中國移動：算力網絡技術白皮書解讀（21頁）.pdf

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1、中國移動研究院 段曉東2022.06算力網絡技術白皮書解讀contents算力網絡技術白皮書發布背景算力網絡十大技術發展方向算力網絡技術體系及發展倡議目錄目錄1232021年11月2日，中國移動在全球合作伙伴大會上正式發布算力網絡白皮書，啟動算力網絡全新發展理念，并向業界提出算力網絡發展倡議，引發了業界的廣泛關注和熱烈討論算力網絡白皮書發布引爆產業應用場景核心理念目標愿景體系架構發展路徑3算力網絡的新實踐和新進展細化總體架構深化大腦設計完善“4+3+X”數據中心布局設計多級時延圈網絡構建ITU國際標準體系構建CCSA國內行標體系攻關算網一體、算力原生等原創技術構建算力網絡創新試驗網，打造國家示

2、范性工程4發布算力網絡技術白皮書為加速算力網絡技術和產業成熟，中國移動對算力網絡關鍵技術進行了體系化的梳理和深度挖掘，明確十大技術發展方向和核心技術體系，形成算力網絡技術白皮書5contents算力網絡技術白皮書發布背景算力網絡十大技術發展方向算力網絡技術體系及發展倡議目錄目錄123方向一：泛在智能的新型算力賦能智慧社會轉型升級集中式智能算力分布式智能算力泛在智能算力端算力智算中心智算中心泛在調度實現云邊端AI算力高效協同，驅動高階人工智能場景成熟智算集群、無損網絡、高性能存儲等智能算力技術提升AI大模型訓練速度Serverless、分布式云原生架構使能AI框架和應用跨集群敏捷部署智能算力需求

3、凸顯，正從集中化向泛在化發展，云上大規模訓練、邊端高效能推理、泛在智能算力的無縫協同持續推動人工智能在千行百業的覆蓋和滲透，賦能智慧社會轉型升級邊緣智能節點邊緣智能節點邊緣智能節點邊緣智能節點邊緣智能節點邊緣智能節點端算力端算力智算中心7方向二：以數據為中心的多樣性計算架構鑄就高效算力服務數據體量激增、結構多樣，對計算效率提出了更高要求，以數據為中心的多樣化新型計算架構迅速興起，驅動數據就近計算，鑄就高效算力服務提升基礎設施層處理效率，數據中心出現DPUGPU/NPU等異構算力增長迅猛，跨架構開發編譯成為趨勢芯片架構從經典馮諾依曼存算分離架構向存算一體轉變存算一體算力卸載算力原生CPU+XPU

4、存算一體算法、軟件安全數據數據操作系統應用CPU8方向三：光電聯動的全光網絡架構支撐東數西算縱深發展光網絡正在向基于光電聯動的大帶寬、扁平化、低時延的智慧全光網演進，構建多級時延圈的全光網絡底座，將助力東數西算新型算力服務創新發展傳統環形網絡架構、帶寬、時延無法滿足東數西算業務要求全互聯的全光網絡助力東數西算業務甘肅樞紐算力貴州寧夏內蒙京津冀長三角珠三角成渝地市B城市C省級算力區域算力企業地市算力家庭園區邊緣FTTR PON地市算力邊緣城市A骨干20ms省域/區域35ms城市1msSPNOTN400G算間高速互聯通過400G/800G高速傳輸、OXC組網、光電聯動實現算力高速互聯和網絡靈活調度

5、算力敏捷接入通過OSU、SPN、FTTR、PON等多種異構方式實現用戶靈活敏捷接入骨干平面3骨干平面2骨干平面1100G/200GOTN（電）OXC（光電聯動）9方向四：超低時延驅動的確定性網絡成為產業數字化剛需確定性要素從帶寬向時延、抖動、丟包等多要素轉變，滿足算網連接業務多維質量需求確定性范圍逐步從云內走向云外，通過G-SRv6統一協議體系和智享WAN實現端到端靈活調度確定性粒度從粗粒度向精細化轉變，通過切片、應用感知等技術滿足差異化服務體驗以超低時延和確定性為主要特征的網絡支撐產業核心應用加速云化、線上化，并逐步切入到生產流程的關鍵環節，成為產業數字化剛需網PEIP/MPLS云工業教育港

6、口兼容平衡簡化平滑SRv6/G-SRv6教育切片工業切片交通切片云港口切片切片ID=1切片ID=2切片ID=3切片ID=4交通智享WAN10方向五：算網深度融合的原創技術驅動新型業務創新突破算力和網絡的發展日益呈現一體共生趨勢，網絡從連接算力，演進為感知算力、承載算力，實現網在算中、算在網中，將推動超低時延類新型業務創新突破算力路由在網計算協議融合：網絡感知、調度算力，實現算力實時動態靈活流通形態融合：網絡設備共享自身算力，實現數據隨轉隨算、高效處理網隨算動，使能泛在算力全向連接隨著NFV/SDN、DPU、MEC的規模部署，算網融合程度日益加深算網協議及形態上徹底共生，形成一套體系，成為算網一

