郭秀慧
〔內容提要〕隨著國家“東數西算”工程啟動,算力成為激活數據要素潛能,支撐數字經濟發展的重要底座。當前,遼寧省算力存在算力基礎設施使用率低、算力服務軟實力發展滯后、算力供給通用化與地域產業需求定制化錯位、算力公共服務和交易平臺效能低及科技創新不足制約算力賦能能力等問題,亟須優化算力體系布局、構建“算力+模型”產業生態、推動核心技術突破、強化組織保障,加速釋放算力賦能數字遼寧建設。
〔關鍵詞〕算力;數字遼寧;東數西算
注:本文系2023年遼寧省社會科學基金項目“算力賦能遼寧數字經濟發展研究”(項目編號:L23BJL001)的階段性成果。
一、算力賦能數字遼寧建設的意義
算力是數字經濟的核心技術,涉及數據、算法、算力(廣義)三個方面;其中,算力(廣義)又稱綜合算力,是集信息計算力(狹義算力)、網絡運載力(運力)、數據存儲力(存力)于一體的新型生產力,主要通過算力中心等算力基礎設施向社會提供服務。綜合算力是算力、存力、運力三力高效協同、一體化發展的綜合能力。算力支撐數據信息處理,是衡量生產力,推動數字經濟發展的核心支撐力和驅動力。存力支撐數據存儲和管理,是迅速訪問信息,推動信息資源共享的基石。運力支撐數據要素高效流動,是優化我國算力供需關系,推動我國經濟社會數字化轉型的關鍵。三者融合發展促進新產業、新業態和新模式不斷涌現,引領算力產業高質量發展,支撐數字經濟發展。
隨著國家“東數西算”的重點戰略布局啟動,算力產業已成為數字產業化的核心構成和產業數字化的賦能關鍵。綜合算力成為產業數字化轉型升級的關鍵因素。政務、金融、交通、電信、醫療等重要行業的數字化轉型和升級,離不開綜合算力的支持:算力的提升使企業更快地響應市場變化和客戶需求,提高生產效率和產品質量,特別適合人工智能大模型,將極大推動生產生活走向智能化;存力的提升幫助企業更好地收集、保護和管理數據資源,提供數據支持;運力的提升加快企業溝通和協作,提高生產效率。具備快速數據處理、高效數據傳輸和可靠數據存儲等綜合算力能力的基礎設施,能幫助企業最大程度地發揮數字化要素的價值,為產業的數字化轉型注入更強勁的動力。
算力賦能千行百業、是經濟社會高質量發展的驅動力,全國一體化算力網絡建設成為國家重大發展戰略?!丁笆奈濉睌底纸洕l展規劃》《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》《算力基礎設施高質量發展行動計劃》等都對算力發展給予了政策和制度支持。據中國信通院測算,算力每投入1元,將帶動3—4元的經濟產出。算力像水和電一樣正在成為數字時代支撐經濟社會發展的無形動力,成為各國角逐的焦點,也成為我國各地區競相發展的重點。
習近平總書記在新時代推動東北全面振興座談會上強調,“積極培育新能源、新材料、先進制造、電子信息等戰略性新興產業,積極培育未來產業,加快形成新質生產力,增強發展新動能”。中共遼寧省委十三屆六次全體會議提出,加快形成新質生產力;用下一代通信網絡、大模型、區塊鏈等數字技術賦能實體經濟,加快人工智能創新應用?!叭ㄔO數字遼寧、智造強省”不僅是加快推動遼寧全面振興實現新突破的內在要求,更是學習貫徹習近平總書記在新時代推動東北全面振興座談會上重要講話精神的重要舉措。建設“智造”強省、讓“制造”“智慧”起來,需要充分挖掘遼寧省數字產業化的數據資源優勢,充分開發產業數字化的場景資源優勢,加快形成新質生產力。而“挖掘”和“開發”這些“優勢”的能力就是“算力”,它是新質生產力形成的新引擎,是驅動數實融合和產業升級的關鍵戰略資源和核心驅動力。
