引言
在我国算力网络产业的蓬勃发展进程中,得益于政策的有力扶持、数字经济的迅猛增长、基础设施的持续完善以及技术创新的不断推进,该产业已经历了初期的萌芽阶段与理念明确的关键时期。
现如今正迈入一个快速崛起的崭新阶段。与此同时,算力网络产业的供需两侧均呈现出显著的增长态势。
一方面,“算”与“网”的供给能力实现了质的飞跃,推动了数字产业化进程的加速与升级;
另一方面,算力正以前所未有的速度赋能产业数字化转型,不断拓展其在传统行业中的应用场景。
因此,算力网络产业链正逐步进入一个需求激增、活力四射的新阶段,产业链的各个环节都在加速优化与成熟,展现出强大的生命力和广阔的发展前景。
算力网络及算网一体创新发展论坛
在2024年度中国信息通信大会的璀璨舞台上,“算力网络及算网一体创新发展论坛”隆重召开,中国通信学会算力网络委员会在此盛会上正式揭晓了算力网络产业的十大卓越创新成就。
此次发布盛典星光熠熠,吸引了众多行业巨擘莅临,其中包括中国工程院院士、中国通信学会算力网络委员会主任张宏科先生,中国通信学会副秘书长文剑先生,中国移动研究院副院长兼算力网络委员会副主任段晓东先生,以及中国电信研究院副院长、算力网络委员会副主任傅志仁先生。
所揭晓的十大创新成就犹如璀璨星辰,广泛照亮了算力路由、智融标识网络、高通量数据网络、互联调度平台、网络数字孪生等多个技术领域,不仅展示范围宽广无垠,而且技术深度与高度均达到了国内乃至国际领先水平,充分彰显了国内算力网络领域近年来在科研与应用方面的丰硕成果与前沿探索。这些成就的发布,无疑将为算力网络产业的蓬勃发展注入强劲动力,推动创新技术从理论走向实践,进一步培育并壮大新型生产力,为数字经济的高质量发展插上腾飞的翅膀,开启崭新的篇章。
算力网络产业十大创新成果一览
01
算力路由技术标准、规模验证及产业推进
面向“以网强算”算力网络全新发展理念和算网一体发展目标,本成果原创提出算力路由技术,在网络中引入算力因子,实现算网联合路由,取得了关键技术攻关、国际标准引领、首台设备研制以及中试规模验证等多方面重大突破。
实现国际标准突破:在IETF主导成立CATS工作组并担任主席,完成需求和架构立项2项,算力路由功能模块及技术路线达成全球共识;在CCSA牵头7项标准,构建算力路由行标体系;
发布全球首台设备:在2024 MWC发布全球首台算力路由器,支持灵活的算力信息扩展、自适应算力通告、动态联合路由等功能。
开展规模中试试验:在5省20地市开展中试验证,实现算网资源利用率提升37.5%,端到端平均时延降低24.5%,协议开销降低20%。
02
面向海量数据传输的高通量数据网技术体系与应用创新
本成果基于高通量数据网架构及关键技术体系,首创面向超/智算业务承载的高通量解决方案,研发业内首款高通量数据传输系统,进一步推动云网融合演进:
首创提出面向超/智算业务承载的高通量数据网架构,高通量数据网的核心理念,在ITU-T完成智算网络互联、海量数据传输领域首个国际标准立项,在CCSA立项面向智算业务承载的广域网能力增强系列标准。
研发高通量数据传输系统,实现海量数据跨广域网高效传输,申请多项核心专利及软件著作权。完成业内首个面向智算的3000公里高通量传输系统现网实验验证。
构建“高通量、高性能、高智能”的算力智联网,结合算力智联网开展“IPv6+”、新型传输层协议、端网协同传输等高通量数据网创新能力验证。
03
面向智算场景的算力网络架构创新与应用实践
本成果针对多方异构算力资源纳管和可靠算网服务等核心挑战,提出了创新的算力网络架构,并突破多项关键核心技术。构建了包括算力网关设备和算力网络交易管控平台的协同调度系统,实现了分散算力资源的高效连接、调度和利用。这一系统为算力供需双方提供了最佳的资源分发、关联、交易与调配服务,优化了算网资源配置。在智算领域,成果依托中国电信的全光运力网,基于800G C+L技术、异构网络集合通信优化技术和全局负载均衡技术,为1024卡规模的分布式集群提供大容量带宽支持,实现120公里范围内千亿参数大模型的分布式训练,性能达到集中训练效果的95%以上;验证了大带宽、高可靠性和高效率的光传输网络可以为智算互联构建坚实基础。
04
面向云网融合的智融标识网络体系与技术
本成果面向云网深度融合需求,突破新型互联网标识体系和技术,原创性地设计、创建和验证了以高级智能、多维标识、算网协同、异构融合为典型特征的智融标识网络体系与技术,攻克了富语义多维融合标识、业网协同按需确定组网、异构资源动态协同汇聚等关键技术,实现了基于标识映射的异构云网资源深度融合与高效协同。基于中国电信云网融合大科创装置构建了业界首个支持多维融合标识的新型智融标识网络系统,实现跨广州-北京的广域算力网络按需确定性传输。依托项目成果,制定ISO/IEC/IEEE国际标准1项、立项ITU-T国际标准4项,引领了云网融合国际标准化工作。项目成果为30余次国家重大活动提供了高质量可靠通信网络保障,推广应用前景广阔。