7、體化基礎設施以網連算算網融合算網一體11方向六：融數注智的算網大腦使能一體化信息基礎設施構建算網一體化基礎設施是產業數字化轉型的必然要求，算網大腦通過實時感知底層資源，結合智能化技術實現多要素融合編排，使能新型一體化信息基礎設施的構建算網獨立，各自編排、分域管理融數注智，算網大腦一體化編排管理多要素融合編排實現要素能力的一體供給和最優匹配算網智能化實現算力網絡智能決策算網數據感知實現全域數據實時上報原生編排提供原子化的能力接口算管理系統網管理系統算力基礎設施網絡基礎設施使能基礎設施算網一體化基礎設施多要素編排算網智能化算網數據感知算網大腦原生編排12方向七：可信共享的算網服務開創行業發展新業態

8、算力和數據的流動性持續增強，以安全可控的數據流通和多方可信的算力交易為代表的新型算網服務，將重塑信息服務產業價值鏈分配體系數據流通以隱私計算、數據調度、數據運營、數據開放等能力為基礎，打造跨域數據流通體系算力交易依托聯盟鏈等關鍵技術構建多方算力可信交易平臺孤島式群島式共享式數據局部互通，價值挖掘不足單點算力性能瓶頸難突破可信共享可信流通跨主體數據共享開放，打造數據服務新范式單主體數據利用率低數據算力大數據技術云計算技術內外部算力資源整體盤活，實現供給側改革算力規?；l展，但總體利用效率不高13方向八：端到端的綠色低碳技術推動數字社會可持續發展以低碳能源技術為基礎，從芯片、服務器到數據中心，節能

9、技術由點及面逐層遞進，構建算力與網絡端到端協同的節能體系，實現算力網絡的創新節能、智慧潔能、綠色賦能，助力數字社會可持續發展芯片節能服務器節能數據中心節能低碳能源提升電源轉換效率、提升熱交換效率建造工業化、制冷高效化、供電低碳化、運營智能化清潔能源技術、智能調度技術、供配電技術、儲能技術、碳管理技術優化芯片設計、采用先進制程、小芯粒封裝、能耗控制端到端一體化節能數據中心服務器芯片各領域獨自節能14方向九：能力內生的新安全理念保障算網一體化全程可信隨著業務場景復雜度提升、數據流動性增強，傳統“外掛式”和“補丁式”的防護機制無法滿足動態安全防護需求，通過安全編排、隱私計算，打造內外安全能力體系，保

10、障算網全程可信安全能力動態編排，推動算網服務安全開放構建算力節點、網絡設備可信，實現算網全程可信靈活應用隱私計算技術，確保算網用戶數據安全傳統：安全能力外掛未來：安全能力內生安全編排隱私計算全程可信防火墻IPS/IDS漏洞掃描異常檢測安全能力編排數據隱私計算算網全程可信15方向十：空天地一體的星云算網實現全時全域信息服務在軌算力調度基于天基星云承載算力調度服務，滿足差異化業務需求低軌星座巨型化和在軌實時業務的多樣化發展，對星上算力和天基地基算網聯動的需求日益迫切，全域覆蓋和泛在連接的空天地一體化算網使能全時全域新型服務空天地統一IP編碼基于空天地統一的IP編址尋址機制，承載星云網絡星上路由基于

11、時隙空間的動態路由或結合星歷預測的智能路由，提高網絡的利用率算力節點CPU池ARM陣列GPU池衛星分布式功能層智能連接層地基6G算力網絡CPU池ARM陣列GPU池算力節點算力節點CPU池ARM陣列GPU池算力節點CPU池ARM陣列GPU池衛星算力節點/空天Router衛星算力節點/空天Router衛星算力節點/空天Router算力算力節點CPU池ARM陣列GPU池天基地基獨立發展空天6G算力網絡16contents算力網絡技術白皮書發布背景算力網絡十大技術發展方向算力網絡技術體系及發展倡議目錄目錄123算力網絡核心技術體系中國移動對算力網絡的關鍵技術進行體系化的梳理和深度挖掘，重點布局三十二大

12、核心技術，橫向映射三層架構，縱向串聯各技術棧，形成算力網絡核心技術體系，推動技術簇的共同成熟18算力網絡創新技術存算一體突破經典馮氏架構，消除存儲墻瓶頸，進一步提升芯片計算效率存算一體突破馮氏架構算力原生實現應用跨架構遷移算力卸載多算力形態統一底座算力度量打破單維算力指標算力路由突破互聯網架構協議在網計算打破算網邊界打破異構算力技術生態豎井，實現應用跨架構遷移，開創算力供給新模式GPUFPGAASICCPU異構硬件層抽象接口 統一編程模型 異構編譯器 異構runtime分析、調試工具業務應用改變互聯網的基礎架構，在協議上實現算力向量與距離向量疊加融合算力路由節點ABCE算在網中，網在算中，打破

13、算力和網絡的邊界，在形態上實現算網一體共生Switch-ASIC卸載計算、存儲、網絡功能的智能網卡，打造多算力形態的統一計算底座，實現極致性能和極低損耗算力應用與資源的抽象描述，構建統一算力度量體系，賦能泛算資源的合理規劃與高效調用vSwitch轉發面 轉發加速區域（FPGA/ASIC等）vSwitch控制面 intel/arm核HostOS(云廠商)vbs存儲客戶端openstck組件DDR中國移動將不斷加強應用基礎研究和跨學科交叉研究，通過技術創新構建算力網絡技術的領先優勢19算力網絡技術發展倡議共同構建統一標準體系和技術路線共同推動關鍵技術創新與突破共同打造算力網絡新服務和新業態共同建設算力網絡創新試驗網標準體系原創技術產業生態試驗試點20