傅文軍 吳海明 張 海 徐 劼

（1.浙江移動(dòng)信息系統(tǒng)集成有限公司，浙江 杭州 310006；2.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)浙江有限公司嘉興分公司，浙江 嘉興 314000；3.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)浙江有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310006）

導(dǎo)語(yǔ)

人類(lèi)社會(huì)經(jīng)歷了農(nóng)耕時(shí)代、工業(yè)時(shí)代、信息時(shí)代后，當(dāng)前正在進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)智互聯(lián)的智能時(shí)代。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和算力網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的運(yùn)營(yíng)模式和生產(chǎn)模式產(chǎn)生了深刻的影響。

從定義上看，算力是設(shè)備通過(guò)處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)特定結(jié)果輸出的計(jì)算能力。算力實(shí)現(xiàn)的核心是 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等各類(lèi)計(jì)算芯片，并由計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、高性能計(jì)算集群和各類(lèi)智 能終端等承載，海量數(shù)據(jù)處理和各種數(shù)字化應(yīng)用都離不開(kāi)算力的加工和計(jì)算。算力數(shù)值越大代表綜合計(jì)算能力越強(qiáng)，常用的計(jì)量單位是每秒執(zhí)行的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算次數(shù)（Flops，1 ELOPS=10^18 Flops）。據(jù)測(cè)算，1 EFLOPS 約為 5 臺(tái)天河 2A 超級(jí)計(jì)算機(jī)，或者 25 萬(wàn)臺(tái)主流雙路服務(wù)器，或者 200 萬(wàn)臺(tái)主流筆記本的算力輸出。[1]

從功能上看，算力網(wǎng)絡(luò)是隨著以云計(jì)算為代表的傳統(tǒng)中心化算力資源下沉到邊緣計(jì)算的分布式新型算力資源解決方案。[2]主要解決算力供給不均衡問(wèn)題，促使算力流動(dòng)起來(lái)，從局部資源變?yōu)槿仲Y源，促進(jìn)算力交易發(fā)展，通過(guò)市場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)算力供需關(guān)系，為需方提供更多算力來(lái)源及選擇，促進(jìn)應(yīng)用發(fā)展。

1.算力網(wǎng)絡(luò)概述

立足新發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，構(gòu)建新發(fā)展格局。中國(guó)移動(dòng)的算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是支撐國(guó)家網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，是對(duì)接國(guó)家規(guī)劃、落實(shí)“東數(shù)西算”工程部署的重要支撐，是推動(dòng)國(guó)家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)走向縱深的全新路徑，將有力地推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。中國(guó)移動(dòng)正在構(gòu)建以5G、算力網(wǎng)絡(luò)、智慧中臺(tái)融合互促的新發(fā)展計(jì)劃，打造“連接+算力+能力”的新型信息服務(wù)體系。

中國(guó)聯(lián)通發(fā)布了《中國(guó)聯(lián)通算力網(wǎng)絡(luò)白皮書(shū)》[3]，在計(jì)算能力不斷泛在化發(fā)展的基礎(chǔ)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)手段將計(jì)算、存儲(chǔ)等基礎(chǔ)資源在云—邊—端之間進(jìn)行有效調(diào)配的方式，以此提升業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量和用戶(hù)的服務(wù)體驗(yàn)。

從運(yùn)營(yíng)商算力網(wǎng)絡(luò)的布局，算力網(wǎng)絡(luò)以網(wǎng)絡(luò)手段為主，實(shí)現(xiàn)資源（網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)）的協(xié)同調(diào)度，達(dá)到資源的最優(yōu)化利用，同時(shí)為用戶(hù)提供一致性業(yè)務(wù)體驗(yàn)。旨在實(shí)現(xiàn)用戶(hù)體驗(yàn)最優(yōu)、計(jì)算資源利用率最優(yōu)、網(wǎng)絡(luò)效率最優(yōu)。從技術(shù)形態(tài)上，運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃回歸到通信管道的主航道上，圍繞著優(yōu)勢(shì)資源開(kāi)展業(yè)務(wù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。相比大型云服務(wù)商，運(yùn)營(yíng)商的算力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以將數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、云專(zhuān)網(wǎng)以及接入層等端到端網(wǎng)絡(luò)資源，與其數(shù)據(jù)中心云資源協(xié)同管理運(yùn)營(yíng)。

2.傳媒科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述

2.1 傳媒科技產(chǎn)業(yè)主要趨勢(shì)

