7月12日,以“新技术 新设施 新生态”为主题的2023年算网融合产业发展峰会在北京成功召开。会上,中国信息通信研究院总工程师敖立发表《2023年算网融合发展十大趋势》的主题演讲。
敖立表示,“算网融合从技术研究走向落地实践,技术体系呈现‘2+1’新结构,产业各界积极布局,市场规模潜力巨大。”
根据中国信通院统计,2023年我国算网融合市场总规模预计达11734.17亿元。其中,IT行业持续高歌猛进,2023年市场规模预计达到8922.28亿元,占总体规模的比例约为四分之三。
CT行业市场突破千亿大关,2023年市场规模预计达2413.89亿元,其中算力网络保持CT行业各细分市场中最高占比。SecT行业保持稳定增长的态势,2023年市场规模预计达398亿元,零信任有望成为未来几年我国安全市场增长的主要动力。
边缘计算落地垂直行业应用,预计到2025年市场规模将达到1987.68亿元。我国云计算市场前景广阔,预计到2025年有望突破万亿大关。超算领域进入成熟期,预计2025年市场规模将达到466亿元。
算力网络发展势头强劲,截至2022年上半年,我国算力网络市场总规模已增至360.13亿元。SD-WAN预计2026年市场规模将增至17.2亿美元,IPv6/IPv6+预计到2025年将增至2480.6亿元。
受国际环境和我国政策引导,安全行业市场规模快速增长。零信任、隐私计算、区块链未来几年市场规模年复合增长率分别为20%、102%、73%。
CCSA TC621面向产业各界组织发起《2023年算网融合发展趋势调研》,受邀企业涵盖电信运营商、设备生产商、算力服务运营商、安全设备及服务商、高校及科研机构,总结算网融合年度发展十大热词:隐私计算/区块链、零信任、IPv6+、在网计算、泛在算网服务、高性能计算云、边缘计算、智能计算、东数西算、超算互联网。
▲中国信息通信研究院总工程师 敖立
趋势一:“IPv6+”技术创新升级,助力运营商算网实践落地
在国家政策方面,2022年4月,中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部联合印发《深入推进IPv6规模部署和应用2022年工作安排》,加快软件定义广域网(SD-WAN)、IPv6+等网络创新技术的部署。
2023年4月,工业和信息化部、中央网信办、国家发展改革委等八部门共同印发《推进IPv6技术演进和应用创新发展的实施意见》,推动IPv6与5G、人工智能、云计算等技术的融合创新,推进IPv6国家标准、行业融合应用标准的制定和落地。
在核心技术方面,包含G-SRv6、BIER、SRv6 SFC、SRv6、网络切片、iFIT等,可以提升算力网络服务能力,实现网络高度自治,网络感知应用,应用驱动网络编程,实现逐流SLA保证。
网络切片/随流检测/新型组播/确定性/智能无损/安全等技术实现网络部分自治,保证用户使用体验,保证算网应用感知。SRv6协议实现网络节点算力信息的收集和本域及跨域信息路由,使控制器掌握全域算力资源信息。
在运营商落地方面,中国联通的“粤港澳”大湾区算力调度平台具备场景驱动、生态开放、数算融合三大核心发展特征,面向人工智能、智慧医疗、产业信息服务等领域,以IPv6+技术体系为基础,通过建立算力调度机制和“数算用”一体化服务模式,实现数算供需双方全连接。
中国电信“息壤”算力调度平台基于SRv6的算力感知、调度和编排技术,将复杂的算力资源,智能、有序调度,实现3.1 EFLOPS(每秒310亿亿次浮点运算)全国算力的调度,推动东数西算、东数西训、东数西渲发展。
中国移动基于SRv6技术的算力网络多域融合管控系统,面向多种业务需求实现对底层融合后网络端到端跨专业、跨网络域、跨厂家的“智能感知、最优路径计算、全局业务拉通”等服务能力。
趋势二:在网计算提供计算新范式,存算一体大幅提升算力供给
在网计算能够有效解决分布式系统并行数据处理及网络流量激增的困境,推动网络从连接算力到感知、承载、调配算力的角色升级,助力算网融合纵深发展。
值得一提的是,在网计算技术体系雏形初现。广义的定义,在网计算是主机发出的计算数据,在网络路径上进行相应处理以实现高效数据处理和超低时延用户体验。狭义的定义,在网计算是将应用相关的功能卸载至网络设备,在数据转发的同时实现数据的高效处理,提升系统计算效率。
