我國(guó)算力服務(wù)體系構(gòu)建及路徑研究

陳曉紅 ，許冠英 ，徐雪松 ＊，田志平，霍楊杰，易國(guó)棟

（1. 湘江實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410205；2. 中南大學(xué)商學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083；3. 湖南工商大學(xué)前沿交叉學(xué)院，長(zhǎng)沙 410205）

一、前言

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在成為全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎，而數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為各個(gè)國(guó)家加快發(fā)展的重要戰(zhàn)略。為此，我國(guó)提出了數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略，旨在全面推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略作為推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措，已被寫入《數(shù)字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》《關(guān)于加強(qiáng)數(shù)字政府建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》等政府文件中[1,2]。然而，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵在于建立強(qiáng)大的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，特別是要滿足數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)算力的需求。

算力是數(shù)字中國(guó)建設(shè)的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源，作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心生產(chǎn)要素，已成為推動(dòng)科技進(jìn)步、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力[3,4]。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)對(duì)應(yīng)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）等新技術(shù)的旺盛需求，而這些技術(shù)又極度依賴高效算力的支持[5]。《數(shù)字中國(guó)發(fā)展報(bào)告（2022年）》預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年，隨著數(shù)字化應(yīng)用的持續(xù)深入，我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算中心的需求增速可能高達(dá)每年50%以上[6]。因此，在數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，我國(guó)加快推進(jìn)算力服務(wù)體系建設(shè)，以支持?jǐn)?shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。到2025年，我國(guó)將建成具有全球競(jìng)爭(zhēng)力和支撐能力的國(guó)家級(jí)算力基礎(chǔ)設(shè)施，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大動(dòng)力。

盡管我國(guó)正加速算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但從整體來(lái)看，當(dāng)前算力服務(wù)供給仍顯不足，多種挑戰(zhàn)亟待解決[7,8]。因此，如何進(jìn)一步提升算力服務(wù)能力，使其與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求相匹配，是我國(guó)當(dāng)前面臨的重大問(wèn)題。具體來(lái)看，《中國(guó)算力發(fā)展指數(shù)白皮書（2022年）》顯示，我國(guó)整體算力供給能力較前一年僅增長(zhǎng)25%，且主要集中在東部沿海地區(qū)[9]。與此同時(shí)，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)算力的需求增速達(dá)到了30%以上，這表明我國(guó)正面臨較大的算力缺口。我國(guó)數(shù)據(jù)中心還存在大量的閑置資源，平均利用率只有38%，遠(yuǎn)低于全球水平的60%和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的65%。這種極為突出的矛盾現(xiàn)象反映了我國(guó)算力市場(chǎng)存在不完善和不規(guī)范，以及算力資源分布不均和配置不合理等問(wèn)題。此外，從技術(shù)上看，我國(guó)仍高度依賴進(jìn)口算力設(shè)備，核心關(guān)鍵技術(shù)受制于人，尤其在計(jì)算機(jī)芯片、軟硬件系統(tǒng)方面仍然與西方發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯，這些都嚴(yán)重制約了算力服務(wù)質(zhì)量和效率。

為此，本文從算力服務(wù)的內(nèi)在含義、當(dāng)前國(guó)內(nèi)算力需求和供給情況、算力服務(wù)體系構(gòu)建所面臨的挑戰(zhàn)和問(wèn)題等方面入手，探討了數(shù)字中國(guó)背景下我國(guó)算力服務(wù)體系發(fā)展的重要性。研究指出，盡管我國(guó)算力服務(wù)體系建設(shè)已經(jīng)取得了積極成效，但是在建設(shè)過(guò)程中仍然存在眾多挑戰(zhàn)和問(wèn)題，如資源分布不均、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、算力與場(chǎng)景匹配困難、供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)激烈等。因此，如何進(jìn)一步優(yōu)化算力服務(wù)能力，釋放算力創(chuàng)新動(dòng)能，推進(jìn)數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略實(shí)施，提供高效、安全、可靠的算力服務(wù)，成為下階段我國(guó)算力服務(wù)發(fā)展的重中之重。

二、算力服務(wù)的內(nèi)涵及意義

（一）算力服務(wù)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)和智慧城市的核心底座

算力服務(wù)是全國(guó)一體化算力網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，對(duì)于提升國(guó)家數(shù)字化、智能化和可持續(xù)發(fā)展水平具有重要意義。據(jù)《2022—2023全球計(jì)算力指數(shù)評(píng)估報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2022年我國(guó)跨機(jī)房、跨地區(qū)的并網(wǎng)算力規(guī)模較2021年增長(zhǎng)了40%，體現(xiàn)了算力服務(wù)在推動(dòng)資源共享方面的重要作用[10]。算力服務(wù)有助于企業(yè)和城市實(shí)現(xiàn)智能化、高效化和可持續(xù)發(fā)展，提升社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。針對(duì)重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域開展的算力提質(zhì)增效工程顯示，算力服務(wù)平臺(tái)可幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效率15%以上，節(jié)約能源可達(dá)10%以上。為推動(dòng)算力服務(wù)的發(fā)展，政府應(yīng)該通過(guò)政策引導(dǎo)手段鼓勵(lì)存量算力資源并網(wǎng)，并出臺(tái)專項(xiàng)激勵(lì)政策以加速新增算力資源整合和調(diào)度，為智慧算網(wǎng)的建設(shè)提供有力保障。

