【摘要】算力互聯網是面向算力應用與調度需求，通過能力增強和系統(tǒng)升級形成的新型基礎設施和技術產業(yè)體系，是培育和形成新質生產力的重要抓手。算力互聯網能夠顯著降低企業(yè)交易成本，推進產業(yè)分工形態(tài)變革，助力形成與新質生產力相適應的新型生產關系，讓生產要素特別是數據要素向發(fā)展新質生產力方向順暢流動。在多元化算力供給的環(huán)境下，推進算力互聯互通技術體系研究和應用，形成標準化可調度的算力服務是解決當前算力互聯挑戰(zhàn)的重要手段。推進算力互聯互通，塑造適應性新型生產關系，需從強化頂層設計、加快標準建設、推進平臺建設、培育算力市場、推廣行業(yè)應用等五方面發(fā)力。
【關鍵詞】算力互聯網 新質生產力 新型生產關系 作用邏輯 實踐路徑
【中圖分類號】F49 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2024.09.002
【作者簡介】余曉暉，第十四屆全國政協(xié)委員，中國信息通信研究院院長、黨委副書記、正高級工程師。研究方向為通信、互聯網、新一代信息技術與產業(yè)、信息化、兩化融合。主要著作有《綜合算力 解碼算存運的力量》（主編）、《加快發(fā)展新質生產力 打造發(fā)展新優(yōu)勢》（論文）、《加快提升數字中國建設的整體性、系統(tǒng)性、協(xié)同性》（論文）、《建立健全平臺經濟治理體系：經驗與對策》（論文）等。
引言
新質生產力是創(chuàng)新起主導作用，擺脫傳統(tǒng)經濟增長方式、生產力發(fā)展路徑，具有高科技、高效能、高質量特征，符合新發(fā)展理念的先進生產力質態(tài)。它由技術革命性突破、生產要素創(chuàng)新性配置、產業(yè)深度轉型升級而催生。當前，人工智能等顛覆性技術和前沿技術正加速引領科技革命和產業(yè)變革，算力成為戰(zhàn)略資源和全球科技競爭的焦點。而能夠使算力資源實現高效供需匹配、流動互通、遷移計算的算力互聯網成為優(yōu)化要素配置、把握發(fā)展先機的關鍵所在。
算力互聯網是面向算力應用與調度需求，通過能力增強和系統(tǒng)升級形成的新型基礎設施和技術產業(yè)體系，其本質是在互聯網體系架構上構建統(tǒng)一算力標識符，以算網云調度操作系統(tǒng)和高性能傳輸協(xié)議為基礎，增強異構計算、彈性網絡等能力，具備智能感知、實時發(fā)現、隨需獲取能力，形成算力標準化、服務化的大市場和算力相互連接、靈活調用的邏輯網。
算力互聯網是優(yōu)化生產要素創(chuàng)新配置，支撐數字經濟高質量發(fā)展的新型基礎設施，培育和形成新質生產力的重要抓手。一方面，算力互聯網將全國范圍內的通用計算、智能計算、超級計算等大型異構算力資源與數據資源互聯互通，實現算力資源匯聚共享、高效調度和靈活供給；有效整合和優(yōu)化利用算力資源，充分釋放數據作為新型生產要素的價值潛力，催生新的應用場景和商業(yè)模式，牽引算力基礎設施持續(xù)擴容形成良性循環(huán)。另一方面，算力互聯網加速推動數字經濟和實體經濟融合，為產業(yè)體系全面升級打好數字技術底座。算力互聯網降低數據傳輸成本，借助地理優(yōu)勢統(tǒng)籌算力資源，打破地域限制，推動產業(yè)數字化轉型向深向廣拓展，助推經濟社會高質量發(fā)展。據中國信息通信研究院測算，算力每投入1元，能夠帶動3元～4元的經濟產出，顯示出強大的溢出帶動賦能作用。
習近平總書記強調：“發(fā)展新質生產力，必須進一步全面深化改革，形成與之相適應的新型生產關系。”[1]算力互聯網不僅是培育發(fā)展新質生產力的重要抓手，也能夠支撐形成與新質生產力相適應的新型生產關系，讓生產要素特別是數據要素向發(fā)展新質生產力方向順暢流動。算力互聯網通過高性能算力與互聯網相融合，能夠實現異構算力和存儲間架構互通、高速互聯，并通過算力互聯互通節(jié)點，實現不同算力服務商之間的算力標識感知、算網一體化調度。算力互聯網對算力資源優(yōu)化分配，通過網絡效應與規(guī)模效應，大幅提升接入各方的連接效率，有效解決算力需求爆發(fā)式增長帶來的短期供給不足問題。算力互聯網能夠從宏觀層面優(yōu)化資源配置結構、提高資源配置效率，使算力供需形成更高水平的動態(tài)平衡，為人工智能時代的經濟社會發(fā)展提供數字引擎。