二、算力賦能數字遼寧建設的成效
遼寧以智造強省為主攻方向,不斷推動數字經濟與實體經濟尤其是制造業深度融合,以數字技術賦能傳統產業轉型升級,不斷提升產業“數智”化水平。
(一)基礎設施建設不斷加強
截至2023年9月,遼寧省已建成開通5G基站突破10萬個,居東北三省首位。接入企業超過9000家,居全國第7位,實現了全省全覆蓋。遼寧省的沈陽人工智能計算中心、大連人工智能計算中心同時獲批國家新一代人工智能公共算力開放創新平臺,是我國唯一獲批兩個平臺的省份,兩個中心總規劃算力已達到600P以上、高速算力達到10P,全省算力規模已達到2500P。
(二)工業算網體系加速構建
遼寧省擁有國內首個“星火?鏈網”骨干節點(營口)和1個“星火·鏈網”超級節點(沈陽)(截至2023年8月,全國共有9家),以構建工業互聯網數字生產關系加快推進工業數字化轉型。截至2023年9月,遼寧省上線運營的工業互聯網標識解析二級節點達到36個,數量位居全國第3位,實現全省14個城市及沈撫改革創新示范區全覆蓋。省級工業互聯網平臺已達87個,服務工業企業近5萬戶,連接工業設備近60萬臺(套)。沈陽中德產業園、大連金普新區等15個“5G+工業互聯網”融合應用先導區正在建設。
在工業算網網絡安全方面,遼寧省入選國家工業領域數據安全管理試點地區。省內企業在工業算網網絡安全方面開展了不同的探索,特變電工沈變集團、沈陽鼓風等33家企業作為試點,在工業數據安全分級分類管理、重要數據和核心數據備案等方面開展探索。朝陽紅山化工、撫順石化獲評工信部“工業互聯網+安全生產”試點示范項目。沈大網聯汽車協同創新中心“智能網聯車云身份認證”等項目獲評工信部車聯網身份認證和安全信任試點示范。
(三)算力賦能企業數字化轉型成效明顯
遼寧省的企業數字化、智能化水平不斷提升,算力賦能作用加強。截至2022年底,全省工業企業關鍵工序數控化率和數字化研發設計工具普及率分別達到59.7%和77.2%,高于全國平均水平。數字化車間和智能工廠數量增多,已達到152個、應用場景達到1235個,并遴選出省級數字化轉型標桿示范企業30家。新松機器人制造數字化管控互聯互通工廠等45個項目獲評工信部工業互聯網、新一代信息技術與制造業融合、智能制造等領域試點示范。
(四)政策環境不斷優化,平臺載體不斷完善
遼寧省先后出臺了《促進大數據發展行動實施方案》《加快數字經濟發展的實施意見》《全省網信產業發展三年行動計劃》《遼寧省工業互聯網創新發展三年行動計劃(2020~2022年)》等系列政策措施,算力產業發展的政策環境不斷優化。遼寧省擁有國家大數據綜合試驗區和國家新一代人工智能創新發展試驗區,算力創新平臺不斷完善,產業集聚能力不斷增強。
在平臺建設方面,工業互聯網算力賦能不斷增強。算力賦能跨領域跨行業的產業融合加快,重點培育了省級工業互聯網平臺87個,服務工業企業近5萬戶,連接工業設備近60萬臺(套)。沈陽“安新云控”等15個平臺獲評國家級專業型、特色型工業互聯網平臺。鞍鋼“羽嘉”、航天新長征大道“長征云”成功入選國家級跨行業跨領域工業互聯網平臺,實現東北地區零的突破。
(五)科技創新對算力的支撐力增強
遼寧省每10萬人口中大學文化程度比例全國第7,坐落著1600余家科研機構、114所普通高等院校,64位兩院院士工作生活于此,金屬材料、航空發動機、工業自動化等25個學科在全國乃至世界舉足輕重。截至2023年9月底,國家工業互聯網大數據中心遼寧分中心、遼寧鋼鐵行業分中心等創新載體相繼落地建設。中國工業互聯網研究院遼寧分院、遼寧省鋼鐵產業產學研創新聯盟、數字經濟產業協會等創新機構接連投入運營。同時,遼寧與移動、聯通、電信、華為等頭部企業深化戰略合作。