（二）算力服務(wù)是科技革新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的生命源泉

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入發(fā)展，算力服務(wù)已經(jīng)從一個(gè)技術(shù)概念變成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)。中國(guó)算力大會(huì)上的最新數(shù)據(jù)顯示，2022年我國(guó)算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1.8萬(wàn)億元[11]。算力服務(wù)作為科技革新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的生命源泉，已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級(jí)的重要助推器，無(wú)論是在制造業(yè)、金融業(yè)、醫(yī)療健康、教育文化，還是交通物流、農(nóng)業(yè)生態(tài)、公共安全、智慧城市等領(lǐng)域，都可以通過(guò)算力服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新和優(yōu)化。中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告顯示，利用算力服務(wù)平臺(tái)，工業(yè)制造企業(yè)單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本可降低12%以上，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力可提高25%以上[12]。算力服務(wù)能夠提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，使企業(yè)能夠更快速地響應(yīng)市場(chǎng)變化，提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，滿足客戶需求。同時(shí)，算力服務(wù)也是建設(shè)具有中國(guó)特色自主創(chuàng)新體系的重要基礎(chǔ)。在當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)下，掌握科技創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自主、創(chuàng)新型國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)，對(duì)于國(guó)家發(fā)展至關(guān)重要。因此，算力服務(wù)建設(shè)需要持續(xù)不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展，以滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)需求和多元化應(yīng)用場(chǎng)景，為推動(dòng)我國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和科技革新發(fā)揮更大作用。

（三）算力服務(wù)是自主研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)的戰(zhàn)略高地

算力服務(wù)是我國(guó)產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)的戰(zhàn)略高地，也是實(shí)現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略需求的重要手段。面對(duì)技術(shù)封鎖和競(jìng)爭(zhēng)壓力，努力走出一條符合中國(guó)國(guó)情的創(chuàng)新融合發(fā)展新路，集聚力量進(jìn)行原創(chuàng)性、引領(lǐng)性科技攻關(guān)。在數(shù)字中國(guó)的大時(shí)代背景下，算力服務(wù)的建設(shè)更加迫切，它不僅能夠滿足全國(guó)各行各業(yè)的算力需求，而且能夠推動(dòng)我國(guó)在全球新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的焦點(diǎn)上發(fā)揮引領(lǐng)作用。然而，當(dāng)前我國(guó)算力服務(wù)的發(fā)展還面臨著諸多挑戰(zhàn)，其中最突出的就是過(guò)度依賴高端網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這不利于我國(guó)算力服務(wù)的安全、高效和可持續(xù)發(fā)展[13]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)90%以上的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和技術(shù)來(lái)自國(guó)外，這給國(guó)家戰(zhàn)略安全帶來(lái)隱患。因此，我國(guó)迫切需要自主研發(fā)算力網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)，構(gòu)建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的算力網(wǎng)絡(luò)體系。盡管算力網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)路徑和標(biāo)準(zhǔn)化工作還處于探索階段，但發(fā)展自主可控的算力網(wǎng)絡(luò)已勢(shì)在必行。我國(guó)應(yīng)抓住關(guān)鍵核心技術(shù)，加快推進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提前謀劃布局，搶占新一輪技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中的制高點(diǎn)。只有這樣，才能夠在數(shù)字化時(shí)代保持我國(guó)算力服務(wù)的領(lǐng)先地位，為科技創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)大支撐。

（四）算力服務(wù)是國(guó)家能力和民生福祉的強(qiáng)勁保障

算力服務(wù)是一項(xiàng)新興的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，它通過(guò)提供高效、靈活、可靠的數(shù)據(jù)處理能力，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和民生福祉提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。算力服務(wù)不僅可以優(yōu)化算力資源的配置和利用，還可以結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)，為政府、企業(yè)和個(gè)人提供多樣化的服務(wù)和解決方案。據(jù)《數(shù)字政府云原生基礎(chǔ)設(shè)施白皮書》統(tǒng)計(jì)，基于算力服務(wù)的政務(wù)云平臺(tái)已覆蓋超過(guò)80%的?。ㄊ校┱块T，提升行政效率超過(guò)50%。算力服務(wù)在產(chǎn)業(yè)升級(jí)、科技創(chuàng)新、社會(huì)治理等方面發(fā)揮了重要作用，推動(dòng)了社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展[14]。同時(shí)，算力服務(wù)也為民眾的生活帶來(lái)了便利和改善。例如，通過(guò)智能家居和智慧城市等領(lǐng)域的應(yīng)用，算力服務(wù)可以幫助人們實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭和城市的智能化管理[15]；通過(guò)醫(yī)療、金融、教育等領(lǐng)域的應(yīng)用，算力服務(wù)可以幫助人們享受到更高水平的服務(wù)和更好的生活品質(zhì)[16~18]?？傊?，算力服務(wù)已經(jīng)成為國(guó)家信息化建設(shè)、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)和民生福祉的強(qiáng)勁保障。

三、我國(guó)算力服務(wù)的發(fā)展瓶頸

（一）算力供需矛盾愈發(fā)突出

在第五代移動(dòng)通信（5G）網(wǎng)絡(luò)和邊緣計(jì)算終端規(guī)模化建設(shè)的推動(dòng)下，智聯(lián)終端呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展勢(shì)頭，為各類應(yīng)用提供了更強(qiáng)大的本地算力[19,20]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、數(shù)字孿生、元宇宙等新興應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性和安全性有了更高要求，從圖像識(shí)別到自然語(yǔ)言處理，從機(jī)器學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)，AI應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越多，模型的復(fù)雜度越來(lái)越高，對(duì)算力的需求也越來(lái)越大[21]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012—2022年，AI領(lǐng)域的算力需求每年增長(zhǎng)10倍，而摩爾定律顯然已無(wú)法趕上這樣的速度。截至2023年7月，我國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模超過(guò)650萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，服務(wù)器規(guī)模超過(guò)2000萬(wàn)臺(tái)，算力總體規(guī)模已經(jīng)超過(guò)了180 EFLOPS，存力規(guī)模超過(guò)1000 EB，位居全球第二[22]。雖然我國(guó)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面做出了巨大投入，但我國(guó)對(duì)算力的需求增速預(yù)計(jì)將超過(guò)50%，其算力供給能力還大大落后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)算力的新需求，再加上區(qū)域布局分散、資源利用率不高等因素，導(dǎo)致我國(guó)仍存在極為巨大的算力缺口。

