史敏才
近日,以“云網(wǎng)智聯(lián),筑數(shù)字經(jīng)濟(jì)之基”為主題的2022中國(guó)云網(wǎng)智聯(lián)大會(huì)在京召開,與會(huì)專家分享了云網(wǎng)融合技術(shù)的趨勢(shì)分析,以及相關(guān)課題落地實(shí)踐的進(jìn)展。
中興通訊云計(jì)算產(chǎn)品規(guī)劃總工朱堃認(rèn)為,“算力是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿秃饬恐笜?biāo),是智能社會(huì)的基石。”隨著人類社會(huì)從原始經(jīng)濟(jì)時(shí)代,到農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,再到工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,現(xiàn)在逐漸發(fā)展到數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,算力是推進(jìn)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要因素。
可以看到,業(yè)界總結(jié)了算力的三大定義。算力第一定律,即時(shí)代定律,算力就是生產(chǎn)力;算力第二定律,即增長(zhǎng)定律,算力每12個(gè)月增長(zhǎng)一倍;算力第三定律,即經(jīng)濟(jì)定律,算力每投入1元,帶動(dòng)3~4元GDP經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。據(jù)IDC預(yù)測(cè),算力指數(shù)每提高1 %,GDP增長(zhǎng)1.8 %。
算力是智能社會(huì)海量數(shù)據(jù)應(yīng)用的基石。隨著工業(yè)的操作和流程復(fù)雜性,企業(yè)的人力成本僅次于生產(chǎn)成本,逐年上升。隨著人口老齡化時(shí)代的來臨,全社會(huì)人腦算力隨人口老齡化逐漸降低。
智能社會(huì)的三大要素分別是算力、算法和數(shù)據(jù)。少量科學(xué)家研究算法,大量設(shè)備提供算力,大量用戶/行業(yè)貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)。如果從經(jīng)濟(jì)的角度看,我們正從用電力到用計(jì)算能力衡量一個(gè)國(guó)家、地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力,這是一個(gè)巨大的時(shí)代轉(zhuǎn)變。
算力發(fā)展至今也面臨新的挑戰(zhàn),比如數(shù)據(jù)量和算力之間的鴻溝。“人-物-虛”融合的“萬務(wù)”互聯(lián)推動(dòng)數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長(zhǎng)。
據(jù)IDC統(tǒng)計(jì),到2025年,全球創(chuàng)建的數(shù)據(jù)量將達(dá)到175 ZB,海量數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)和算力提出了新的要求,全球數(shù)據(jù)量每增加1 ZB,服務(wù)器需要增加29.4萬臺(tái)。預(yù)計(jì)2021-2025年,全球會(huì)增加3 410萬臺(tái)服務(wù)器。
隨著智能化深入,AI算力需求劇增。AI算力不同于通用算力,對(duì)并行計(jì)算能力要求高,因?yàn)榇竽P蛥?shù)數(shù)量增長(zhǎng)很快,大概每3~4月就需要算力翻倍。這時(shí)候,基于摩爾定律的CPU算力發(fā)展難以為繼,需要引入異構(gòu)算力,同時(shí)AI訓(xùn)練會(huì)消耗大量電力。
目前,算力不只存在于云中,端、邊、網(wǎng)中也散布著不同規(guī)模的算力。這些算力是非服務(wù)化的,沒有有效協(xié)同的算力和應(yīng)用。需要通過網(wǎng)絡(luò)能力升級(jí)和一體化調(diào)度技術(shù)可形成分布式服務(wù)化的Cloud of Cloud,用來解決集中化的云計(jì)算諸多問題。
算力面臨巨大的缺口,除了持續(xù)高效、提質(zhì),還急需將非服務(wù)化算力充分利用起來。
在技術(shù)方面,網(wǎng)絡(luò)正在從盡力而為向確定性保證演進(jìn)。與此同時(shí),算力也從單一的集中化供給向異構(gòu)多樣,以及在泛部署方面進(jìn)行演進(jìn)。AI,BD,BC,6G和大數(shù)據(jù)技術(shù)在逐步成熟。
在政策方面,節(jié)能減排、共享提效、創(chuàng)新引領(lǐng)、自主安全、東數(shù)西算等是一股強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)因素。