當前，我國算力基礎設施建設已達到世界先進水平。據中國信息通信研究院測算，我國算力資源規(guī)模幾年來位居全球第二。但同時，也存在算力資源分散、調用存在壁壘、標準化普惠化算力服務統(tǒng)一大市場尚未形成等問題，亟需推動算力互聯先行，進而打造高速彈性、融合先進、安全綠色、泛在普惠的算力互聯網。
算力互聯網對新型生產關系的作用邏輯
算力互聯網創(chuàng)新產業(yè)經濟組織。算力互聯網通過促進資源共享，強化數據要素作用，加快催生產業(yè)經濟組織方式變革。一是豐富產權形式。一方面，算力具有更多公共品屬性，與傳統(tǒng)的土地、資本等具有排他性的傳統(tǒng)生產要素不同，算力和數據、算法的一體化應用更呈現出正外部性和網絡協(xié)同效應，產權形式上更加強調共享和融合。[2]另一方面，算力互聯網通過科學有序布局數據要素和算力資源，帶來分配機制變革，一體化推進算力、數據、算法協(xié)同應用、普惠共享，有利于數據等基礎制度的完善。二是優(yōu)化市場結構。算力不再集中于企業(yè)內部的數據中心，而是根據云、邊、端深度融合方案，形成分布式算力基礎架構，[3]使計算、存儲各類多維異構資源在網絡中能夠實時交互、動態(tài)調度，為建立全國一體化算力大市場打下基礎。算力互聯網通過構建統(tǒng)一開放、競爭有序的市場體系，健全生產要素“由市場評價貢獻、按貢獻決定報酬”的機制，使新型生產關系持續(xù)向市場化、法治化、國際化演進。
算力互聯網降低企業(yè)交易成本。數字經濟時代，算力資源供給和需求同步增加。但由于信息搜尋成本、合同履約成本等外部交易成本較高，市場交易方式的靈活性受到局限。算力互聯網在保障算力可靠性和穩(wěn)定性的基礎上，通過對算力資源進行感知匯聚和一體化調度，實現規(guī)?；瘧煤竽軌驇砭W絡和算力的邊際成本遞減，實現低成本運用。一是提升算力資源易用性。算力互聯網通過將不同主體、架構、地域的算力資源標準化互聯，打破計算的“孤島”狀態(tài)；通過多元算力的互聯互通和統(tǒng)一服務，促進算力供給、調度、使用及結算智能化，逐步建立隨取隨用、靈活配置、按需收費的算力服務新模式，降低算力資源的使用成本和門檻，推動算力像水一樣提供社會基礎性服務，可以“一點接入、即取即用”，滿足多元化市場需求。二是優(yōu)化算力資源利用效率。隨著數字化進程加速，特別是人工智能等技術的廣泛應用催生海量數據計算需求，算力供給增速難以滿足全行業(yè)計算需求，特別是對偶發(fā)性算力需求激增的場景缺乏彈性應對措施。算力互聯網對分散、異構的算力進行感知、連接和統(tǒng)籌調度，匹配終端計算需求，大幅強化市場供需對接，加速算力資源的交易流通，大大提升算力資源的配置和利用效率，有利于解決信息不對稱導致的市場失靈問題，以更低成本實現算力共享，更高效服務生產生活。三是降低制度性交易成本。算力互聯網通過建立統(tǒng)一的算力服務市場準入標準、監(jiān)管機制和規(guī)范，打通規(guī)則、規(guī)制、管理、標準等，實現運行公共算力的標準化互聯互通，降低制度性交易成本，提高社會總福利。[4]