（二）算力基礎(chǔ)資源分布不均

《中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)展評(píng)估報(bào)告》顯示，2017—2022年，我國(guó)算力規(guī)模平均每年增長(zhǎng)48%，達(dá)到3.2×1012次/s[23]。但與此同時(shí)，我國(guó)也面臨著整體布局不平衡和資源分配不均衡的結(jié)構(gòu)性失衡難題。算力服務(wù)資源和生產(chǎn)力等布局之間的失配問(wèn)題尤為突出。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，東部沿海地區(qū)的算力資源占全國(guó)80%以上，而西部地區(qū)的比例卻不足5%。具體來(lái)看，上海、北京、浙江等東部省市的云計(jì)算機(jī)房數(shù)量分別達(dá)到1500余座、1000余座、600余座，與西部省市形成了20倍以上的差距。再如，東部地區(qū)AI相關(guān)企業(yè)數(shù)量近60萬(wàn)家，西部不足1萬(wàn)家[24]。這種嚴(yán)重失衡的現(xiàn)象不但影響了我國(guó)算力服務(wù)資源的有效利用和優(yōu)化配置，也造成了西部地區(qū)大量可再生能源的閑置和浪費(fèi)。例如，西藏、青海、新疆等地區(qū)擁有豐富的水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能等清潔能源資源，但由于缺乏相應(yīng)的算力服務(wù)需求和基礎(chǔ)設(shè)施，這些能源無(wú)法得到充分利用，甚至存在棄水、棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象。這不僅損害了我國(guó)能源安全戰(zhàn)略，也降低了我國(guó)算力服務(wù)資源的綠色化和低碳化水平[25]。

（三）資源流通途徑尚未建立

在“東數(shù)西算”工程全面啟動(dòng)后[26]，各算力樞紐節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)中心集群投資建設(shè)力度加大。但是，由于高效完備的多任務(wù)協(xié)同機(jī)制和資源流通共享途徑尚未建立、海量數(shù)據(jù)跨廣域交互效率困難等原因，導(dǎo)致算力節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)靈活高效調(diào)配算力資源的能力不足，多源異構(gòu)算力之間的壁壘現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，各算力中心間的孤島問(wèn)題尤為突出，難以滿足數(shù)據(jù)對(duì)算力隨需處理的需求，使得算力服務(wù)陷入“用時(shí)空、閑時(shí)溢”的窘境[27]。具體來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)尚未建立統(tǒng)一開放的算力資源共享平臺(tái)，各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算中心等算力設(shè)施之間缺乏互通互用機(jī)制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)算力負(fù)載的動(dòng)態(tài)調(diào)度，不同規(guī)格類型的算力資源無(wú)法有效整合，導(dǎo)致存量資源無(wú)法最大化利用。與此同時(shí)，也缺乏安全高效的算力資源交易體系，使得供需雙方無(wú)法精準(zhǔn)對(duì)接，使得閑置算力資源難以有效流通配置[28]。此外，不同地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源配備不均衡，東部沿海地區(qū)網(wǎng)絡(luò)條件優(yōu)越，而西部地區(qū)網(wǎng)絡(luò)帶寬較為匱乏，難以支持海量數(shù)據(jù)的快速傳輸與實(shí)時(shí)處理。這些因素共同導(dǎo)致了我國(guó)算力資源布局不均衡、利用效率不高等問(wèn)題。

（四）技術(shù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一

我國(guó)在算力領(lǐng)域缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不同芯片生產(chǎn)商采用不同的指標(biāo)來(lái)評(píng)估算力，使得異構(gòu)設(shè)備之間難以比較，缺乏面向任務(wù)場(chǎng)景的算力評(píng)估模型，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估不同算力完成給定任務(wù)的性質(zhì)，帶來(lái)算力度量不準(zhǔn)確、算力感知不完善、算力編排不智能、算力分發(fā)不公平、任務(wù)需求不清晰等難題[29]。這些問(wèn)題都反映了我國(guó)在算力領(lǐng)域缺乏牽引產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的公正“標(biāo)尺”，使得各類專用芯片產(chǎn)生的諸多異構(gòu)算力難以適應(yīng)多樣性計(jì)算平臺(tái)發(fā)展，也使得算力資源難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和協(xié)同優(yōu)化[30,31]。據(jù)2023年中國(guó)信息通信研究院的最新報(bào)告，超過(guò)80%的云服務(wù)提供商表示因缺乏統(tǒng)一的算力計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的成本損失占比超過(guò)10%；近3年，我國(guó)AI芯片種類增長(zhǎng)超過(guò)5倍，但兼容不同芯片的算力平臺(tái)數(shù)量不足100家，嚴(yán)重制約了異構(gòu)算力的融合應(yīng)用[32]。這些問(wèn)題導(dǎo)致我國(guó)算力格局碎片化，阻礙了算力資源的有效配置。

四、我國(guó)算力服務(wù)體系頂層設(shè)計(jì)

（一）算力服務(wù)形態(tài)基礎(chǔ)

本研究通過(guò)完備的調(diào)研分析，從商業(yè)模式、應(yīng)用場(chǎng)景等不同維度出發(fā)，科學(xué)地總結(jié)了十余種典型算力服務(wù)形態(tài)，如表1所示，并對(duì)各類算力服務(wù)形態(tài)的特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)等進(jìn)行了詳細(xì)的分析和介紹。本研究梳理的算力服務(wù)基礎(chǔ)形態(tài)反映了當(dāng)前我國(guó)算力領(lǐng)域呈現(xiàn)出的多種技術(shù)形態(tài)并存的發(fā)展態(tài)勢(shì)，系統(tǒng)地展示了以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)的算力服務(wù)發(fā)展軌跡，為政府和企業(yè)更好地把握我國(guó)算力發(fā)展全景提供基礎(chǔ)性支撐和決策性參考，對(duì)促進(jìn)我國(guó)新一代信息技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)從“數(shù)字中國(guó)”到“智能中國(guó)”的戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要支撐作用。