基于傳媒產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看，通過(guò)布局邊緣智能，可以重獲稀缺內(nèi)容生產(chǎn)方面的專(zhuān)業(yè)性地位，同時(shí)基于用戶(hù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容服務(wù)按需分發(fā)，邊緣智能下的場(chǎng)景感知也可以提升其用戶(hù)洞察力及體驗(yàn)，從而促使傳媒產(chǎn)業(yè)在新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的創(chuàng)新。[4]縱觀過(guò)去的20年，算力、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)方向的發(fā)展都有了質(zhì)的飛躍，然而橫向?qū)Ρ葏s又不難發(fā)現(xiàn)三者并不是等效發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)，從此前主流 100Mb 到如今10GbE就緒，甚至邁進(jìn)25 GbE、40 GbE，趕超了100多倍；存儲(chǔ)，HDD 硬盤(pán)的性能提升雖然沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的大飛躍，但得益于SDD制程和工藝的迭代，存儲(chǔ)領(lǐng)域也有了相當(dāng)顯著的進(jìn)步。回到算力上，即便是處理器工藝已經(jīng)邁入7納米，算力的提升也遠(yuǎn)不及前兩者的跨越。

傳統(tǒng)媒體如何在如此多元和極具變化的媒體格局中，應(yīng)對(duì)技術(shù)革命帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，充分發(fā)揮傳統(tǒng)媒體的優(yōu)勢(shì)。[5]算力網(wǎng)絡(luò)需要具備物理融通、邏輯融通、異構(gòu)融通的特點(diǎn)，可以解決算力供給不均衡問(wèn)題，促使算力流動(dòng)起來(lái)，從局部資源變?yōu)槿仲Y源。

2.2 傳媒科技產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)難點(diǎn)

大部分的業(yè)務(wù)處于靜態(tài)部署，資源無(wú)法復(fù)用，存在閑置資源浪費(fèi)的情況。計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)之間缺乏互動(dòng)調(diào)度能力，當(dāng)計(jì)算資源過(guò)載時(shí)、甚至不可用時(shí)業(yè)務(wù)體驗(yàn)下降。[6]

在業(yè)務(wù)需求中，現(xiàn)在的電影特效越來(lái)越多，計(jì)算量也越來(lái)越大，一部大片可能是幾千萬(wàn)個(gè)機(jī)時(shí)，相當(dāng)于一臺(tái)電腦要運(yùn)算一萬(wàn)年，用5000臺(tái)電腦需要跑2年。以《誅仙》為例，這部影片的視效總監(jiān)李延稱(chēng)，影片制作了1300個(gè)特效鏡頭，特效鏡頭基本上占了整部片子的三分之一左右，影片中還使用了大量特效流體粒子結(jié)算結(jié)合三維環(huán)境打造各個(gè)大場(chǎng)景。每個(gè)制作項(xiàng)目所涉及到的素材量也非常龐大，對(duì)硬件各項(xiàng)運(yùn)算能力、繪圖能力以及儲(chǔ)存性能的要求都極為高超，就是說(shuō)在沒(méi)有頂級(jí)硬件的支撐的條件下，根本毫無(wú)辦法做出高質(zhì)量的特效出來(lái)。

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，獨(dú)立的CPU 和GPU 的渲染能力是非常有限的，所以網(wǎng)絡(luò)渲染可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢(shì)，并充分利用計(jì)算能力，渲染節(jié)點(diǎn)，以進(jìn)一步提升渲染的效率。在創(chuàng)新案例中，在上海華為X Labs完成內(nèi)置5G模組的4K直播編碼器第一階段測(cè)試工作，端到端打通了5G網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。這是全球第一個(gè)采用華為MH5000 模組設(shè)備的集成測(cè)試，也是全球第一款支持NSA/SA雙模模組的行業(yè)預(yù)商用產(chǎn)品，其標(biāo)志著5G行業(yè)應(yīng)用商用進(jìn)程又向前邁進(jìn)了一步。未來(lái)在“5G+4K背包”直播方式中，背包中的硬件設(shè)備除了編碼器和電池，將看不到CPE或手機(jī)。以流量動(dòng)態(tài)分配的模式，將40Mbps的4K視頻碼流，借助5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定上傳到云端視頻服務(wù)器，然后分發(fā)給相關(guān)視頻處理設(shè)備。與此同時(shí)，云端視頻服務(wù)器還具備SLA監(jiān)測(cè)功能，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)兩條無(wú)線鏈路的網(wǎng)絡(luò)KPI、業(yè)務(wù)KPI，及高質(zhì)量回傳所需網(wǎng)絡(luò)能力安全區(qū)滿足度等信息。上述的創(chuàng)新案例中主要集中移動(dòng)網(wǎng)下的，在許多行業(yè)應(yīng)用本來(lái)就是基于固定網(wǎng)絡(luò)，如何實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)的融合，為客戶(hù)提供固定移動(dòng)融合的行業(yè)升級(jí)方案，仍有許多問(wèn)題待探討。比如需要解決異構(gòu)終端驅(qū)動(dòng)和廣泛兼容適配等問(wèn)題，滿足云邊融合傳媒科技AI應(yīng)用的快速創(chuàng)新、支持邊緣設(shè)備的平臺(tái)統(tǒng)一管理，降低管理開(kāi)銷(xiāo)；兼容通用處理器及多種視頻智能芯片實(shí)現(xiàn)的邊緣設(shè)備，降低設(shè)備成本和開(kāi)發(fā)成本。