在工業互聯網領域,中科院沈陽自動化所研發的工業無線、邊緣計算、語義標識等工業互聯網關鍵技術,攻克了工業無線網絡抗干擾、低能耗和可靠傳輸等核心技術,面向離散制造業高速控制應用的工業無線網絡標準獲國家標準創新一等獎,支撐我國工業無線控制技術達到國際領先水平。丹東東方測控已為近千家企業提供服務,是國家采選智能制造系統解決方案供應商中標單位、國家數字礦山863科技攻關項目領軍企業。
三、算力賦能數字遼寧建設的挑戰
算力賦能數智遼寧建設還面臨諸多挑戰,只有及時應對,才能實現智造強省建設目標。
(一)算力基礎設施使用率低
遼寧省的算力基礎設施相對薄弱,信通院公布的《中國綜合算力評價白皮書(2023年)》對我國各省數據中心上架率的統計顯示,遼寧省的上架率居倒數第3位,約為35%,而黑龍江居首位,約為73%。數據中心上架率低反映了遼寧算力產業生態建設尚不完善,建設定位不明確,缺乏系統規劃和整體布局,需要平衡算力基礎設施投資與算力資源利用的關系。工業大數據是遼寧省特色,然而工業數據確權和分類分級管理難度大,關鍵數據敏感性強,再加上各類設備的接口和數據采集方式存在較大差異,數據金礦“開采難”,“加工地”數據中心得不到充分利用?!吨袊C合算力評價白皮書(2023年)》顯示,2022年,遼寧省的在用算力(已經使用的浮點運算能力)規模排第26位。
(二)算力服務軟實力發展滯后
一方面,算力服務及實際應用滯后于物理設施供給。數據中心建設理念在很大程度上還停留在服務器、網絡設備和磁盤陣列的安放等物理設施建設階段,重視速度和規模,忽視質量和效益,設備開發使用及服務能力等軟實力相對滯后。另一方面,數據要素開發利用效率低,數據信息碎片化、關聯弱及精度低等原因制約著數據中心的使用效率及算力服務能力的充分釋放。遼寧省內數據共享不充分,算力跨區域流動不暢,各算力樞紐間缺乏高速鏈接,算力服務平臺缺乏高效暢通,這導致省內算力資源配置效率低、交易成本高、算力資源未能充分開發利用。
(三)算力供給通用化與地域產業需求定制化錯位
算力所能提供的軟硬件技術底座與遼寧裝備制造業數字化轉型需求對接與融合不足。一方面,遼寧部分企業數字化意識不足,產業數字化處于初探階段,對算力需求的認識不深入,需求不清晰。另一方面,遼寧裝備制造業數字化轉型需要工業工藝、軟件、科學算法、經濟學、管理與服務等各方面知識的綜合應用、深度融合,對算力上下游產業生態及裝備制造業數字化轉型能力都有極高要求,遼寧先進制造業與現代服務業融合不深、算力定制化能力不足、算力供需匹配度低制約著算力賦能能力?!吨袊鴶底纸洕l展報告(2022年)》顯示,2021年,遼寧省數字經濟占地區生產總值比重和數字經濟規模增速都處于全國中下游水平。
(四)算力公共服務和交易平臺效能仍需提升
省內算力樞紐之間缺乏高速鏈接、算力數據不透明及數據安全等因素制約著算力公共服務平臺和交易平臺的高效暢通,算力資源配置效率低、交易成本高、算力跨地區流通不暢等問題制約著算力賦能效率的提升。再加上遼寧以裝備制造業為特色的產業結構,獲取合適算法和深挖數據的成本高昂,信息不透明、算法定制化要求高等都對高效算力交易和服務平臺提出了更高要求。
(五)科技創新不足制約著算力賦能能力
研發投入低,科技創新支撐不足。2022年,遼寧?。茖W研究與試驗發展R&D)經費投入強度約為2.28%,低于全國2.55%的平均水平。全省每萬人高價值發明專利擁有量為5.59件,低于全國9.4件的平均水平。遼寧省技術合同成交額在全國31個省(區、市)排名中位居第15位,且技術輸出遠高于技術輸入額,技術本地轉化率仍有待提升。