05
天翼云息壤算力互联调度平台
中国电信天翼云息壤算力互联调度平台(简称息壤),目前各项能力指标均对标行业顶尖水平,处于业界领先地位。
平台核心能力领先:息壤突破算力度量、算力插件、算力网关、算数协同等技术,在业界具有较高技术影响力。
产品性能指标领先:息壤调度规模达到超22EFLOPS,单资源每秒调度>2000个实例,实现秒级实时感知算网资源,通过融合方差等精准算法调度成功率>99.99%。
标准制定能力领先:息壤牵头参与制定多项算力互联国家标准、行业标准,并开源算网云社会首个算力标识项目,有力提升了天翼云在算力网络行业的影响力。(4)生态开放,积极与上下游协同:息壤在业界首推社会算力伙伴招募计划,目前已完成39家算力招募,并且完成多个商业交易案例。
06
网络数字孪生关键技术攻关及算网运维创新应用
网络数字孪生通过虚实映射与交互控制,赋能复杂网络的评估、分析、管理、预测和优化,已成为网络数智化转型的重要技术方向。本成果首倡网络数字孪生(DTN)概念,从技术、标准、产业多面推进网络数字孪生形成业界共识和技术落地。
攻关DTN关键技术,引领原创技术创新:面向DTN数据生成和优化、网络建模、网络验证等关键技术累计发表14篇论文,申请专利25项;
推进DTN标准体系化布局,实现国际国内标准全面领先:在ITU-T发布全球首个DTN标准Y.3090,在ITU-T、IETF、CCSA完成立项11项,并在CCSA TC3牵头成立DTN子组,引领了DTN国内外标准化;
研发面向算网运维的的DTN原型系统,实现现网成功试点和应用,产生了显著的经济效益。
07
面向AI大模型训练集群的星织网络架构及流量调优技术
在数据中心网络中,尤其是在AI训练、推理和云业务领域,集群规模、计算效率是衡量集群有效算力最重要的指标。对于计算效率,确保网络的无丢包、高吞吐和低时延至关重要,网络拥塞和负载不均是实现该目标的主要挑战。在AI智算、存储等分布式应用中普遍存在多访问一的流量模型,导致网络拥塞us级频发,导致业务时延增大甚至通信丢包。针对这些挑战,本成果通过星织架构实现超大规模集群组网,自适应流量调优技术,解决大规模网络设备中拥塞与负载不均问题,实现数据中心网络无损不丢包,同时保障网络高利用率和微秒级低延迟,实现了计算有效算力最大化。
08
服务感知的算力网络关键技术研究和原型验证
本成果专注于服务感知的算力网络关键技术研究与原型验证。主要取得以下关键突破:在理论和标准方面,行业首次构建了面向定制化需求的算网融合体系,涵盖了量纲定义、标识统一、多目标调度优化、服务寻址等核心内容,形成了全面的服务感知网络标准体系。累计提交专利15个,发布服务感知网络白皮书3篇,在核心期刊发表相关论文5篇,在IETF独立策划了两次服务感知Side Meeting,并在CCSA TC3中完成了《算力网络–基于SRv6的算力路由技术要求》、《算力路由技术要求–应用及服务的标识》两个行业标准制定。此外,本成果还支撑了算力路由架构、协议、控制面的行业标准体系等多个行业标准制定,为算网融合的算力路由技术提供了关键理论和标准体系参考。
09
基于测量感知与新型交换互联架构的算力互联技术与应用示范
算力互联是实现全国算力一体化布局的关键路径,跨算力中心的网络质量则直接影响了算力互联产业化进程。本成果提出基于新型交换互联架构的算力互联网络,依托国家新型互联网交换中心汇聚多元异构算力,提升拉齐各算力中心网络能级,开展高效、低成本的东西向调度,时延降低77%;首创基于稀疏感知的算网全局测量方法,将局部抽测数据通过高阶张量模型精准推理全局网络质量,实时保障任意算力中心之间的路径最优、时延最低,测量代价降低70%;建成大规模跨枢纽算力互联平台,依托国家未来网络设施打通4大新型互联网交换中心,纳管算力资源13.6EFlops。该成果已应用于国家3大算力枢纽,4大交换中心,服务56家重点算力企业,经济效益约1.5亿。
10
低成本算力网络创新实验平台
人工智能作为新生产力的关键引擎,其发展离不开算力网络的支撑。当前,算力网络研究面临高昂成本挑战,尤其在算网融合方案的仿真验证阶段。为缓解科研经费压力与硬件验证环境成本之间的矛盾,本成果提出低成本算力网络创新实验平台。平台通过硬件资源虚拟化与算力网络特征还原,构建高保真实验环境,并集成低资源算力优化技术,有效降低研究成本,提升科研经费使用价值。本平台对推动算力网络研究的深入,为人工智能发展提供了坚实研究环境支撑。当前,平台已经在清华大学、北京交通大学、华为公司、鹏城实验室等多家高校、企业与研究机构取得应用,支撑了多项算力网络先进研究成果验证。
结语
这些创新成果不仅代表了算力网络领域的最前沿技术,也为推动算力网络产业的发展和应用落地注入了强劲动力。未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,算力网络产业将迎来更加广阔的发展前景。(文/宋雨涵)