绿色算力技术创新发展态势分析

<正>自我国正式提出“双碳”战略目标以来,绿色低碳、节能环保成为各产业布局的底层逻辑。工业和信息化部等六部门发布《算力基础设施高质量发展行动计划》,提出“提升资源利用和算力碳效水平”“引导市场应用绿色低碳算力”“算力赋能行业绿色低碳转型”等多项要求。中国信息通信研究院（以下简称“中国信通院”）云计算与大数据研究所数据中心部在深入研究算力行业技术发展与创新趋势,     

算力网络场景需求及算网融合调度机制探讨

随着数字经济战略和数据要素改革的深化,计算需求持续爆发式增长,由此引发的能源消耗急剧增加,为“碳中和”“碳达峰”带来巨大挑战。“东数西算”通过对跨地理空间的计算网络资源进行协同调度,解决计算需求与资源供给不平衡问题,对网络带来了前所未有的挑战和演进动力。文章分析检索查询类、渲染交互类、深度学习类和区块共识类等四种算力需求场景,归纳总结算力网络场景特性及其路由资源需求模型,借鉴工业界和学术界在跨地理空间的计算资源协同调度方案,遵循以网络为中心且对现有网络协议改动最小的原则,探讨应用层算力任务预配分解,网络层路由优化和报文复制消除相结合的算网融合统一调度机制,并设计算力资源发布、算力任务预配和算网融合调度的协议流程,以平衡算力网络负载与算力服务质量。     

基于物联网的新型算力平台与网络连接

5G+AI是构建新型算力平台的重要条件,其需要以稳定的网络连接形式,实现对网络资源的合理使用,通过算力促进网络的正常应用。基于此,文中分析了新型算力平台的价值,确保算力平台的应用指标;再从设计思路、基本框架、资源模型、功能模块等出发,对算力平台进行实现,保障算力资源得到有效调用;最后,分析了新型算力平台的网络连接,对网络环境进行切片化,确保了网络资源的正常使用。     

绿色算力定义及关键技术研究

绿色算力是实现算力基础设施发展与生态环境保护有机统一的综合能力,是衡量算力基础设施发展绿色化程度的一个综合指标。绿色算力是把自然资源、环境资源作为算力发展考虑的关键,旨在推动算力设施、算力设备、算力平台和算力应用的“四位一体”绿色发展。绿色算力的目的是打通算力供需通路,完成算力产业用能转型、生产高效、应用和需求场景相匹配。通过研究绿色电力、绿色计算的概念,结合绿色发展战略规划的相关内涵,总结得出绿色算力的定义。绿色算力技术是保障绿色算力发展的技术体系,我国绿色算力技术体系正不断发展与完善。梳理绿色算力关键技术,为后续政策研究、标准制定、推广绿色算力消费和引导算力产业整体绿色高质量发展打下研究基础。     

中国信通院：众人拾柴火焰高 携手业界为液冷“升温”

<正>随着我国数字经济蓬勃发展，算力赋能场景日新月异。伴随着ChatGPT迅速“破圈”，AI驱动算力呈指数级增长，使得数据资源的计算、存储和应用需求快速扩张，数据中心等算力基础设施的高密度、高算力发展已成必然趋势。与此同时，在“双碳”战略驱动下，数据中心也面临着高能效的发展要求，利用风冷散热的传统方式已无法满足数据中心业务增长与节能降碳的双重需求，先进的液冷技术为数据中心带来了全新的曙光。     

基于算力网络平台算力资源处理技术浅析

随着算力网络的发展，如何整合多云算力资源，对外统一提供云计算服务成为重要的研究课题。设计算力网络资源管理平台对网络云、移动云、IT云以及边缘云等多云算力资源进行了统一计算处理，未来可以作为算力感知平台承担基础算力的注册、度量、对外发布等功能。本文阐述了算力网络资源管理平台设计方案，用于高效处理海量算力数据，提供即时算力资源信息的技术解析能力，并提出了基于Hudi数据湖的数据处理演进思路和分布式算力资源管理的设想，为其他研究人员提供参考。     

