新基建之计算基础设施：“计算”与“网络”融合发展的“新蓝海”
近年来，以信息网络为基础的“新型基础设施”成为推动数字化经济转型，实现“第四次工业革命”的重要推手。我国政府高度重视这一战略发展机遇，2020年4月，国家发改委明确提出“以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系”，其中，以高效算力为主要服务方式，依托计算技术赋能智能化业务部署的计算基础设施成为“新基建”的重要内容。
图1 计算基础设施成为新基建的重要内容
算力供需关系不平衡成为产业创新升级演进的重要瓶颈。长久以来，算力提升一直是各国科技布局的重要方向，以超算为代表的算力竞赛被视为衡量国家科技水平和创新能力的重要标志。面向5G+时代，以车联网、物联网、人工智能应用、工业互联网等新型技术融合创新场景带来了与日俱增的计算要求。以自动驾驶为例，根据密歇根大学的研究表明，一辆自动驾驶汽车，每小时产生4TB需要处理的数据，其驾驶系统的能耗占比高达41%。当前，以行业云计算、边缘计算、超算等为代表的算力基础设施无法满足智能化业务对于服务实时性、多场景适配和网络资源高效利用的能力要求，“局部算力过剩”与“全局算力不足”的供需关系严重阻挠了智能化应用的创新发展。
以算网融合为核心，构建弹性开放、高效协同的计算基础设施成为IT产业与CT产业融合发展的重要共识。在基础电信服务商为核心的通信行业（CT），高度重视算力资源需求带来的服务转型机遇，伴随电信网络云化的不断深入，从“云网融合”走向“算网融合”，以5G MEC和算力网络为抓手，面向算力和连接的全局优化，积极布局提供算力服务的新一代网络基础设施；对于以云服务商、云数据中心和超算为代表的信息化行业（IT），信息通信网络长久以来被视为全局化算力调度的发展盲区，网络资源与计算资源的隔离阻挠了全局化算力调度，形成了碎片化的“算力孤岛”，因此，面向智能化场景的算力需求，打造以算网融合为核心的计算基础设施，已经成为IT产业与CT产业共生演进的重要方向。
从“计算”到“网络”，国内ICT行业积极响应计算基础设施的建设号召，直接建设投资达万亿。截止2020年6月，计算基础设施得到了国内产业界的积极响应：阿里云宣布将在未来三年内投入2000亿用于建设面向未来的数据中心，继续深化“飞天”操作系统，持续加大芯片、服务器、交换机、网络等领域的自研力度；百度全面发力“智能计算”，在数据中心、算力与芯片、云存储、边缘计算、网络设施等方面不断投入，借助智能计算方面的先发优势，积极打造统一的算力新系统；腾讯云宣布投入5000亿布局计算基础设施，以数据中心网络互连（DC-I）、超级计算集群等为抓手，全面提升腾讯云的计算能力；华为持续聚焦国内技术短板，全面推进“鲲鹏+升腾”基础芯片族的建设工作，积极打造集“CPU、NPU、GPU、存储控制、网络互连、智能管理”于一体的强大算力支持；国内三大基础电信服务提供商，纷纷发力算力网络，围绕网络新技术演进方面开展了大量的前瞻性研究工作，计划打造面向全连接的算力新平面，对现有的网络基础设施实现全面升级。
计算基础设施即将形成新基建的巨大“蓝海”，驱动传统基础设施数字化升级，助力新一轮的产业革命。总体上看，从传统算力设施演进到运营商网络平面升级，在计算基础设施方面，行业即将投入万亿级的资金以带动从芯片生成、设备制造、服务提供、业务创新等上下游产业链实现技术创新，驱动数十万亿资金的应用投资。计算基础设施的不断成熟，将有效带动车联网、AR/VR、物联网、智慧医疗等行业的蓬勃发展，赋能政务、能源、交通等传统基础设施实现数字化升级，形成显著的“蓝海效应”。
图2 计算基础设施即将形成巨大蓝海
关于我们
中国通信标准化协会的TC610 WG4工作组，致力于SDN/NFV领域及典型应用的技术创新研究和产业合作，全面开展政府支撑、技术标准、服务平台、测试评估等方面的建设工作。
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作者简介
穆琙博，中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师，主要从事未来网络领域、云计算、数据通信等多方面的工作，在SDN/NFV领域、开源领域积累了大量的工作经验，形成10+篇学术论文，1项技术专利。
联系方式：muyubo@caict.ac.cn
柴瑶琳，中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师，主要研究方向是SDN/NFV。
联系方式：chaiyaolin@caict.ac.cn
宋平，博士，中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师，主要研究方向是SDN/NFV，在国内外重要期刊和会议上发表学术论文10余篇，已授权专利2项。
联系方式：songping1@caict.ac.cn
毕立波，中国信息通信研究院技术与标准研究所高级工程师，主要研究方向是SDN/NFV。
联系方式：bilibo@caict.ac.cn
校 审 | 陈 力、珊 珊
编 辑 | 凌 霄
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