算力互聯網推進產業(yè)分工形態(tài)變革。算力互聯網推動數據要素加速進入社會化大生產，在各產業(yè)部門中發(fā)揮乘數效應，使新型的分工協(xié)同形式加速涌現。一方面，算力互聯網推動產業(yè)鏈專業(yè)化分工。算力同技術革命歷史上的蒸汽動力、電力、電動機等關鍵技術一樣，將在幾乎所有產業(yè)中得到應用，并且改變產業(yè)生產組織方式、價值創(chuàng)造和分配規(guī)律、產業(yè)分工基礎和過程。[5]算力專業(yè)化分工將深化數據要素在各行業(yè)中的應用，大大降低數據作為關鍵投入要素的使用成本，提升整個產業(yè)鏈效率，通過生產關系的優(yōu)化塑造競爭優(yōu)勢。目前，我國算力產業(yè)鏈已經初步形成，涵蓋由設備、芯片、軟件供應商等構成的上游產業(yè)，由基礎電信企業(yè)、第三方數據中心服務商、云計算廠商構成的中游產業(yè)，由互聯網、工業(yè)以及政府、金融、電力等各行業(yè)用戶構成的下游產業(yè)。另一方面，算力互聯網助力形成競合生態(tài)。算力互聯網為企業(yè)間搭建算力資源互聯互通平臺，各節(jié)點算力資源通過算力互聯網廣泛集聚，破除了企業(yè)間、產業(yè)間壁壘，實現跨組織邊界的資源互補與共享，推動形成資源自主有序流動的生態(tài)體系，[6]使得企業(yè)間關系由單向線性的鏈狀模式向網狀模式發(fā)展，產生新的價值創(chuàng)造路徑與協(xié)作關系。算力互聯網的共享模式允許多元主體同時分享算力資源，協(xié)作參與生產過程，競合關系的構建大幅延伸了企業(yè)的資源邊界，降低企業(yè)資源投入和運營成本。
加快培育算力產業(yè)生態(tài)的實踐路徑
從實踐看，算力互聯網正在從算力互聯互通技術體系化起步，打造標準化普惠化算力服務統(tǒng)一大市場，形成高效互補和協(xié)同聯動的算力產業(yè)生態(tài)。
在多元化算力供給的環(huán)境下，推進算力互聯互通技術體系研究和應用，形成標準化可調度的算力服務是解決當前算力互聯“找算力難”“調算力難”“用算力難”三大挑戰(zhàn)的重要手段。在“找算力”過程中，數據顯示，我國資源布局較為分散且利用率不高，各類算力提供主體超5000家，前十的算力資源提供主體只運營30%的算力資源，算力集中度低，難統(tǒng)籌分散的算力，用戶難以快速找到合適的算力資源，需要提高算力供需匹配效率。在“調算力”過程中，算力任務和數據需要高效上傳到合適資源池進行計算，當前大部分算力運營主體調度能力服務化水平低，與此同時網絡數據傳輸帶寬低、成本高，需要加強調度系統(tǒng)和網絡彈性能力，加速應用調度效率。在“用算力”過程中，不同類型、不同主體間應用接口、協(xié)議架構等標準各異，需要強化算力應用跨資源池部署，進行開發(fā)框架和計算框架的適配與兼容。
針對以上挑戰(zhàn)，可通過算力互聯互通技術體系中的核心算力互聯、計算以及網絡技術多層次基礎支撐，打造泛在互聯的算力體系。
構建統(tǒng)一的技術要求和管理規(guī)范。統(tǒng)一算力資源感知、數據傳輸流動、應用架構適配等關鍵環(huán)節(jié)技術要求，形成算力互聯互通管理規(guī)范，明確準入、業(yè)務分類、運營管理等規(guī)則要求。一是攻關核心算力互聯技術。突破算力標識、協(xié)議架構、編排調度等當前短板技術。在構建算力標識符體系方面，人工智能等應用需編排調度智算到GPU芯片顆粒度，要求標識需細化到芯片層以支撐更靈活的算力調度策略，同時任務型應用的需求彈性特征明顯，算力標識需支持實時感知資源狀態(tài)支撐資源的隨需調度。在協(xié)議架構方面，為保證算力任務和數據在資源之間的高速流動，在傳輸層開展高性能傳輸協(xié)議研究，在上層應用層擴展計算任務數據協(xié)議和算力特征標識，未來將探索算力節(jié)點間的長距離傳輸應用以支撐協(xié)同計算。在編排調度方面，將實現基于異構算力與開發(fā)架構的統(tǒng)一操作系統(tǒng)環(huán)境部署、網絡間高性能傳輸、用戶應用、任務封裝及跨地域、跨廠商部署。二是提高計算部署效率。開展計算框架的統(tǒng)一部署適配、高速互聯總線以及統(tǒng)一應用描述語言的技術研究與落地，統(tǒng)一異構算力資源的開發(fā)接口，提高節(jié)點內計算效率，兼容多種算力生態(tài)，實現計算任務加速部署運行。三是增強網絡傳輸速率，接入側彈性網絡方案和傳輸側骨干點、新型互聯網交換中心（IXP）等結合方案，實現實時網絡帶寬彈性可控，提升傳輸速率，降低用戶資費成本，大幅提升接入側自動化程度，實現網絡自服務能力，強化算力接入網絡能力，實現網絡資源的按需連接、彈性擴容、動態(tài)回收。
