段晓东：打造先进算力网络，助力算力高质量发展

打造先进算力网络，助力算力高质量发展 中国移动通信集团有限公司段晓东 2023.12 中国移动原创提出“以网强算”，发展算力网络的全新理念，经过两年开拓创新， 算网融合共生理念成为广泛共识，并推动算力网络上升成为国家战略性新兴产业；在国际引领发展，开辟中国特色算力发展新路径推动成为国家战略性新兴产业，形成新质生产力全面实现国际引领，开创具有中国特色的发展路径 算力网络是以算为中 心、网为根基，网、云、数、智、安、边、端、链（ABCDNETS）等深度融合、提供一体化服务的新型信息 基础设施。 ——中国移动《算力网络白皮书》 发布《算力网络技术白皮书》，提出十大技术方向 发布“百川”并CFITI试验网网行动计划和与中国算力网、NICC新型智算中信息高铁互联，心技术体系，打打造科学装置造两大算力高峰 发布“天穹”算网大脑和“芯合”算力原生平台，开启算力网络2.0新阶段 杨杰董事长提出“算力网络”概念与愿景 发布中国移动 《算力网络白皮书》和发展倡议 成为“5G+算力网络+能力中台”关键一环 2022.12 2023.8 2023.10 2021.8 2021.11 2022.1 2022.6 学术层面 行业层面国际标准 开源社区 又称为算力感知网络、算力优先网络等，面向6G、下一代互联网、未来网络等，是算力和网络深度融合的技术研究方向，是学术界关注的热点 面向算网融合演进的新型网络架构，通过算力资源与网络资源状态的协同调度，应用的业务通过最优路径，调度到最优的计算节点，保证用户体验和全局资源优化 ——CCSAYD/T4255-2023 《算力网络总体技术要求》 ComputingandNetworkConvergence(CNC):Acapabilityframeworkforthecoordinationofutilization,management,andcontrolofcomputing,storage,andnetworkingresourcesforthepurposeofprovisioningandoptimization. 中国移动提出 中国移动提出 ——ITUSG13Y.3400 在开放基础设施基金会（OIF） 中国移动牵头 成立全球首个算力网络开源社区，主导发布CFNWGRelease1.0版本，初步形成了智算应用跨云边端、跨架构、跨厂商的一键式调度部署和迁移的解决方案 算力网络的核心特征 算网深度融合 一体化设施 协同调度资源全局最优 算力网络的核心理念是以网强算推动算网融合发展，最终使算力成为与水电一样，可“一点接入、即取即用”的社会级服务 通过高速直连的网络将原先分散孤立的算力节点连接在一起，形成立体泛在的全国 一体化算力体系 实现算力协作化、集约化、 普惠化 通过无所不达的网络将用户接入算力服务，用户不用关心资源类型和位置，一点接入，随需申请，随需使用，随需调整 打开算龙头就可以便捷使用算力 以存、算、网为基础要素，叠加AI、大数据、区块链等能力要素，同时综合考虑土地、能源、供水等资源要素 实现多要素融合的一体化供给 东数西算算力网络 跨越：一体内生 发展：融合统一 起步：泛在协同 网络无所不达算力无所不在智能无所不及 Part1算力网络的最新进展 中国移动从基础设施构建、技术与产业引领、应用融合创新全方位推动算力网络发展 基础设施构建技术与产业引领应用融合创新 实现算力在物理空间、逻辑空间、异构空间、多主体间的融通，打造领先算网基础设施 实现创新技术引领，打造原创技术策源地，推动构建有全球影响力的、中国式现代化的新型产业集群 实现算网高效协同，支持CHBN业务融合发展，创新算网服务模式，打造算网全新生态 中国移动完善算网资源布局，推进算力跨地域、跨层级、跨内核、跨主体融通发展，打造领先算网基础设施 跨地域融通 跨层级融通跨内核融通 跨主体融通 完善“4+N+31+X”布局 •算力总规模超10EFLOPS •全国20ms、省内5ms、地市1ms时延圈 国内最先进东数西算大动脉 400G三大世界纪录 •实现C6T波段400GQPSK5616km传输，创现网传输世界纪录 •实现C6T+L6T波段400GQPSK7000km 传输，是实验室测试的最高水平 •全球最长距离的纯EDFA经典商用场景80×400GQPSK1673km现网试验 云边端高效协同 •数据中心机架数超120万架 •边缘节点超1500个 •全网云化服务器88万台 拓展端算力 ... 