近年来,中国的数字经济蓬勃发展,在建设现代经济体系和实现高质量发展方面发挥着重要的支撑作用。随着各行业数字化转型升级进程的加快,全社会数据总量爆炸式增长,数据资源存储、计算和应用需求显著增加。迫切需要推动数据中心合理布局、供需平衡、绿色集约化、互联互通,构建数据中心、云计算、大数据集成的新型计算网络系统,促进数据元素的流通和应用,实现数据中心绿色高质量发展。
此前,国家有关部门发布了《国家综合大数据中心协同创新系统计算能力枢纽实施计划》,进一步规划布局国家计算能力枢纽体系建设,加快数据中心绿色优质发展。
7月31日,在山东省济南市举行的首届中国计算能力大会上,国家信息中心信息化与产业发展部主任单志光以国家一体化大数据中心与计算能力网络建设为主题进行了主题分享。他认为,建立计算能力网络是一个需要科学规划和系统推广的大游戏。
其中,计算能力网络包括计算能力、存储能力和运输能力。构建计算能力网络基础设施基础设施是建设国家一体化大数据中心的前提。他说,未来的计算能力可能比应用程序更重要,和使用能力比应用程序更重要。用户不需要知道当前的计算能力来自何处,但它可以有效、方便地满足用户的个性化需求。以下是他演讲的主要内容。
数字经济由三个层次组成。底部是数据,中间是计算能力,顶部是算法。其中,数据既是生产要素,也是生产手段。通常,人们认为数据具有很好的传输能力,但事实并非如此。
随着数字经济的快速发展,数据的规模呈指数级增长,数据的传输能力越来越受到人们的重视,数据中心的高能耗属性限制了计算能力高依赖产业的发展。在此基础上,国家一级提出了建设国家综合大数据中心的计划,以优化国家计算能力布局。
如果我们将国家数字经济与计算机进行比较,那么让计算机发挥最好的性能是我们的共同目标。要实现这一目标,我们需要较强的调度能力和传输能力,以推动整体经济的发展。根据现有的研究,世界各国的计算能力规模与经济发展水平之间存在着显著的正相关关系。计算能力规模越大,经济发展水平越高。计算能力指数平均每增加一点,数字经济和GDP将分别增长3.5‰和1.8‰。
运力是计算网络的神经系统
随着我国大数据中心综合布局的加强,计算基础设施领域的优化也将加快。相关文件明确建议新建大型和超大型数据中心PUE在1.4以下高能耗的旧设备基本淘汰。众所周知,数据中心作为一个高能耗、低附加值的行业,正在发展“双碳”背景下,要实现绿色和数字化两轮驱动,一是绿色数字技术;二是数字赋能传统产业绿色。
建设全国综合大数据中心的目的是建设高效节能的城市大脑,实现城市乃至国家层面的综合调度能力。“东数西算”是集成大数据中心的子概念,它还包括西数西计算、南数南计算、东数西,实现这些计划的前提是要有强大的运力作为支撑。
运输网络相当于人体的神经系统。人类做出的任何判断本质上都是大脑快速向四肢和神经末梢传递信号。计算网络也是如此,它将数据转换为光信号并传输给用户。
集成大数据中心已在全国建成8个枢纽节点和几个集群,目前仍处于起步阶段。“东数西算”从资源节约节约、计算能源中心高能耗属性、东部地区集约发展、西部地区低能源价格的角度进行的自然选择。同时,通过计算能力网络实现东西互补,数据中心从东到西的转移可以实现整体碳排放的下降。
正如上文所说,“东数西算”还需要考虑成本、延迟和碳排放。目前处理的数据主要是离线的,或者是一些冷数据、温度数据等。热数据仍然需要“东数东算”,如财务数据、交易数据等。考虑到国家布局,数据中心是数字经济时代的主要价值载体。将数据中心放在西部地区有利于国家安全的总体布局和考虑。
以超级计算和智能计算为代表的多元化计算能力,以大数据存储为代表的海量数据存储能力,以光网为代表的高质量运输能力“三力”建立计算网络基础设施的基础。运输能力是将计算能力和存储能力有效地传递给最终用户,在基础设施中起着非常重要的作用。“三力”建立智能控制能力,实现高效调度,实现计算能力一体化服务。
计算力的使用应该和取水一样方便
目前行业讨论的计算网络更多的是指调度器。例如,对“东数西算”就业务需求、网络延迟、性能、成本、安全等方面而言,需要将哪些数据转移到西部的数据中心。计算网络实际上是调度器、分发器和分类器的集合。它整合了网络资源的不同计算和存储方面,以满足用户的不同需求,实现最佳的资源服务和最佳的网络连接。数据中心是计算能力的供给侧,负责提供计算能力。运输能力是需求方面,面向用户,连接计算能力和存储能力,发挥连接上下的作用。
计算能力网络的高效运行不能与计算能力、存储能力和运输能力之间的协调调度分开。计算能力资源、存储资源、算法资源、网络带宽和不同的数据对计算能力的不同需求,从多个角度为用户提供周到的服务。其最终目标是实时调度整个网络,使计算能力的使用与打开水龙头取水一样方便。
未来的计算能力可能比应用程序更重要,就像水和电一样。用户不需要知道当前的计算能力来自哪里,但可以有效、方便地满足用户的个性化需求。
“东数西算”这种大规模的数据调度需要一个高效的计算网络来支持,这是未来集成的大数据中心的关键。在传输媒体方面,全光网络是未来计算网络的唯一选择。目前,运营商已经在许多地方实现了1毫秒、3毫秒和5毫秒的城市延迟。此外,计算网络还考虑了带宽、安全性和可信度,这需要一个全光网络来提供更好的支持。
建立一个具有实时调度能力的高质量计算能力网络正在成为该行业的共识。为了促进大数据中心的整合,需要科学的规划和系统的推广。此外,还需要继续建设一个全光质量的容量网络,将容量网络、计算络、计算能力网络和存储能力网络结合起来,共同建设信息基础设施。基于运输能力、计算能力和存储能力的计算能力网络将为中国数字经济建立坚实的网络基础。