四、算力賦能數字遼寧建設的對策
遼寧省作為重要裝備制造業基地,在國家產業布局中占據重要地位,產業轉型升級迫切需要算力賦能注智;同時,擁有國家重點實驗室等對算力需求巨大的機構及規模龐大的工業企業,以科技創新為支撐的新質生產力形成需要超大規模算力體系。結合算力賦能數智遼寧建設取得的成效和面臨的挑戰,現提出以下對策建議。
(一)優化算力體系布局,提升算力設施利用效率
1.加快融入全國算力體系
強化遼寧省與國家8個算力中心及10個算力產業集群的對接融合,沈陽、大連數據中心全面參與國家算力網絡資源調度,承接相應規模的“運算任務”和“計算負荷”,承接后臺加工、離線分析、存儲備份等非實時性業務,承接其傳輸節點和算力節點功能,對標國家標準,提升省內算力水平,融入國家算力體系布局。挖掘沈陽、大連人工智能計算中心這兩個國家新一代人工智能公共算力開放創新平臺潛在算力協同優勢,與其他7家創新平臺簽署合作協議,在算力算法等方面加強共享協作。以沈陽市國家級互聯網骨干直聯點為基點,加快融入全國數據傳輸網絡和全國數據中心網絡檢測體系,推動數據中心與網絡供給的高效對接和協同發展,積極建立互聯網企業、云服務商及電信運營商等多方流量互通互聯云平臺,提供高效便捷的遼寧營商“云”環境。加快沈陽—大連人工智能公共算力服務平臺與社會各類算力供給方、算力服務商充分對接、融合共享,以建立沈陽—大連創新平臺算力聯盟為抓手,提升賦能遼寧數智轉型的能力,力爭面向全國、服務遼寧、輻射東北亞,挖掘數據金礦,釋放遼寧數據資源和應用場景紅利。
2.著力提升算力設施利用效率
對遼寧省內數據中心建設加強系統規劃和整體布局,強化新建算力中心項目論證,明確數據中心建設定位和服務功能,提高數據中心與應用場景尤其是裝備制造業數字化轉型需求的匹配度,監測上架率等關鍵指標,根據指標不斷完善算力產業生態布局,提升數據中心使用效率。以沈陽市國家級互聯網骨干直聯點為樞紐加快遼寧流量集聚與就地交換,建立沈陽與大連這兩個增長極之間的高速數據傳輸網絡,優化通信網絡結構,擴展網絡通信帶寬,減少沈大之間數據繞轉時延,為沈大及遼寧省內企業尤其是工業企業提供更加迅捷高效的互聯網服務。加快提升遼寧與其他國家級互聯網骨干直聯點所在地及其區域的網絡交互效率,增強本地算力需求旺季與淡季的錯峰調流能力,加強各骨干節點區域的算力互補與協同聯動;擴大算力服務區域,提升遼寧面向東北亞地區算力服務能力,進而提高遼寧算力設施的利用效率等。
(二)構建“算力+模型”產業生態,加速釋放算力賦能數智遼寧潛能
1.夯實數據基礎
積極推進遼寧數據交易所建設,完善數據資源分級分類制度,研究制定數據共享標準及規范等,建設數據共享、數據融合應用等數據平臺;探索區塊鏈、安全計算、隱私計算、數據沙箱等技術試驗,構建數據可信流通環境;以城市數據大腦建設,挖掘產業結構、經濟運行、社會服務、交通出行、生態環境等領域數據,探索“數據靶場”試驗,優化數據使用和協同機制。
2.構建“算力+模型”產業生態
以遼寧產業需求為導向,依托沈陽、大連人工智能計算中心加快大模型孵化培養,加速構建“算力+模型”產業生態;以用促建,強化算力網絡服務重點產業應用,尤其要充分發揮“星火·鏈網”超級節點等工業算網體系優勢,探索遼寧裝備制造業數據深挖技術和算法模型,加快推進“算力+模型”與產業尤其是遼寧的優勢產業深度融合;推動大模型孵化培養和商業化落地使用,推進“算力+模型”生態由技術向商業成果轉化。