表1 算力服務(wù)形態(tài)分類

上述這些算力服務(wù)形態(tài)并非孤立存在，而是相互關(guān)聯(lián)、相互依托、相互促進(jìn)的。具體來(lái)說(shuō)，異構(gòu)算力指集成多種處理器的混合型算力，可靈活適應(yīng)不同類型應(yīng)用的需求；邊緣算力則致力于將算力下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，實(shí)現(xiàn)低時(shí)延高效率的計(jì)算；綠色算力強(qiáng)調(diào)降低能耗、實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保；而云算力、分布式算力等則提供了不同的組織模式和資源調(diào)度機(jī)制。另外，聯(lián)邦算力通過(guò)協(xié)同多個(gè)算力資源實(shí)現(xiàn)安全分布式計(jì)算；超級(jí)算力提供超大規(guī)模的計(jì)算能力；量子算力利用量子比特實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)加速；碳基算力關(guān)注碳中和目標(biāo)；區(qū)域算力、跨境算力和全球算力則按空間范圍進(jìn)行區(qū)分。

算力服務(wù)形態(tài)的多元化發(fā)展景觀反映出數(shù)字世界的蓬勃生機(jī)，并為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的算力基礎(chǔ)。在這一過(guò)程中，不同類型的算力服務(wù)各有側(cè)重，互為補(bǔ)充、互利共生、協(xié)調(diào)發(fā)展、相互協(xié)作，相輔相成，形成了一個(gè)多層次、多維度的算力生態(tài)系統(tǒng)。例如，云算力提供基礎(chǔ)設(shè)施，邊緣算力延伸服務(wù)觸角；異構(gòu)算力提升計(jì)算效率，超算支持科研求解；量子算力開啟新篇章，碳基算力引領(lǐng)可持續(xù)發(fā)展等。各級(jí)算力在技術(shù)、業(yè)務(wù)、應(yīng)用等方面形成多重協(xié)同，推動(dòng)算力服務(wù)整體水平不斷提升。

此外，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)算力服務(wù)的需求也越來(lái)越細(xì)分和個(gè)性化。為了更好地滿足這些需求，當(dāng)前算力服務(wù)形態(tài)也在向?qū)I(yè)化和協(xié)同化方向發(fā)展。一方面，針對(duì)不同行業(yè)和領(lǐng)域的特點(diǎn)和需求，算力服務(wù)提供商推出了更加精準(zhǔn)和專業(yè)的行業(yè)解決方案，如金融云、醫(yī)療云、教育云等，為用戶提供了更加便捷和高效的行業(yè)應(yīng)用支持。另一方面，針對(duì)不同用戶和場(chǎng)景的需求差異和多樣性，算力服務(wù)提供商也在探索更加靈活和協(xié)同的服務(wù)模式，如混合云、多云、聯(lián)合云等，為用戶提供了更加自由和優(yōu)化的資源配置選擇。

總之，當(dāng)前算力服務(wù)形態(tài)正處于一個(gè)快速發(fā)展和創(chuàng)新的階段，呈現(xiàn)出多元化、專業(yè)化、協(xié)同化的發(fā)展特征。未來(lái)算力服務(wù)形態(tài)將繼續(xù)保持新鮮的創(chuàng)新活力，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來(lái)更多價(jià)值和可能。

（二）算力服務(wù)演進(jìn)模型

為了更好地適應(yīng)和引領(lǐng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，本研究結(jié)合國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參照算力服務(wù)形態(tài)，并根據(jù)算力集中度，提出了具有理論價(jià)值和實(shí)踐意義的五階段算力服務(wù)演進(jìn)模型，分別是：L0級(jí)別原生算力、L1級(jí)別復(fù)合算力、L2級(jí)別集群算力、L3級(jí)別區(qū)域算力和L4級(jí)別全域算力，如圖1所示。這一模型既符合算力發(fā)展的客觀規(guī)律，也為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了指引。這套全面、科學(xué)、可行的算力演進(jìn)模型，將為政府制定數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃提供理論依據(jù)和實(shí)施路徑，并為算力服務(wù)的發(fā)展方向提供科學(xué)系統(tǒng)的指導(dǎo)。

圖1 算力服務(wù)的演進(jìn)模型

L0級(jí)別原生算力：是指由硬件設(shè)備直接提供的計(jì)算能力，是一種無(wú)法再分割的最簡(jiǎn)單算力形式，如CPU、圖形處理器（GPU）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門列陣（FPGA）、專用集成電路（ASIC）等。原生算力可以根據(jù)不同的硬件特性和應(yīng)用場(chǎng)景，劃分為異構(gòu)算力、邊緣算力、綠色算力等。例如，異構(gòu)算力是指利用不同類型的硬件設(shè)備協(xié)同完成計(jì)算任務(wù)，如GPU和CPU的混合計(jì)算；邊緣算力是指在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署的計(jì)算資源，如智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等；綠色算力是指利用可再生能源或低碳能源驅(qū)動(dòng)的計(jì)算資源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能等。

L1級(jí)別復(fù)合算力：是指由多個(gè)原生算力組合而成的計(jì)算能力，如云算力、分布式算力、聯(lián)邦算力等。復(fù)合算力可以根據(jù)不同的組合方式和協(xié)作模式，又劃分為集中式復(fù)合算力、去中心化復(fù)合算力、半去中心化復(fù)合算力。例如，集中式復(fù)合算力是指由一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)控制和調(diào)度多個(gè)原生算力節(jié)點(diǎn)的計(jì)算任務(wù)，如云計(jì)算平臺(tái)；去中心化復(fù)合算力是指由多個(gè)原生算力節(jié)點(diǎn)自主協(xié)商和協(xié)作完成計(jì)算任務(wù)，如區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)；半去中心化復(fù)合算力是指由一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)提供一定的協(xié)調(diào)和監(jiān)督功能，但不直接干預(yù)原生算力節(jié)點(diǎn)的計(jì)算任務(wù)，如聯(lián)邦算力。