面向算力承载的SPN关键技术与演进策略探讨

<正>当前国家大力推动“东数西算”和“双碳”战略,将催生以数据为关键生产要素、算力为核心生产力的绿色经济新形态。算力网络可提供基于数据、计算、智能、网络融合发展的新型共享服务模式,广泛服务于智能科学计算、行业数字化应用、政府大数据治理和公共服务等场景,成为我国数字经济发展重要驱动力。算力承载网络作为算力服务的底层支撑系统,     

双碳政策下通信行业碳发展解析

国家双碳和东数西算政策双管齐下,对通信行业自身及社会的碳发展均产生了重要影响。本文在阐明国家碳达峰和碳中和具体举措的基础上,对5G快速发展道路上通信行业碳发展进行解析。     

算力服务原生技术体系架构研究与实践

当前,计算服务形态由最初的云服务向算力服务演进,异构算力的广泛应用带来了软件层面以及硬件、芯片层面新的技术问题。文章分析了算力技术的发展趋势及当前应用多样化下异构算力发展面临的挑战,首次提出了算力服务原生技术体系,并阐述了算力服务原生的定义内涵、功能需求、总体架构等技术特征,最后通过算力服务原生体系原型部署以及业务验证,实现“代码即服务”“算力即服务”的目标,解决异构算力代码不通用、算力服务化成本高等问题,提高算力在各类场景下的应用效率。     

基于智能合约与区块链的算力交易机制

针对算力交易这一关键问题,结合智能合约与区块链技术,提出了一种去中心化、去平台化的的算力资源交易的机制。首先,以区块链技术为基础构建算力交易的框架,并充分考虑对算力交易潜在攻击的防御保护;其次,算力交易过程引入智能合约,实现去平台化后各个节点协调统一的交易流程和一致性机制;最后,算力用户对算力资源的服务评价可通过智能合约生产出服务质量评分区块,完善算力交易的整个过程。     

算力网络场景下的超算互联网建设探索与实践

算力网络是支撑数字经济发展的重要承载平台,某市超算通过超算互联网建设实践探索实现了一体化算力平台,并在算力网络资源纳管和组网架构关键技术方面给出了架构设计思路,结合典型应用场景,部署实施了某省16地（市）超算互联网络,分析了遥感数据产品生产过程中的资源需求特点,并给出了该应用资源支撑流程以及其他典型算力应用场景,同时对算力网络技术演进方向进行了展望。     

数据中心节能降碳创新应用探索与实践

数据中心作为新型基础设施,是国家实施信息化和数字化转型的算力底座。随着国家双碳战略的不断推进,数据中心作为耗能大户能效问题日益突出,如何实现数据中心的绿色节能低碳建设和运行成为信息通信行业研究的最新方向。本文重点介绍了高效直流电源系统等创新应用技术的原理及实践效果,同时展望全预制化电力模块及液冷等前沿技术,共同探索数据中心节能降碳新技术和新思路。     

我国数据中心绿色化发展趋势及思考

随着大数据的高速发展,我国对数据中心的建设需求日益增长,随之而来的能源问题逐步凸显。近年来,国家大力推动建设全国算力网络国家枢纽节点,加快实施“东数西算”工程,构建国家算力网络体系。基于此,笔者在“双碳”背景下,对当前国内外绿色数据中心发展现状进行分析,探索数据中心绿色化建设路径,以期加速我国数据中心绿色化发展进程。     