3.以融合創新加快算力賦能
加快推進多元算力服務與互聯網、區塊鏈、人工智能技術的融合創新,為遼寧多元化的算力應用奠定技術基礎;加快推進裝備制造業與現代服務業深度融合,推進算力軟硬件基礎設施與集成了技術、工藝、算法、管理等跨學科數字化知識的定制化服務能力的深度融合,提升算力定制化供給能力;為遼寧國家重點實驗室、中科院駐遼院所、高等院校、科技領軍企業等科研院所、企業及創新平臺提供具有共性的普惠算力,積極探索算力調度模式,通過設立算力網絡協會等中介服務機構、建立算力創新應用聯合體等模式釋放算力創新潛能;將遼寧打造成國家算力體系的容災備份節點,提升算力體系的安全穩定性,構建貫穿基礎網絡、數據中心、云平臺等的協同安全保障體系。
(三)推動核心技術突破,加快形成以算力支撐的新質生產力
1.發揮遼寧產業特長,推動核心技術突破
整合遼寧在軟件開發、智能裝備制造、半導體芯片制造設備等領域的產業資源,充分發揮在材料、制造工藝和高端裝備制造業等領域的研發與制造優勢,以“揭榜掛帥”為抓手開展關鍵基礎軟件、工業軟件等重點優勢領域的核心技術攻關;加大對算力架構、算力操作系統、算力存儲與傳輸等相關技術創新的支持,以遼寧豐富的數據資源優勢和應用場景優勢為支點加入算力生態圈技術攻關體系,加快核心算法的研發突破,推動算力網絡關鍵共性技術突破創新;發揮“軟件定義芯片”的創新路徑優勢,以“業業不同”的工業場景應用定義軟件,再以滿足工業定制化需求的軟件定義芯片,以軟件“智能化”提升算力供給能力和效率。
2.構建“算力+工業”融合體系,加快形成新質生產力
以塑造“軟件與算法生態”為切入點,以“存算一體”為技術主攻方向,逐步構建遼寧“算力+工業”基礎算力資源和應用能力融合體系。融合遼寧的高端裝備制造、集成電路、精細化工等產業優勢和軟件開發等算力算法優勢于一體,加快傳統制造業數字化轉型,圍繞先進裝備制造業等4個萬億級產業基地和22個重點產業集群加快部署工業邊緣數據中心,推動算力賦能人機協作、故障分析、檢測診斷、智能維修等技術迭代,瞄準智能化高端化綠色化發展方向,滿足工業企業在研發設計、生產制造、倉儲物流、營銷售后等方面的算網存用需求,加速形成以算力支撐的新質生產力。
(四)強化組織保障,形成組織合力
1.加快組建遼寧數據局
隨著2023年10月25日國家數據局揭牌,遼寧省需要加快成立省級機構,貫徹落實國家數據局相關政策,強化遼寧省數據要素供給制度,構建數據流通體系。
2.強化基礎設施供給
按照適度超前布局的原則,繼續加強遼寧省5G基站等新型基礎設施建設;加強對遼寧省數據中心綠色化、集約化管理,提升算力中心的資源利用效率和算力碳效水平,打造具有遼寧特色、規模適度的算力服務體系。
3.加大算力研發投入
加大基礎軟件、硬件及應用軟件等算力產業體系研發投入;支持組建由“研發機構—企業—產業園區”等多主體聯合的創新聯合體等創新組織;強化“算力+行業應用”賦能發展體系,提高算力建設應用與實體經濟及遼寧重點產業發展需求的匹配度,降低算力使用門檻和成本;搭建集應用、數據、算力于一體的高效聯結的算力對接平臺。
4.加快算力復合型人才培養
發揮遼寧省高等院校、職業教育及在職教育作用,加強對交叉學科人才的培養和儲備力度;對于物理建模、數值算法、并行軟件實現、硬件支撐等人才,要通過加強跨學科聯合培養或設立新的專業學科等方式滿足算力對人才的新需求;加快對數據中心運維與技術服務等專業化人才的培養,提高算力服務能力。
(作者單位:中共沈陽市委黨校)