云手机云电脑家庭算力主机 丰富多样化算力类型 CPU GPU AI 通算 智算 超算 量子计算 •全球最大x86+ARM双平面多样性算力资源池 构建运营商最大单体智算中心 规模超5EFLOPS万片级AI加速芯片技术先进 扣卡互联、无损交换、资源池化 实现多方算力并网 智算中心 超算中心 云服务商 •与10+社会算力并网 •与国家8大超算中的5个开展合作 •并网算力超1.9EFLOPS 中国移动持续深化算力网络技术创新，开创算网一体重大原创技术方向，构建算网产业发展新格局 总线互联 卡间高速通信 算力路由 突破互联网架构协议 数据快递 突破广域传输性能瓶颈 全调度以太 突破无损以太性能瓶颈 新一代SD-WAN Under与Overlay协同 存算一体 突破冯氏架构 算力度量 打破单维算力指标 算力原生 实现应用跨架构迁移 空芯光纤 新型光纤介质与系统 算力并网 实现算力供给侧改革 隐私计算 安全数据分析计算 全光接入 新型接入网架构 OTN光电联动 新型全光网架构 云原生 敏捷高效体系 PO50GTR N+FT 新型接入网架构 国内外标准组织120余项立项 IETF牵头成立算力路由工作组并任担主席 勇担算力网络产业链长，汇聚104家企业 设立260亿元产业链发展基金 创新技术引领标准开源推进产业生态带动 算力解构 应用模块化解构部署 算力卸载 多算力形态统一底座 400G/800G 超高速大容量全光网络 G-SRv6 统一IP承载协议 在网计算 打破算网边界 算网一体“5颗珍珠” 算力路由、算力原生、全调度以太、在网计算、数据快递 OIF成立全球首个算力网络开源社区 与鹏城实验室、中科院计算所联合构建算力网络科学装置 打造业界首个算网大脑，融合多要素创新服务模式，打造更可靠、更高效、更智能、更便捷的算网服务体系 构建“天穹”算网大脑 打造任务式服务新形态 开创算力并网新模式 数据快递 东视西渲 郑州超算济南超算无锡超算 中训边推东数西存 乌镇超算昆山超算 其它社会算力 实现多要素融合智能编排调度，基于算网大模型向 算网智脑演进 发布数据快递、东视西渲、中训边推等任务式服务 与国家8大超算中的5个开展合作，汇聚社会算力超1.9EFLOPS Part2思考与建议 SD-WAN OverlayIP层 网络是连接用户、数据和算力的主动脉，是提升算力性能边界、拓展算力服务边界、突破算网分立边界的关键，要充分发挥网络对算力的带动作用，进一步以网强算，强化体系性、多层次网络布局 ②“东西”联 东数西算 东西部算力中心间超低时延、高带宽的流量 ①“南北”联 辐射全国 用户接入算力、跨运营商间的南北向流量 ③“内外”联 一带一路 用户访问海外算力、海外分支的国际流量 ②云专网③ UnderlayIP层 传输层 ① CMNet城域/省网 PONSPN/PTN 接入OTN IP专网 CMNet骨干网OTN骨干网 CMI国际互联网 基础网络：立体化多层多域的泛在连接 建议一：以国家互联网骨干直联点为契机，进一步提升东西、内外互联能力，实现多层次网络布局，辐射全国、服务一带一路 10 算力是信息技术中唯一一个可以与资源要素进行大尺度协同的领域。 智算作为算力的主要增长极，对电力、水力等配套资源提出了极高要求，需要做好算力要素与资源要素的统筹规划 GPT4万亿大模型 25000卡A100 电 3亿度 相当于青海省一天的用电量 水 47万吨 相当于西宁市一天的用水量 地 8900平米 GPT3千亿大模型 1000卡A100 1200万度 1.9万吨 2700平米 按年统计 智能算力成为主流算力，且单机能耗大智算中心对水电资源消耗较大 85% 25.4% ~3倍 2023 2025 10kw 20倍 500w 通用服务器 AI服务器 建议二：充分发挥青海省绿电绿能的综合资源禀赋，强化全资源要素协同，积极打造新型智算中心， 实现算力与资源协同发展的最优解11 算网一体是算力网络的未来，算力网络是跨学科交叉融合的策源高地，已经诞生一大批原创技术成果，用新技术造就新产业，用新产业带动新生态，用新生态塑造发展新格局 算力路由CATS算力原生CAMA数据快递GSN 实现算网资源全局优化 助力算网业务创新发展 使能AI应用跨架构迁移 牵引国产化智算生态融通发展 实现超长距高吞吐数据传输 打造东数西算可靠数据传输方案 E 的连网接络算节力点ABC 网络节点 建议三：构建西部算力网络创新试验场，在西部率先引入世界级算网创新技术，通过技术的换道突破实现产业的弯道超车 青海是“三江之源”、“一带一路”的重要枢纽，具有很强的地域优势、气候优势、资源优势。中国移动以算网融合为目标，在青海全力开展数智新型基础设施建设，引领高品质信息服务发展方向 网络领跑 累计投资超35亿 预计年底开通5G基站7400个 算网筑基 累计投资超20亿“2+7+X”大数据算力集群“1-5-5-20”超低时延圈网络 绿算赋能 新一代大数据中心 “零碳、极速、高效、智能、安全” 青海高原大数据中心PUE<1.14 智能算力300PFLOPS 生态培育 成立“青海零碳大数据产业实验室”合建绿色中心样板落户海南州 基站规模和覆盖范围全省领先 青藏高原唯一运行类4A级绿色数据中心 省内首个绿色智算中心 服务全国客户超1700家