將算力并網調度的局域化探索互聯構建成為算力互聯網。由于主體及利益多元化和區(qū)域分割，且缺乏統(tǒng)一算力資源感知、任務數據流動、應用架構適配等關鍵互聯規(guī)則和標準，總體還是“算力局域網”分別發(fā)展的局面，需要形成全國全域的算力互聯網。探索算力互聯網頂層設計，在算力互聯互通基礎上，建立算力互聯網頂層架構，在確保算力互聯互通的基礎上，打造一個高效、統(tǒng)一且先進的算力互聯網體系，以滿足日益增長的數據處理和智能計算需求。一是明確技術架構。優(yōu)化升級算存設施，使其具備高效能、大容量、快速響應的特性。強化通信網絡建設，提升數據傳輸速度和穩(wěn)定性，保障算力資源的無縫共享。推動互聯算力的發(fā)展，實現不同地域、不同類型的算力資源靈活調度與協(xié)同工作。完善服務應用層設計，以滿足各類用戶對算力服務的多元化需求。二是構筑產業(yè)自主生態(tài)。通過開源等方式，創(chuàng)新算力互聯網的關鍵技術，鼓勵產學研用各方共同參與技術研發(fā)與迭代。建設實驗床與驗證平臺，為新技術、新模式提供實證測試環(huán)境，培育我國自主研發(fā)的算網云操作系統(tǒng)，實現協(xié)議接口之間的相互兼容，打破技術壁壘。進一步構建開放的軟件生態(tài)，助力產業(yè)鏈上下游企業(yè)協(xié)同發(fā)展。三是推動互聯成網運行。探索算力互聯網運行模式和管理機制，協(xié)同智算、超算等新型算力，探索并推廣適應算力互聯網特性的運行管理模式，實現分布式、扁平化部署，使得各類算力資源如同一張巨大而靈活的網，可以按需調用，隨時隨地滿足各類復雜應用場景下的計算需求。
在算力資源和需求區(qū)域差異突出的情況下實現全國資源優(yōu)化配置和算力高效服務。我國東部經濟發(fā)達地區(qū)算力供不應求，但區(qū)域內算力資源供給能力和增長潛力有限。西部地區(qū)具有大規(guī)模算力設施發(fā)展的資源稟賦優(yōu)勢，但本地需求不足，資源利用率不高。需要在統(tǒng)籌全國算力設施區(qū)域優(yōu)化布局的基礎上，解決好算力服務統(tǒng)一市場構建和資源全域有效利用問題。[7]需基于算力互聯互通技術體系，通過市場平臺等手段連接算力需求高和算力供給多的地區(qū)，促進平衡算力供需關系，促進算力互聯互通與各行業(yè)融合發(fā)展，形成多元融合、供需平衡的算力市場體系。培育算力市場生態(tài)，促進算力互聯互通與各行業(yè)融合發(fā)展，創(chuàng)新算力服務能力，形成多元融合的服務應用體系。一是統(tǒng)一市場規(guī)則。算力市場的培育將創(chuàng)新商業(yè)模式，發(fā)展算力提供、調度、應用等多元業(yè)態(tài)，需制定算力互聯互通規(guī)則和調度交易規(guī)則，明確算力調度、算力提供、算力應用等各個環(huán)節(jié)衍生的新產業(yè)角色的責任邊界。二是推廣實踐經驗。推動算力與產業(yè)融合發(fā)展，促進以云服務等方式實現數據、軟件、應用等與算力融合，面向大模型、科學計算、工業(yè)制造等領域開展試點和試商用，形成一批經驗可復制、可推廣的項目、企業(yè)和園區(qū)，為算力互聯互通廣泛落地提供參考。三是創(chuàng)新監(jiān)管手段。算力市場將催生算力交易、算力互聯通信、算力調度等新業(yè)務，需探索明確算力互聯互通相關業(yè)務的定義與分類、市場準入與退出、用戶權益保護、監(jiān)督監(jiān)管手段等規(guī)則規(guī)范，引導各類市場主體依法依規(guī)開展算力互聯互通相關業(yè)務，有效防范市場風險，切實保護消費者權益。
推進算力互聯互通的發(fā)展建議
