算力網絡作為架構在IP網之上、以算力資源調度和服務為特征的新型網絡形態(tài)，成為通信企業(yè)關注焦點，三大運營商紛紛發(fā)布算力網絡規(guī)劃。在政策層面，構建數據中心、云計算、大數據一體化的新型算力網絡，被正式納入國家新型基礎設施發(fā)展建設體系。
與此同時，在場景與技術的雙輪驅動下,算力與網絡融合成為新發(fā)展趨勢，在云網融合基礎上，行業(yè)正在邁向算網一體的新階段?？梢灶A見，2022年算網一體將走深走實，“算力”將成為建網首要驅動力。
驅動力
業(yè)務場景需求是驅動算力網絡的核心因素。隨著邊緣計算業(yè)務的逐步展開，各類行業(yè)用戶對于邊緣計算性能的需求也日益明確，特別是在多個邊緣計算節(jié)點可選的情況下，用戶希望能夠根據其位置到計算節(jié)點之間的時延以及用戶自身業(yè)務需求情況，綜合選擇計算與網絡資源，即將算力資源與網絡資源融合后提供給上層業(yè)務調用，也就是算網融合服務。
“從算力網絡所倡導的技術理念中可以看出，算網一體是結合5G、泛在計算與AI的發(fā)展，在云網拉通和協(xié)同基礎上的下一個網絡發(fā)展階段。”中國聯(lián)通研究院首席科學家唐雄燕表示。
算網一體是在云網融合的基礎上，強調結合未來業(yè)務形態(tài)的變化，在云、網、芯3個層面持續(xù)推進研發(fā)，實現應用部署匹配計算、網絡轉發(fā)感知計算、芯片能力增強計算。
算網融合是在云網融合大的框架下。中國電信研究院副院長陳運清表示，運營商要做云網融合的整體網絡架構，算力作為要素滲透到云網各方面。而且在引入5G以后，云網邊端更為復雜，如何通過算力網絡適配資源節(jié)點多樣性就成為算力網絡迫切需要解決的問題。
技術路線
為了實現算網一體，需要解決算力度量、算力感知、算力路由、算力交易，以及算力編排等系列難題，因此算力網絡技術應運而生。
算力網絡作為一種新型網絡技術方案，在“5G+MEC”時代，邊緣服務的網絡結合云網融合領域算力下沉、服務異構、網絡簡化等新趨勢，探索“云-邊-端”多級計算資源和服務能力，并通過承載網智能調度和高效分配的方式。算力網絡需要網絡和計算高度協(xié)同，將計算單元和計算能力嵌入網絡，通過計算成網的方式，利用泛在閑散算力來緩解算力的潮汐效應，提高計算資源利用率。
為了實現算網資源的融合供給，需要逐步解決度量、感知、路由、交易、編排等多方面的技術難題。
由于算力資源并不像電力那樣，能夠用“度/千瓦時”這樣的單位簡單地進行量化，尤其考慮到CPU、GPU、FPGA、ASIC等不同芯片的類型，更是難以進行統(tǒng)一的衡量。因此需要在標準規(guī)范的基礎上，量化異構算力資源以及多樣化業(yè)務需求，建立統(tǒng)一的描述語言，給算力資源賦予可度量、可計費的標準單位。目前業(yè)界研究機構、產業(yè)聯(lián)盟、標準組織等已經認識到這個問題，紛紛從不同角度展開了研究工作。
算力感知方面，有兩種技術路線，一種是由資源所有方主動提供資源信息，并通過網絡或者云管、資源管理等集中系統(tǒng)告知用戶；另外一種則是由網絡或者集中系統(tǒng)主動去探知資源信息。目前兩種技術路線都處在不斷發(fā)展的過程中。針對用戶需求的感知，初期可以采用用戶意圖驅動的方式主動提供資源需求信息，后期隨著人工智能算法的成熟，可以使用流量預測模型結合AI深度神經算法，從資源需求、資源消耗等方面進行預測，實現資源預配，加快資源部署速度，提升資源整體利用率。
算力路由將網絡資源信息與算力資源信息有機地整合，以用戶為中心來提供算力資源視圖，讓用戶能夠清楚地了解各類算力資源的分布情況與報價情況，從而確定最優(yōu)的資源組合，成為算網融合服務的關鍵技術發(fā)展方向。
挑戰(zhàn)
算力網絡發(fā)展面臨技術、商業(yè)模式等多方面的挑戰(zhàn)。陳運清表示，目前算力感知、算力路由都處在初級發(fā)展階段。“找到既滿足云網融合，又滿足需求的典型算力網絡方式是行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)?！?/p>
其一，單芯片、單設備的計算能力遇到了制造工藝、多核集成數量等方面的瓶頸，這就要求多芯片、多算力設施的聯(lián)合服務。其二，5G核心網的云化部署使得邊緣計算成為了可能，邊緣計算要求計算的單元貼近用戶，網絡的服務質量成為評價邊緣計算基礎能力的重要標準。其三，隨著AI識別、大視頻、科學計算等新業(yè)務的發(fā)展，算力類型在CPU通用計算的基礎上，不斷向GPU、ASIC等專用類型擴展，需結合用戶快速接入計算服務的要求，計算節(jié)點在網絡中的布局也需要結合網絡情況和業(yè)務需求綜合考慮。
針對上述挑戰(zhàn)，業(yè)界專家表示，建議加強頂層設計，通過“以算聯(lián)網，以網促算”的方式進行計算和網絡的聯(lián)合布局優(yōu)化，并通過計算成網彌補我國計算芯片單體的自主可控短板。
在商業(yè)模式方面，業(yè)內專家提出了通過基礎資源附加更多業(yè)務的強管道模式，“聯(lián)接+計算”的一體化服務場景的強平臺模式和結合IPv6+等數據通信新技術的強網絡模式。
算力網絡的產業(yè)發(fā)展、生態(tài)建設及商業(yè)落地，需要產業(yè)各方共同努力。通過制定網絡架構和接口標準形成業(yè)界統(tǒng)一的算力網絡技術體系，指引產業(yè)鏈各方進行產品開發(fā)、商用落地和運營維護，促成產業(yè)伙伴間高效合作與協(xié)同，促進算力網絡的可持續(xù)健康發(fā)展。