在業(yè)務(wù)方面,工業(yè)實(shí)時(shí)計(jì)算、工業(yè)控制、數(shù)據(jù)隱私和安全、元宇宙、通感算一體化等業(yè)務(wù)逐漸走向成熟。
在這樣的技術(shù)、政策和業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,使得云網(wǎng)融合逐步走向前臺(tái),成為熱點(diǎn)技術(shù)。云網(wǎng)融合以網(wǎng)強(qiáng)算、以算促網(wǎng),通過泛在算力共享提效降耗,實(shí)時(shí)算力服務(wù)體驗(yàn)保障,新型算力服務(wù)來拉動(dòng)網(wǎng)絡(luò)流量,提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
算網(wǎng)融合推進(jìn)需要有需求、外因和內(nèi)因同時(shí)驅(qū)動(dòng)。在需求側(cè),目前可以分成3個(gè)階段。
近期(2022-2023年)是以云游戲、云電腦、智慧城市等富媒體、協(xié)同辦公2.0業(yè)務(wù)為主。
中期(2023-2025年),隨著連接的逐漸成熟,連接類的業(yè)務(wù)包括機(jī)器視覺、智慧工廠,以及高性能計(jì)算會(huì)成為第二階段的主要業(yè)務(wù)。未來(2025年之后),元宇宙、通感一體、數(shù)字孿生,以及空天地一體化組網(wǎng)會(huì)成為主導(dǎo)業(yè)務(wù)。
聚焦應(yīng)用場(chǎng)景,在2B領(lǐng)域,由于工業(yè)控制需要實(shí)時(shí)性的要求,跨地域協(xié)同帶來云-邊-端,以及樞紐之間的混合多云成為主要的服務(wù)方式。在2C領(lǐng)域,疫情之下,混合辦公的數(shù)據(jù)安全性,電腦替換的高額成本,以及信創(chuàng)要求下的單芯性能,都使得瘦終端+云計(jì)算成為未來的主流。
在家庭場(chǎng)景,對(duì)于老齡化人群來說,需要保證電腦安全和免維護(hù),對(duì)于未成年人群來說,在線學(xué)習(xí)需要有家長(zhǎng)的陪護(hù)和監(jiān)控。朱堃強(qiáng)調(diào),“服務(wù)好個(gè)人、家庭新興業(yè)務(wù)和行業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是云網(wǎng)融合的外部因素,也是商業(yè)成功的關(guān)鍵?!?h3>供給側(cè):?jiǎn)栴}導(dǎo)向效率優(yōu)先
對(duì)于內(nèi)部來說,我們需要堅(jiān)持問題導(dǎo)向、效益優(yōu)先,從算力(云)、運(yùn)力(網(wǎng))到電力(能源)等基礎(chǔ)設(shè)施各方面都要做到統(tǒng)籌規(guī)劃,以及一體化設(shè)計(jì)。
從碳達(dá)峰、碳中和的角度來看,DC的PUE是需要關(guān)注的因素,PUE使過大的一些DC需要關(guān)閉、并網(wǎng)或者改造,具體技術(shù)包括數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器等。多采用市電+UPS,以火力發(fā)電為主,適當(dāng)采用水力、風(fēng)能、太陽能等減少碳排放。
從資源效率的角度來看,由于采用大量冗余的計(jì)算中心,云計(jì)算中心面臨總體效率不高的問題,許多數(shù)據(jù)中心的利用率甚至不到20 %。如何將資源利用率逐步提升,包括資源碎片整理、動(dòng)態(tài)人員控制等,也是我們需要關(guān)注的重要課題。
中西部地區(qū)數(shù)據(jù)中心的在用機(jī)架數(shù)的全國(guó)占比已經(jīng)上升到39 %,甚至超過北京、上海、廣東3個(gè)數(shù)據(jù)中心聚集區(qū)的在用機(jī)架數(shù)的全國(guó)占比(31%),但是它的機(jī)器利用率并不高。所以目前在東數(shù)西算大的戰(zhàn)略下面,可以通過東數(shù)西算工程來實(shí)施東西部的資源均衡發(fā)展。
云網(wǎng)融合架構(gòu)的落地需要有“殺手級(jí)”的業(yè)務(wù)來進(jìn)行牽引,朱堃認(rèn)為,“視頻業(yè)務(wù)成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)。在2B領(lǐng)域,遠(yuǎn)程控制、機(jī)器視覺;在2C領(lǐng)域,在線教育、云游戲、在線辦公;在2H領(lǐng)域,家庭監(jiān)控和在線教育。這些都會(huì)使用到視頻業(yè)務(wù)。”
視頻業(yè)務(wù)具備幾個(gè)特征,一個(gè)是需要視頻業(yè)務(wù)的高實(shí)時(shí),減少骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬,需要算力的分布式泛在部署。視頻的編解碼和視頻渲染也需要有相應(yīng)的GPU異構(gòu)算力的支持。算力的異構(gòu)、泛在是云網(wǎng)融合的發(fā)展方向。