存算一体将计算模块与存储模块统一设计实现,突破“存储墙”“带宽墙”“能耗墙”限制,是在网计算发展新热点。
中国科协副主席、中国工程院院士、集成电路高精尖创新中心主任尤政表示,“当前存算一体技术已取得了显著的成果,期待后续进一步加强创新链和产业链的融合,为产业未来的发展创造新的机遇。”
中国工程院院士邬贺铨表示,“对自动驾驶等场景产生的热数据(实时性数据),存算分离会使数据在存储和计算之间来回输入,此时更适合在热数据处进行一体化处理。”
此外,国内外在网计算研究热情高涨。IETF成立在网计算工作组:Computing in the Network Research Group(coinrg)。当前,共有9篇标准及研究报告,内容涉及在网计算技术发展研究,典型用户场景及关键技术等方面。
2023年3月,中国移动联合中国信通院、中国联通、紫金山实验室、中兴、浪潮、华三等多家单位共同编写《在网计算技术研究报告》,探讨在网计算场景需求、架构设计和关键技术,为标准化工作提供研究基础。
2022年12月,中国移动全球伙伴大会上成立“芯巢”DPU创新开放实验室。
DPU成为当前产业布局新赛道。数据显示,2020年中国DPU产业市场规模达3.9亿元,预计到2025年中国DPU产业市场规模将超过565.9亿元。
趋势三:泛在算网服务走向一体化,推动产业模式创新突破
泛在算网服务基于并网计算统一吸纳多方计算资源,通过自驱式、智能化编排调度,实现算网资源泛在连接,一体供给,随需而取,成为当前产业发展的重要方向。算网服务产业布局加快,产业规模持续扩大,产业模式不断创新。
趋势四:智算算力规模高速增长,高效支撑大模型行业落地
智能计算是一种基于人工智能的计算方式,智算算力汇集异构算力资源,支撑智能计算应用的高效执行。
机器视觉、知识图谱等AI单点技术加速向行业渗透,智能化场景在行业中纵深发展。作为智算算力支撑下重要创新,大模型在AIGC领域发挥重要作用,推进行业数字转型。
我国全面推进智算基础设施建设,智能算力规模持续扩大。IDC报告显示,2022年中国智能算力规模将达到268 EFLOPS,预计到2026年智能算力规模将达到1271.4 EFLOPS。
在科技部指导下,中国算力网-智算网络于2022年正式上线,汇聚9个城市的智算中心资源,推动全网智算算力统筹、数据协同共享。
趋势五:边缘计算融合创新加速,构筑行业落地关键环节
边缘计算概念、架构产业共识形成,全球基础设施部署加速。“端、边、云”已成为边缘计算架构的基本构成,“网”为三者协同联动提供必要基础。
边缘类型有三种,云边缘、运营商边缘、行业边缘。
边缘计算基础设施部署提速。IDC预测,2020-2025年全球边缘计算基础设施硬件市场CAGR为18.7。
“边缘计算+”促进边缘计算与ICT技术融合创新,加速各类技术“边缘化”。
多接入边缘计算(MEC)将终端算力后移到边缘,云端服务下沉到边侧,提供低成本、低时延、高安全的服务。
边缘AI基础设施提供的存、算、网资源,通过平台服务面向智慧应用提供一站式的开发与计算。
边缘音视频基于边缘计算基础设施,构建音视频服务平台,满足了视频业务实时性等方面的需求。
区块链技术利用边缘资源,提升自身服务能力;各类行业应用可以利用区块链服务提供可信的数据信息。
边缘HPC促使云化的高性能计算服务从中心走向边缘,进一步满足更多业务场景对高效算力的需求。
各类边缘计算融合创新技术已在行业中得到广泛应用。比如,智慧石油、无人零售、视频直播、智能园区、车路协同等场景。
趋势六:HPC与云“双向奔赴”,云化HPC迎来发展热潮
高性能计算“云化”是HPC集群规模化发展的重要趋势,将全面提升HPC服务水平。
在国家相关政策的助推下,更多企业采用云上方式部署HPC行业应用,为高性能计算云带来重要发展机遇。
HPC应用上云加速,多媒体、电子、地理、科研、天气等多个垂直行业将通过云上的方式部署HPC应用。
高性能计算云市场迎来爆发式增长。预计到2025年,HPC总体市场接近400亿美元,其中高性能计算云占比23%。
超算云、云超算是高性能计算与云融合发展过程中的两种产品形态。超算云以超算资源为底座,通过云计算的服务模式为用户提供高性能计算服务。云超算以通用云资源作为底座,为不同租户提供高性能计算服务。
趋势七:隐私计算、区块链加速演进升级,保障算网交易全过程安全可信