L2級(jí)別集群算力：是指由多個(gè)復(fù)合算力組成的更高層次的計(jì)算能力，如超級(jí)算力、量子算力、碳基算力等。集群算力可以根據(jù)不同的規(guī)模和性能，劃分為小型集群、中型集群、大型集群、超級(jí)集群。例如，小型集群是指由幾十個(gè)或幾百個(gè)復(fù)合算力節(jié)點(diǎn)組成的計(jì)算系統(tǒng)，如個(gè)人或企業(yè)的私有云；中型集群是指由幾千個(gè)或幾萬(wàn)個(gè)復(fù)合算力節(jié)點(diǎn)組成的計(jì)算系統(tǒng)，如高校或研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)計(jì)算平臺(tái)；大型集群是指由幾十萬(wàn)個(gè)或幾百萬(wàn)個(gè)復(fù)合算力節(jié)點(diǎn)組成的計(jì)算系統(tǒng)，如互聯(lián)網(wǎng)公司或政府部門的數(shù)據(jù)中心；超級(jí)集群是指由上億個(gè)或更多復(fù)合算力節(jié)點(diǎn)組成的計(jì)算系統(tǒng)，如國(guó)家級(jí)或國(guó)際級(jí)的超級(jí)計(jì)算機(jī)或超算中心。

L3級(jí)別區(qū)域算力：是指由多個(gè)集群算力覆蓋一個(gè)特定地理區(qū)域的計(jì)算能力，如智慧城市、區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)、跨境協(xié)作等。區(qū)域算力可以根據(jù)不同的區(qū)域范圍和特征，劃分為城市區(qū)域、省級(jí)區(qū)域、國(guó)家區(qū)域等。例如，城市區(qū)域是指由一個(gè)城市內(nèi)部的多個(gè)集群算力構(gòu)成的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，它可以支持智慧城市、智能交通、智能醫(yī)療等應(yīng)用；省級(jí)區(qū)域是指由一個(gè)省份或地區(qū)內(nèi)部的多個(gè)城市區(qū)域構(gòu)成的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，它可以支持區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用；國(guó)家區(qū)域是指由一個(gè)國(guó)家或地域內(nèi)部的多個(gè)省級(jí)區(qū)域構(gòu)成的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，它可以支持跨境協(xié)作、國(guó)家安全等應(yīng)用。

L4級(jí)別全域算力：是指由全球范圍內(nèi)的多個(gè)區(qū)域算力構(gòu)成的最高層次計(jì)算能力，如全球互聯(lián)網(wǎng)、全球協(xié)作、全球治理等。全域算力可以根據(jù)不同的全球性和普適性，劃分為開放式全域算力、封閉式全域算力、混合式全域算力。例如，開放式全域算力是指由任何區(qū)域算力都可以自由加入和退出的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，如公共互聯(lián)網(wǎng)；封閉式全域算力是指由特定區(qū)域算力或組織構(gòu)成的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，如軍事聯(lián)盟或貿(mào)易協(xié)定；混合式全域算力是指由開放式和封閉式全域算力共存和互動(dòng)的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，如多邊機(jī)制或跨境合作。

（三）算力服務(wù)整體框架

為了實(shí)現(xiàn)算力的有效調(diào)度與資源的優(yōu)化配置，需要建立統(tǒng)一開放的算力服務(wù)與交互體系，使各類算力資源實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，以滿足不同用戶的算力需求。同時(shí)，算力服務(wù)體系應(yīng)以國(guó)家政府為主導(dǎo)，以數(shù)據(jù)中心、云服務(wù)商、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)等單位為算力主體，構(gòu)建以主算力體為中心的大規(guī)模分布式區(qū)域算力集群，實(shí)現(xiàn)泛在算力的感知、互聯(lián)和調(diào)度，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的算力需求。還應(yīng)積極探索算力的多元價(jià)值，讓算力不僅能夠提供計(jì)算服務(wù)，還能夠融與數(shù)據(jù)分析、AI、區(qū)塊鏈等應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)算力的價(jià)值最大化。本研究設(shè)計(jì)了數(shù)網(wǎng)協(xié)同、數(shù)云協(xié)同、云邊協(xié)同、邊端協(xié)同的多層次多梯度頂層框架，提出了我國(guó)算力服務(wù)體系的整體框架，如圖2所示。

圖2 算力服務(wù)體系頂層框架

本研究設(shè)計(jì)的頂層框架，旨在為我國(guó)算力服務(wù)提供創(chuàng)新性指導(dǎo)。該框架有助于實(shí)現(xiàn)我國(guó)算力的供給、運(yùn)營(yíng)和消費(fèi)之間多階梯解耦，打破原有數(shù)據(jù)孤島、計(jì)算孤島和算力孤島，消除區(qū)域壁壘和部門壁壘，使各類算力資源實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、動(dòng)態(tài)配置。該框架有利于進(jìn)一步促進(jìn)全國(guó)范圍內(nèi)算力資源一體化高效調(diào)度，對(duì)指引未來(lái)算力規(guī)劃建設(shè)、完善體制機(jī)制、創(chuàng)新應(yīng)用模式等方面具有重要借鑒和指導(dǎo)作用。

算力資源層：是指由大量單核CPU、GPU和FPGA等算力基礎(chǔ)設(shè)備組成，這一層的目標(biāo)是提供基礎(chǔ)的硬件設(shè)施支持，以滿足各種計(jì)算需求。這些設(shè)備具有不同的性能、功耗和成本特點(diǎn)，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和算法需求進(jìn)行靈活的組合和配置。

算力融合層：由算力資源層提供的多種算力形態(tài)，結(jié)合算力網(wǎng)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域跨層級(jí)的云、邊、端算力高速互聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸，形成大規(guī)模分布式算力資源池。各算力資源池通過(guò)算力網(wǎng)連接形成互聯(lián)互通的算力有機(jī)體，匯聚和共享算力、數(shù)據(jù)和應(yīng)用資源，為不同場(chǎng)景和需求的算力服務(wù)提供了強(qiáng)大的支撐。