這種情況下,可以建設(shè)一個(gè)視頻算力網(wǎng)絡(luò)。也就是說,從底層、終端,以及超邊緣,包括云邊部署,多樣性的GPU、VPU等算力,通過SDN實(shí)現(xiàn)控制,通過分布式的算力編排,實(shí)現(xiàn)算力多云的靈活編排。
疊加實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)融合的視頻網(wǎng)絡(luò),通過視頻編排服務(wù)和視頻中臺(tái),使得視頻類業(yè)務(wù)能夠在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行敏捷的落地和更新迭代。
云網(wǎng)融合的三大基礎(chǔ)要素包括算力、網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)維,以“東數(shù)+西算+省份+邊緣”4級(jí)布局方式,高效算力具備異構(gòu)多樣、泛在布局、協(xié)同一體、綠色安全等特點(diǎn)。
在綠色安全方面,包括多模塊的數(shù)據(jù)中心、內(nèi)生安全,以及數(shù)據(jù)交易所需要的隱私計(jì)算、自主信創(chuàng)等等。在協(xié)同一體方面,通過一體化編排調(diào)度,實(shí)現(xiàn)多云之間的協(xié)同,可以屏蔽算力的泛在布局,實(shí)現(xiàn)一朵云架構(gòu)。
在泛在布局方面,東西向樞紐之間東數(shù)西算,邊邊之間保障業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性,為車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供實(shí)時(shí)性的保障。在多樣算力方面,采用新型計(jì)算架構(gòu),DPU以數(shù)為中心,實(shí)現(xiàn)存算一體。在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施方面,朱堃表示,“我們通過全光網(wǎng)絡(luò)、IP底座、要素升級(jí),構(gòu)建新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)泛在敏捷的運(yùn)力底座,保障算力的敏捷接入,算力的流通,一體化的編排,為上沉應(yīng)用提供敏捷的運(yùn)力基礎(chǔ)?!?/p>
在敏捷的IP底座方面,實(shí)現(xiàn)了跨域基建互聯(lián),實(shí)現(xiàn)云間的數(shù)據(jù)同步。在確定性方面,小顆粒網(wǎng)絡(luò)切片為應(yīng)用提供了低時(shí)延、低抖動(dòng)、高保障的網(wǎng)絡(luò)。在算網(wǎng)一體方面,通過算力標(biāo)識(shí)和地址路由等技術(shù),實(shí)現(xiàn)算力和網(wǎng)絡(luò)的高度協(xié)同。
在運(yùn)維方面,中興通訊在算網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施之上搭建了一個(gè)算網(wǎng)大腦。云網(wǎng)大腦可以細(xì)分成三部分,分別是多要素融合服務(wù)、一體編排調(diào)度、全域動(dòng)態(tài)感知。
近年來,中興通訊和各大運(yùn)營(yíng)商伙伴做了很多云網(wǎng)融合的探索實(shí)踐。新應(yīng)用方面,在與浙江和中信銀行的云電腦落地實(shí)踐中,云電腦構(gòu)建在實(shí)時(shí)的RTN網(wǎng)絡(luò)上面,通過云電腦的終端和系統(tǒng)側(cè)的就近服務(wù),保證了云電腦的安全性和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。
在山東和福建的視頻中臺(tái)落地實(shí)踐中,中興通訊結(jié)合一些工廠、智慧城市,實(shí)現(xiàn)了視頻終端智能管理、融合視頻服務(wù)等。在新華社和古子城,實(shí)現(xiàn)AR、VR、元宇宙的落地試點(diǎn)。
在關(guān)鍵技術(shù)方面,中興通訊通過智能卡,提供云化服務(wù)保障,各大運(yùn)營(yíng)商在做服務(wù)感知網(wǎng)絡(luò),算力路由、算力度量等課題落地。在騰訊項(xiàng)目中,實(shí)現(xiàn)ZEGO液冷模塊化服務(wù)器的落地。
朱堃總結(jié)道,“中興通訊擁有DC基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)到服務(wù)器、云、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)全系列的技術(shù)。我們希望后續(xù)與廣大運(yùn)營(yíng)商、合作伙伴攜手并進(jìn),為云網(wǎng)融合新技術(shù)落地和成熟貢獻(xiàn)力量?!?/p>