2.3 傳媒科技產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求

目前很多互聯(lián)網(wǎng)公司都提出了降本增效，包括傳媒科技企業(yè)。降本已經(jīng)成為很多企業(yè) CTO 非常重要的KPI，也成為技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。算力網(wǎng)絡(luò)的彈性服務(wù)則是很多企業(yè)使用廣泛的降本增效的方法。

判斷一個(gè)技術(shù)是否為未來(lái)趨勢(shì)，需要綜合計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來(lái)看?，F(xiàn)階段受摩爾定律失效的影響，CPU性能增長(zhǎng)乏力，而相對(duì)而言網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)性能這些年提升比較快，因此網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)能力的增強(qiáng)一定程度上彌補(bǔ)了存算分離帶來(lái)的性能損失。

以傳媒行業(yè)中視頻采集為例，以前的流程是先采集視頻，然后上傳到中心云或者本地服務(wù)器進(jìn)行處理，但這已經(jīng)不能滿足企業(yè)的需求了。現(xiàn)在，企業(yè)希望采集完后能夠就近處理這些視頻數(shù)據(jù)，而不需要再上傳到中心云端，以滿足網(wǎng)絡(luò)延遲需求，以及降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)某杀?。網(wǎng)絡(luò)從“連接算力”向“調(diào)度算力”“組織算力”轉(zhuǎn)變。算網(wǎng)融合，以網(wǎng)絡(luò)為中心的多維度資源融合供給，提供最優(yōu)化資源配置。資源整合，實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)資源最優(yōu)化利用。這種場(chǎng)景下，需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)感知算力和網(wǎng)絡(luò)感知應(yīng)用協(xié)同，邊緣容器才能夠?qū)Σ煌瑘?chǎng)景進(jìn)行算力管理，包括算法下沉。

3.算力網(wǎng)絡(luò)與傳媒產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展策略

3.1 產(chǎn)業(yè)需求與技術(shù)演進(jìn)

以創(chuàng)新理論推動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展。研究結(jié)果顯示，顛覆性技術(shù)創(chuàng)新與新興產(chǎn)業(yè)之間并不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。[7]算力網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)處于算網(wǎng)泛在協(xié)同的階段，主要解決一站服務(wù)、協(xié)同運(yùn)營(yíng)的問(wèn)題。后面緊跟著融合服務(wù)、統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)和一體服務(wù)，模式創(chuàng)新。

3.2 商用基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)

以業(yè)務(wù)創(chuàng)新支撐技術(shù)實(shí)踐。針對(duì)異構(gòu)加速場(chǎng)景中，異構(gòu)加速的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)通常是CPU+GPU/FPGA/DSA，主要由CPU完成不可加速部分的計(jì)算以及整個(gè)系統(tǒng)的控制調(diào)度，由GPU/FPGA完成特定任務(wù)的加速。在網(wǎng)絡(luò)感知算力關(guān)鍵技術(shù)上，需要網(wǎng)調(diào)和云調(diào)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，云調(diào)實(shí)時(shí)同步算力部署狀態(tài)等變更發(fā)給網(wǎng)調(diào)、需要邊緣部署并預(yù)激活微服務(wù)能力，才能實(shí)現(xiàn)算力的統(tǒng)計(jì)上報(bào)和服務(wù)快速提供、網(wǎng)調(diào)觸發(fā)的算力節(jié)點(diǎn)切換，需要兩個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)的服務(wù)和數(shù)據(jù)快速同步。在網(wǎng)絡(luò)感知應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)上，傳媒應(yīng)用生態(tài)需要遵從網(wǎng)絡(luò)的分配App-ID等信息的要求、終端需要支持在報(bào)文中壓入App-ID的信息給網(wǎng)絡(luò)APN6、邊緣應(yīng)用需要一致的PaaS和IaaS的基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)支持。