隐私计算三大技术能力持续增强,构建算网数据隐秘传输安全机制。多方安全计算基于密码学,保障每个参与方的原生数据隐私性,实现多机构算力数据协同计算,共享结果的安全。
联邦学习基于人工智能与隐私保护技术融合衍生的技术,解决不数据共享情况下,多个算网数据源进行分布式数据联合学习建模。
基于可信执行环境,构建从可信硬件设备(CPU、芯片等)、操作系统,计算任务调度算法等逐级信任链,确保算网交易数据全生命周期安全性、完整性、机密性。
《IDC Innovators: 隐私计算(PPC),2023》报告指出,未来隐私计算领域的进展将主要体现在以下三个方面:
技术本身在安全性与性能方面逐渐优化。
技术与场景的结合将持续推进,一方面,技术在场景中将经历更多的打磨和进步,另一方面场景应用将更加丰富。
隐私计算技术的开源、互联互通将逐步成为行业生态发展推进的主旋律。
区块链产业活力不断释放,促进达成可信算网交易。
信通院数据显示,截至2022年9月,全球区块链企业数量达到6914家,自2015年以来保持高速增长态势,中国区块链企业达到近2000家。
基于区块链保障链上数字身份真实性,明确资源权责所属,将算网交易流程中各环节的结果上链,提供不可篡改的数据流转日志。
趋势八:零信任加快落地部署,构筑算网安全体系动态安全屏障
算网融合安全需求激增,零信任构建一体化安全架构。
网络复杂性、互联性、无边界化增强,致使算网安全需求升级。算力和网络资源透明化,需加强安全态势感知防护能力。算力资源多样性导致算力节点可靠性需求加大。多维数据信息流动性增强,对外暴露风险增大。
零信任基于“永不信任,始终验证”的理念,推动算网安全体系架构从网络中心化走向身份中心化。
构建端到端算网环境智能监测能力,实现更广泛的主动环境感知。实时评估与动态认证授权,实现算力安全调度。针对多维数据信息设置自动化、个性化综合信任度评估,建立智能化信任评估模型。
目前,零信任技术整体由初级阶段向优化阶段迈进,预计在未来5年内达到持续安全阶段。零信任的技术实现已初步形成行业共识,为应对算网融合趋势下的新型安全挑战,提供动态安全设备、产品和方案。
根据Markets and Markets相关预测,在未来5年,零信任安全市场规模将继续保持高速增长。
趋势九:“东数西算”建设成果显著,数字经济设施底座效果明显
“东数西算”持续赋能,构筑数字经济发展中坚力量。2022年2月至2023年2月,全国新开工、在建或完成建设的数据中心项目有超160个。
新建数据中心规模超过110万标准机架,90%是大型和超大型数据中心,项目总投资超过4000亿元。目前,我国数据中心绿电使用率在20%左右,若比例提高到80%,2025年可以减少1.6个北京市的碳排放总量。
但是,全国算力结构待优化,相对于西部枢纽,东部枢纽的算力产业规模仍然较大。企业西迁待推进,多数企业签约落地项目以东部集群为主,算力业务向西迁移的增量主要集中在成渝等准一线城市。
趋势十:超级计算开启互联新篇章,打造算力运维新模式
2023年4月,国家科技部启动“国家超算互联网”部署工作。超算互联网是以互联网的思维运营超算中心,并连接产业生态中的算力供给、应用开发、运营服务、用户等各方能力和资源,构建一体化超算算力网络和服务平台。
预计到2025年底,国家超算互联网将可形成技术先进、模式创新、服务优质、生态完善的总体布局。
超算互联网的重要目标是紧密连接供需双方,通过市场化的运营和服务体系,实现算力资源统筹调度,降低超算应用门槛,并带动计算技术向更高水平发展,推动自主核心软硬件技术深度应用,辐射带动自主可控产业生态的发展与成熟。
CCSA TC621打造算网融合产业合作创新平台,共建良性生态闭环
依托CCSA,算网融合产业及标准推进委员会(TC621)聚焦“计算”+“网络”的能力融合,以支撑政府、服务产业、培育生态为发展目标,做好“1+5+11”顶层设计,携手各界推动算网融合产业繁荣发展。
“1”个工作核心
依托院所平台,打造电信服务商、云服务商、科学计算、最终用户等各方深度参与的合作生态。
“5”大重点工作
从技术研究、政府支撑、标准规范,到测试评估、行业合作,构建算网融合领域工作闭环。
“11”大研究方向
覆盖计算网络化、网络计算化、算网安全和算网基础设施4大方面,共11个研究方向。