一种基于域名解析机制的算力网络实现方案

新型数字化技术和业务的兴起,以及信息数据的爆炸式增长,对云—边—端多级算力资源提出了巨大的应用需求,算力基础设施泛在化成为一大发展趋势。算力网络将算力等资源与网络协同统一,结合用户需求提供最优的资源配置策略,同时提高多级算力资源的协同工作效率,成为网络技术发展的新方向。分析了当前算力网络的技术路线,提出了一种基于域名解析机制的算力网络实现方案。该方案引入域名解析机制,使用URL语言对多种算力资源进行统一标识,由集中式的算力资源管理平台对算力资源进行统一的分配调度。用户在收到分配的算力资源标识时,通过域名解析系统解析出相应资源的网络位置信息,并通过算力网关与资源池建立网络连接。此方案满足灵活扩展算力资源标识的需求,具有很好的实用性和通用性。     

基于碳税机制的碳市场与电力市场协同建模

挖掘碳市场和电力市场之间的耦合机理,抓住核心影响因素来促进多市场协同发展,是从经济层面实现我国“双碳”目标的关键。文章聚焦碳税机制,构建碳市场与电力市场的耦合框架,并基于系统动力学构建一种基于碳税机制的碳市场与电力市场协同系统动力学模型,运用Vensim仿真分析单一碳交易政策与碳税机制下,不同碳税价格、碳税机制开征时间等因素对火力机组发电成本、发电量和装机量的影响。研究结果表明：恰当的碳税机制开征时间能实现碳税“双重红利”效应;碳税机制能有效缓解“碳泄漏”,对于碳排总量控制与能源结构调整有关键作用。     

算力度量与算网资源调度思路分析

随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展,算力成为评价数字经济时代生产力的指标。准确度量各类计算平台的计算能力,并在算力网络中实现资源的有效盘活和高效调度具有非常重要的意义。以算力定义为起点,针对算力网络体系架构及其面临的风险进行具体分析,提出了合理的算力度量方案以及可行的算力感知与编排思路。     

算力网络的概念与体系架构探讨

数字化智慧社会的三要素是“数据+算力+算法”,计算正由云计算代表的“中心计算”向“云+边+端”统一协同的泛在计算发展,算力网络通过构建“云+边+端”的协同计算体系,旨在打造“算力即服务”。首先阐述了算力网络的概念,介绍了算力芯片种类,然后探讨了算力网络的体系架构,最后对云网融合向算网融合的演进进行了深入思考。     

面向算力网络的IP承载网关键技术及网络部署策略研究

随着云计算、边缘计算和智能终端的快速发展,算力资源呈现出泛在部署趋势,算力网络能够通过灵活的承载网络对泛在异构的算力资源进行调度,有效提升了算力资源利用率。文中结合当前算力网络发展现状,对算力网络的概念定义以及标准体系进行了总结,随后对SDN,SRv6等算力网络关键承载技术进行了阐述,并讨论了其在算力网络中的典型部署策略,最后对算力网络面临的挑战与后续研究方向进行了展望。     

数据中心行业碳达峰碳中和标准体系建设研究

为进一步发挥标准在实现“双碳”目标过程中的引领和规范作用,基于数据中心行业绿色低碳标准化工作进展,系统梳理国内外数据中心行业绿色低碳标准体系发展现状并进行问题诊断,开展数据中心行业“双碳”标准化需求分析,从基础通用类、核算核查类、评价类、减排技术类、管理服务类等5个方面构建数据中心碳达峰碳中和标准体系框架,并提出深入推进数据中心“双碳”标准化工作的对策建议,为数据中心行业低碳高质量发展提供技术支撑。     

基于算网一体化演进的算力网络技术研究

我国工业和信息化部发布了《新型数据中心发展三年行动计划（2021～2023年）》,明确了数据中心建设计划,正式启动了“东数西算”工程,全面推进算网一体化进程,基于此,本文阐述算力网络的阶段发展,并从算力网络技术体系、算力感知技术架构、算力标识与度量规则、算力路由技术四方面对算力网络技术展开研究,最后根据当前研究情况,提出集中式部署、集中式与分布式协同部署、分布式部署三步走部署方案并分析算力网络技术价值。