4.算力網(wǎng)絡(luò)與傳媒產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展建議

4.1 服務(wù)載體輕量化

隨著軟件定義存儲(chǔ)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的開(kāi)源分布式數(shù)據(jù)庫(kù)在特殊的數(shù)據(jù)存取領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟。對(duì)計(jì)算量巨大的計(jì)算任務(wù)，可能需要對(duì)計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分割，并將各個(gè)子任務(wù)卸載遷移至多個(gè)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，如何高效地對(duì)計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分割和分配，也是算力網(wǎng)絡(luò)能耗優(yōu)化的重要課題。[8]

4.2 業(yè)務(wù)與算力網(wǎng)絡(luò)協(xié)同

貫穿“數(shù)據(jù)+算力（算網(wǎng)/算法）+行業(yè)場(chǎng)景”主線，堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)只有經(jīng)過(guò)計(jì)算，疊加行業(yè)場(chǎng)景后才具備價(jià)值的理念。加快提升算力算效水平，強(qiáng)化數(shù)字化轉(zhuǎn)型支撐能力，推動(dòng)公共算力泛在應(yīng)用。5.5G （極致無(wú)線連接）、F5G（極致有線連接）、 IPv6+（確定性IP）、云化AI（智能計(jì)算）、量子計(jì)算（高性能計(jì)算）、區(qū)塊鏈（安全）等新技術(shù)的逐步成熟，支撐運(yùn)營(yíng)商算力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實(shí)施。針對(duì)異構(gòu)算力資源，構(gòu)建統(tǒng)一的算力度量和建模體系，形成算力的統(tǒng)一度量準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)算力資源的協(xié)同，支撐基礎(chǔ)資源優(yōu)化和算力運(yùn)營(yíng)。

4.3 商業(yè)模式的創(chuàng)新

亞馬遜公司是如今云計(jì)算領(lǐng)域中的巨頭，其中，競(jìng)價(jià)型云服務(wù)以其易用性和低廉價(jià)格受到了廣大用戶(hù)的歡迎。因此，研究其定價(jià)模式可以幫助云服務(wù)供應(yīng)商完善其定價(jià)方法，獲取更多利潤(rùn)，另一方面，幫助用戶(hù)選擇適合自己的付款模式，節(jié)約成本。[9]從“見(jiàn)路不走”到“看清再走”，有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是你能畫(huà)出圖來(lái)，比如說(shuō)畫(huà)出一個(gè)邏輯圖；第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是寫(xiě)出一個(gè)公式，這個(gè)公式就是你的成功方程式。成功方程式遵循多算勝少算不勝的原則。

根據(jù)邏輯門(mén)預(yù)設(shè)權(quán)重值，生成初始邏輯電路的算力；根據(jù)算力，接收相應(yīng)的需求方的預(yù)扣數(shù)字資產(chǎn)；根據(jù)初始邏輯電路與輸入數(shù)據(jù)生成計(jì)算任務(wù)，將計(jì)算任務(wù)發(fā)送至外包計(jì)算裝置；接收并驗(yàn)證外包計(jì)算裝置發(fā)送的計(jì)算結(jié)果；當(dāng)計(jì)算結(jié)果正確時(shí)，將需求方的預(yù)扣數(shù)字資產(chǎn)發(fā)送至外包計(jì)算裝置。[10]

結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建新發(fā)展格局必須明確其基本原則，這只能從新發(fā)展階段和新發(fā)展理念中尋找。[11]從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段來(lái)看，算力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展理念是面向計(jì)算和智能服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò)體系，“IPv6+”和全光底座是算力網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基石，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生算力是算力網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的重要方向。算力網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是提供算網(wǎng)一體服務(wù)，是云網(wǎng)融合服務(wù)的新階段，是數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的新形態(tài)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分發(fā)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的算力信息，綜合算力和網(wǎng)絡(luò)信息，為傳統(tǒng)傳媒應(yīng)用提供最佳的算力分配和網(wǎng)絡(luò)連接，將傳統(tǒng)傳媒數(shù)據(jù)靈活調(diào)度到最優(yōu)的算力節(jié)點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)傳媒數(shù)據(jù)與算力之間的高效連接。