存储等算力关键环节加大基础研究研发投入,加强对先进计算、新型智算等技术和核心器件、设备的研发布局,着力推动大模型算法、框架、在网计算等基础性原创性技术创新,推动算力技术实现“从0到1”的突破;同时,锚定量子计算、光子计算、类脑计算等前沿领域,以超前基础研究突破现有理论技术的束缚,实现关键技术的“换道超车”。

构建“多元泛在”算力基础设施,为数字经济发展提供坚实支撑底座。一是推动算力结构多元配置。根据各地资源禀赋和发展水平,结合算力产业发展和业务需求,重点在西部算力枢纽及人工智能发展基础较好地区集约化开展智算中心建设,逐步合理提升智能算力占比,构建通用、智能和超级算力协同发展的供给体系,满足不同类型算力业务需求;强化边缘算力、行业算力建设布局,加快部署工业、教育、金融、基层卫生健康等边缘数据中心,支撑传统行业数智化转型。二是构建智能敏捷的算力供给新模式。应充分发挥我国强大的网络优势,进一步推进低时延、高带宽的新型网络技术在“东数西算”工程中应用,推动以网强算、以网优算,探索构建以网络归集、感知和调度全社会算力资源的新型网络架构,打造跨地域、跨主体的算力资源统筹运用的算力供给新模式。在全国范围内根据动态业务需求,对算力资源按需调度和全局优化,使全社会算力供需精准匹配,最终实现算力致用。例如,东部地区某医院依托新型网络自动将不常使用的“冷数据”压缩存储至西部地区,并将使用频率较高的“热数据”就近存储,实现数据存储空间降低50%、综合成本降低20%,真正做到“冷暖自知”。

健全“安全可信”的防护体系,为数字经济发展筑牢安全防御屏障。一是打造内生安全的算力安全体系。加快出台针对算力的安全标准和指导意见,建立统一的算力安全分级和入网标准,保障算力节点安全可信;同时,探索算力全生命周期监管机制,定期开展安全性检查评估;加强算力服务平台安全系统设计,加大隐私计算、区块链等技术应用,确保数据可用不可见。二是提升自主智能的安全能力。加快安全技术迭代与演进,推动后量子密码等新兴技术攻关与应用;同时,充分运用主动防御、动态感知等多元技术防御手段,实现安全防范由被动变主动、由自动变智能,强化全场景、全流程的安全风险预知预判和应对能力。

探寻算力“绿色低碳”发展范式,确保数字经济可持续发展。一是用好绿电“洁能”。发挥“东数西算”对绿色发展的促进作用,用数据流代替电流。根据发改委测算数据显示,如果将大多数数据中心迁移西部,且将绿电供应率由20%提高至80%,则将在2025年减少1.6个北京市的碳排放量。建议积极引入西部风电、光伏发电等清洁能源,提高清洁能源装机量,让数据中心就近消纳西部绿色能源,推动“源网荷储”一体化的新型绿电直供模式,加速算力绿色升级,将“绿电”更好转化为“绿算”,建设一批零碳数据中心。二是深化技术“节能”。加强新一代信息技术与绿色技术融合创新,加速存储、调度及节能技术研究。推进服务器虚拟化技术、AI智能监控与调度、芯片低功耗技术、新型芯片无水冷却、空调AI智能集群控制等技术的创新应用,打造一批绿色数据中心标杆。

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