算力運(yùn)營(yíng)層：其職能是用盡各種手段保證算網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可用性、安全性，打通算力封裝、算力并網(wǎng)和算力接口等環(huán)節(jié)，形成行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，打造“一站式”算力運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，使其具備定價(jià)、交易、結(jié)算和維護(hù)等職能，形成閉環(huán)自動(dòng)化的智能運(yùn)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)跨廠商、跨地域、跨應(yīng)用一體化智慧化運(yùn)維。

算力服務(wù)層：算力服務(wù)層的作用是為算法提供資源，使其能夠應(yīng)對(duì)不同的需求和挑戰(zhàn)。算力服務(wù)層的核心是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為算法提供支撐，使其能夠處理復(fù)雜問(wèn)題和多元場(chǎng)景；而算法則為數(shù)據(jù)提供技術(shù)支撐，使其能夠產(chǎn)生有價(jià)值的信息和知識(shí)。算力服務(wù)層可以根據(jù)算法的特點(diǎn)和目標(biāo)，動(dòng)態(tài)分配和調(diào)整資源，以達(dá)到最佳的性能和效果。算力服務(wù)層是一種創(chuàng)新的技術(shù)，為數(shù)據(jù)和算法之間建立了一個(gè)高效、靈活、可擴(kuò)展的橋梁。

算力應(yīng)用層：讓算力像“自來(lái)水”一樣普及供給，代表著人類社會(huì)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型邁出了堅(jiān)實(shí)步伐。這一舉措不僅可以顯著提升終端應(yīng)用的響應(yīng)速度和服務(wù)體驗(yàn)，更為各行各業(yè)發(fā)展提供了有力的基礎(chǔ)保障。

五、我國(guó)算力服務(wù)體系的重點(diǎn)戰(zhàn)略與發(fā)展路徑

（一）算力服務(wù)重點(diǎn)戰(zhàn)略

本研究圍繞算力服務(wù)這一核心宗旨，提出了我國(guó)算力服務(wù)的五大重點(diǎn)戰(zhàn)略，分別是宏觀層面的規(guī)劃布局、產(chǎn)業(yè)層面的實(shí)踐創(chuàng)新、企業(yè)層面的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、技術(shù)層面的升級(jí)提升、用戶層面的體驗(yàn)優(yōu)化，如圖3所示。這五大戰(zhàn)略從不同的角度闡述了我國(guó)算力服務(wù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)以及在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展前景。

宏觀層面的規(guī)劃布局：應(yīng)明確算力服務(wù)產(chǎn)業(yè)的定位和功能，制定全面、系統(tǒng)、前瞻的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，推動(dòng)相關(guān)政策法規(guī)的制定和執(zhí)行，吸引更多的資本、技術(shù)和人才進(jìn)入算力服務(wù)領(lǐng)域。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)算力服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化和監(jiān)管體系的建設(shè)，以保障算力服務(wù)行業(yè)的健康有序發(fā)展，并促進(jìn)算力服務(wù)產(chǎn)業(yè)與數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略的深度融合，為我國(guó)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更強(qiáng)的支撐。

產(chǎn)業(yè)層面的實(shí)踐創(chuàng)新：算力服務(wù)應(yīng)依靠政府支持政策和市場(chǎng)需求，通過(guò)不斷實(shí)施差異化發(fā)展戰(zhàn)略、拓展算力服務(wù)的創(chuàng)新應(yīng)用、加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈延伸。算力服務(wù)企業(yè)應(yīng)積極參與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建良好的生態(tài)系統(tǒng)，不斷提高自身創(chuàng)新能力和服務(wù)水平，推動(dòng)算力服務(wù)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，也應(yīng)加強(qiáng)與社會(huì)各方的溝通和交流，深入了解市場(chǎng)需求和用戶需求，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更具針對(duì)性和適應(yīng)性的算力服務(wù)。

企業(yè)層面的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)：算力服務(wù)企業(yè)應(yīng)持續(xù)增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，注重人才培養(yǎng)和技術(shù)研發(fā)投入，積極探索新的商業(yè)和服務(wù)模式，并深度挖掘用戶需求，在提供更加個(gè)性化和高效算力服務(wù)的同時(shí)，為客戶創(chuàng)造更高的價(jià)值。此外，還應(yīng)加強(qiáng)合作伙伴關(guān)系，共同推進(jìn)算力服務(wù)生態(tài)圈建設(shè)，實(shí)現(xiàn)多方合作共贏，促進(jìn)整個(gè)算力行業(yè)的健康有序發(fā)展。

技術(shù)層面的升級(jí)提升：算力服務(wù)需要加強(qiáng)對(duì)新興技術(shù)的運(yùn)用和研發(fā)，如AI、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等，以提升算力服務(wù)的智能化和安全性。同時(shí)，算力服務(wù)還需要不斷推動(dòng)算力服務(wù)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新和升級(jí)，以更好地滿足用戶不斷變化的需求和不斷提高的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，在技術(shù)層面進(jìn)行升級(jí)提升，加強(qiáng)新技術(shù)的運(yùn)用和研發(fā)，已經(jīng)成為算力服務(wù)發(fā)展的必然選擇。

用戶層面的體驗(yàn)優(yōu)化：算力服務(wù)應(yīng)加強(qiáng)用戶研究，深入了解用戶需求和痛點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)化算力服務(wù)體驗(yàn)，提高服務(wù)質(zhì)量和用戶滿意度。為了構(gòu)建可信賴、高效、便捷的服務(wù)體系，算力服務(wù)企業(yè)應(yīng)借鑒最佳實(shí)踐，結(jié)合數(shù)字化技術(shù)，打造智能化服務(wù)平臺(tái)。通過(guò)與用戶的緊密互動(dòng)，以不斷優(yōu)化服務(wù)流程和功能的模式，滿足不同行業(yè)、不同領(lǐng)域用戶的需求，最終實(shí)現(xiàn)用戶價(jià)值最大化。

（二）算力服務(wù)發(fā)展路徑

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)對(duì)高性能算力服務(wù)的需求正在持續(xù)增長(zhǎng)。如何明確未來(lái)的發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)算力服務(wù)的優(yōu)化升級(jí)，是我們當(dāng)前面臨的另一大難題。本研究認(rèn)為，算力服務(wù)路徑探索是一項(xiàng)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從統(tǒng)籌算網(wǎng)布局、統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、保障信息安全、培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)、促進(jìn)低碳發(fā)展五個(gè)維度進(jìn)行重點(diǎn)部署，以確保整個(gè)算力服務(wù)體系的適用性和魯棒性。

統(tǒng)籌算網(wǎng)布局：從全國(guó)層面規(guī)劃建設(shè)算力“一張網(wǎng)”，加強(qiáng)算力網(wǎng)絡(luò)頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌布局，避免重復(fù)建設(shè)算力基礎(chǔ)設(shè)施，合理細(xì)分各領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展方向。深化跨地區(qū)、跨部門、跨行業(yè)之間的合作交流，在政策制定、項(xiàng)目建設(shè)、技術(shù)創(chuàng)新等方面形成合力和協(xié)同效應(yīng)，完善機(jī)制設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌東西部的需求與供給。打造國(guó)家級(jí)的算力調(diào)度和社會(huì)級(jí)算力交易平臺(tái)，促進(jìn)算力資源的合理分配和高效利用，降低空置率和浪費(fèi)率，讓算力價(jià)格普惠，實(shí)現(xiàn)算力成為像水、電“一點(diǎn)接入、即取即用”的社會(huì)級(jí)服務(wù)。

統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)前，算網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)處于起步階段，存在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量不足、標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量不高和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施不力等亟需解決的問(wèn)題。據(jù)悉，國(guó)內(nèi)已成立算網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)委員會(huì)（CCNIS），旨在推動(dòng)算網(wǎng)融合技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，應(yīng)加強(qiáng)算網(wǎng)需求分析和技術(shù)預(yù)研，鼓勵(lì)相關(guān)單位和政府職能部門積極開展系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和制定工作，以國(guó)家行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的形式，通過(guò)征求意見(jiàn)稿、立項(xiàng)評(píng)審、審查批準(zhǔn)等程序，制定符合國(guó)際規(guī)范和國(guó)內(nèi)需求的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，還要建立有效的監(jiān)督檢查和評(píng)估機(jī)制，推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域和場(chǎng)景中得到廣泛應(yīng)用和落地，促進(jìn)算網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

保障信息安全：算網(wǎng)體系龐大，系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)高，亦需從數(shù)據(jù)安全、算力安全、網(wǎng)絡(luò)安全等維度進(jìn)行維護(hù)。通過(guò)建立健全算網(wǎng)內(nèi)生安全免疫能力體系，打造邊界、網(wǎng)元、全網(wǎng)安全三道防線，完善數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)安全加密、數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)扔脩魯?shù)據(jù)隔離機(jī)制，實(shí)現(xiàn)算力網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)、檢測(cè)和響應(yīng)。此外，結(jié)合區(qū)塊鏈、云原生和數(shù)字孿生等技術(shù)實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)節(jié)點(diǎn)安全的全過(guò)程溯源和可視化預(yù)警，確保算力節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一身份認(rèn)證、信任評(píng)估和可信流傳，保證算網(wǎng)不被篡改數(shù)據(jù)、植入惡意代碼、執(zhí)行非法操作或造成系統(tǒng)崩潰。

培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)：為了打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用引領(lǐng)、基礎(chǔ)支撐的協(xié)同創(chuàng)新和共享共贏的算力服務(wù)體系產(chǎn)業(yè)生態(tài)，各試點(diǎn)城市應(yīng)積極參與“算網(wǎng)大腦”建設(shè)，整合數(shù)據(jù)樣本池，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)+算法+算力+算網(wǎng)”四位一體的生態(tài)格局。政府應(yīng)引導(dǎo)和支持各方主體進(jìn)行靶向投資、協(xié)同創(chuàng)新、資源共享等方式，推動(dòng)?xùn)|西部數(shù)據(jù)中心集群同步投資、聯(lián)動(dòng)運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上、中、下游的全面協(xié)同和資源整合，提高算力服務(wù)體系產(chǎn)業(yè)生態(tài)的整體效益和創(chuàng)新能力，如圖4所示。

圖4 算力服務(wù)生態(tài)培育

促進(jìn)低碳發(fā)展：算力基礎(chǔ)設(shè)施需要采取有效措施，降低能耗和碳排放，助力我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和、碳達(dá)峰的目標(biāo)。因而，要推動(dòng)數(shù)據(jù)中心等算力基礎(chǔ)設(shè)施向綠色低碳轉(zhuǎn)型，采用液冷、高壓直流電、可再生能源等節(jié)能技術(shù)，發(fā)展高性能、高可靠、低功耗的新型算力設(shè)備和系統(tǒng)，提高運(yùn)行效率和節(jié)能水平。健全算力資源的節(jié)能監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)機(jī)制，建立能耗限額、碳排放指標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)中心等重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能管理和督導(dǎo)，引導(dǎo)行業(yè)合理控制規(guī)模擴(kuò)張和能耗增長(zhǎng)。另外，要優(yōu)化算力資源的布局和分配，實(shí)施“東數(shù)西算”工程，將數(shù)據(jù)中心集群部署在西部地區(qū)，利用當(dāng)?shù)刎S富的清潔能源和低溫環(huán)境，降低能耗和碳排放。

六、我國(guó)算力服務(wù)體系發(fā)展建議

（一）強(qiáng)化算力服務(wù)合作，拓展算力服務(wù)影響

一是加強(qiáng)與政府、企業(yè)、高校等各類機(jī)構(gòu)的算力服務(wù)合作，提供高效、安全、穩(wěn)定的算力支持，助力各領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展。二是積極參與國(guó)際算力服務(wù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和合作，打造具有國(guó)際影響力的算力服務(wù)品牌，推動(dòng)算力服務(wù)的全球化布局和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。三是深入探索算力服務(wù)的新模式和新應(yīng)用，結(jié)合AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿技術(shù)，為客戶提供更加智能化、個(gè)性化、多元化的算力服務(wù)解決方案。四是堅(jiān)持以客戶為中心，不斷提升算力服務(wù)的質(zhì)量和水平，滿足客戶的多樣化需求，贏得客戶的信任。

（二）鼓勵(lì)各界積極參與，形成算力發(fā)展合力

一是堅(jiān)持合作共贏的理念，以城市算力中心和國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)為引領(lǐng)，吸引社會(huì)資本投入算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和算力服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。二是應(yīng)加強(qiáng)金融機(jī)構(gòu)與政府在多樣性算力重點(diǎn)領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)的合作，共同探索可復(fù)制、可推廣的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。三是打造計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的長(zhǎng)板，不斷優(yōu)化高性能計(jì)算系統(tǒng)整機(jī)能力，加速軟硬融合與異構(gòu)計(jì)算協(xié)同創(chuàng)新，以滿足海量數(shù)據(jù)、多元場(chǎng)景的計(jì)算需求。四是注重補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的短板，孵化新的計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，建立可持續(xù)的軟硬件適配生態(tài)。

（三）加強(qiáng)算力服務(wù)保障，防范算力服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)

一是建全以云數(shù)、云智、云邊、云網(wǎng)為基礎(chǔ)的多源算力服務(wù)框架和算網(wǎng)自治管理機(jī)制，通過(guò)設(shè)立靈活的付費(fèi)機(jī)制和資費(fèi)規(guī)范以降低算力服務(wù)使用壁壘，持續(xù)完善算力服務(wù)的數(shù)字化、平臺(tái)化和規(guī)范化。二是建立健全算力服務(wù)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，明確算力服務(wù)的范圍、內(nèi)容、流程、質(zhì)量要求等，規(guī)范算力服務(wù)的提供和使用，提高算力服務(wù)的透明度和可信度。三是加強(qiáng)算力服務(wù)的監(jiān)督和管理，建立健全算力服務(wù)的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、審計(jì)、考核等機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決算力服務(wù)的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，保障算力服務(wù)的合規(guī)性和合法性。四是加強(qiáng)算力服務(wù)的技術(shù)支持和創(chuàng)新，不斷提升算力服務(wù)的性能和效率，優(yōu)化算力服務(wù)的架構(gòu)和模式，推動(dòng)算力服務(wù)的集成和共享，促進(jìn)算力服務(wù)的創(chuàng)新和發(fā)展。

（四）發(fā)揮算力人才優(yōu)勢(shì)，助力核心技術(shù)突破

一是我國(guó)應(yīng)充分發(fā)揮超大規(guī)模市場(chǎng)和新型人才體制的優(yōu)勢(shì)，緊扣科技自立自強(qiáng)的要求，利用高能級(jí)科研平臺(tái)的科技攻關(guān)優(yōu)勢(shì)，不斷開展算力服務(wù)的前沿探索和創(chuàng)新實(shí)踐。二是不斷加快存算一體、量子計(jì)算、類腦計(jì)算等前沿領(lǐng)域的研究，打造以算力為核心的軟硬件協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新體系，培育出算力服務(wù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和品牌影響力。三是通過(guò)設(shè)立專項(xiàng)人才引進(jìn)計(jì)劃、建立人才培養(yǎng)基地等措施，積極引進(jìn)高端人才，加強(qiáng)算力人才培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)建設(shè)，提升綠色算力產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)水平。四是加強(qiáng)“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同機(jī)制，優(yōu)化算力產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新資源配置，以優(yōu)質(zhì)企業(yè)、高水平產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺(tái)為載體，著力進(jìn)行先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域高端人才的培養(yǎng)。

（五）培育算力服務(wù)文化，塑造算力服務(wù)形象

一是推廣算力服務(wù)的宣傳和交流，加強(qiáng)算力服務(wù)的品牌建設(shè)和形象塑造，展示算力服務(wù)的成果和價(jià)值，增進(jìn)算力服務(wù)的社會(huì)認(rèn)知和影響力。二是推動(dòng)算力服務(wù)的協(xié)作和共享，建立算力服務(wù)的合作和交流平臺(tái)，促進(jìn)算力服務(wù)的資源和信息共享，實(shí)現(xiàn)算力服務(wù)的協(xié)同和共贏。三是倡導(dǎo)算力服務(wù)的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)，強(qiáng)化算力服務(wù)的法律意識(shí)和道德規(guī)范，履行算力服務(wù)的社會(huì)責(zé)任和公民義務(wù)，展現(xiàn)算力服務(wù)的良好形象和風(fēng)采。四是營(yíng)造算力服務(wù)的氛圍和文化，強(qiáng)化算力服務(wù)的認(rèn)同感和歸屬感，增加算力服務(wù)的參與度和滿意度，提高算力服務(wù)的忠誠(chéng)度和口碑。

利益沖突聲明

本文作者在此聲明彼此之間不存在任何利益沖突或財(cái)務(wù)沖突。

Received date:August 5, 2023;Revised date:September 11, 2023

Corresponding author:Xu Xuesong is a professor from the School of Advanced Interdisciplinary Studies, Hunan University of Technology and Business. His major research fields include the digital economy and smart society. E-mail: xuxs@hutb.edu.cn

Funding project:Chinese Academy of Engineering project “Basic Theory and Method of Industrial Chain Supply Chain Security Innovation Development” (2022-JB-01), “Strategic Research on Data Security and Digital Regulation” (2023-33-08)