過去三十多年，網絡的互聯互通成就了全球互聯網和數字經濟的高速發(fā)展，而算力互聯互通是形成統(tǒng)一算力服務大市場和人工智能時代做強做優(yōu)做大數字經濟的關鍵路徑，建議做好以下工作。
強化頂層設計。組織力量深入研究、編制一系列政策性指導文件，提供清晰的技術方案和路徑指引，助推算力互聯網的建設升級。在算力互聯互通已初具規(guī)模的基礎上，積極探索和構建算力互聯網的整體框架，并深化對算力互聯網技術架構的研究，研究制定具有前瞻性、針對性和可操作性的算力互聯網發(fā)展指導意見，促進全國范圍內算力資源的一體化整合，形成高效運作、互聯互通的全國算力一張網，構建開放、公平、競爭有序的算力統(tǒng)一大市場。
加快標準研制。著重推進算力互聯互通以及算力互聯網相關標準體系的建設和完善。對于算力標識感知、數據傳輸流動、應用架構適配等關鍵環(huán)節(jié)，制定統(tǒng)一的技術要求和標準規(guī)范，確保各類算力資源能夠無障礙流通和高效利用。通過完善的標準化體系，有力引導行業(yè)規(guī)范化建設，并借助標準的力量推動技術創(chuàng)新，形成良性循環(huán)。
推進平臺建設。在充分的技術驗證和嚴謹的體系標準支撐下，整合現有的多方平臺力量，構建立體化、多層次的算力互聯互通體系。通過統(tǒng)一的算力標識符對分布在各地、各領域的算力資源實現互聯匯聚，打通區(qū)域“塊狀”、行業(yè)“條狀”算力局域網，構建開放、融通的算力資源調配體系。在技術實踐方面，通過開源社區(qū)的力量，共同創(chuàng)新算力互聯網的關鍵技術，形成技術自主化構建開發(fā)能力，打造開放兼容、富有活力的算力互聯網開源生態(tài)系統(tǒng)，吸引更多開發(fā)者和企業(yè)加入其中，共同推動算力互聯網技術的發(fā)展和應用。
培育算力市場。通過政策引導和市場機制雙重作用，孵化和壯大算力互聯互通產業(yè)鏈中的各類主體，培育一大批有實力、有潛力的算力提供商，以及各類服務于算力資源交易、評估、咨詢等業(yè)務的第三方專業(yè)服務機構。鼓勵多元業(yè)態(tài)共同發(fā)展，打破行業(yè)壁壘，推動產業(yè)鏈上下游企業(yè)間形成緊密的合作關系，實現資源共享、優(yōu)勢互補。制定健全的算力市場規(guī)則，確保市場環(huán)境公平、公開、公正，優(yōu)化市場供需匹配機制，形成普惠規(guī)范、充滿活力的算力大市場。
推廣行業(yè)應用。圍繞政務、工業(yè)、金融、云計算等對算力需求旺盛的領域，積極開展算力互聯互通的試點應用項目，通過先行先試，總結提煉出成功的經驗和模式，培育出多樣化、針對性強的算力應用服務。選擇具備一定基礎條件和戰(zhàn)略意義的地區(qū)開展算力互聯互通應用示范，推動算力資源的高質量、高效率利用與發(fā)展，賦能經濟社會數字化智能化轉型和高質量發(fā)展。
注釋
[1]《習近平在中共中央政治局第十一次集體學習時強調：加快發(fā)展新質生產力 扎實推進高質量發(fā)展》，2024年2月1日，https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202402/content_6929446.htm。
[2]李平、鄧洲、張艷芳：《新科技革命和產業(yè)變革下全球算力競爭格局及中國對策》，《經濟縱橫》，2021年第4期。
[3]呂廷杰、劉峰：《數字經濟背景下的算力網絡研究》，《北京交通大學學報（社會科學版）》，2021年第20期。
[4]喬岳：《數字經濟促進高質量發(fā)展的內在邏輯》，《人民論壇·學術前沿》，2021年第6期。
[5]江小涓、靳景：《數字技術提升經濟效率：服務分工、產業(yè)協(xié)同和數實孿生》，《管理世界》，2022年第38期。
[6]余泳澤、胡山、楊飛：《國內大循環(huán)的障礙：區(qū)域市場分割的效率損失》，《中國工業(yè)經濟》，2022年第12期。
[7]單子丹、曾燕紅、李慧敏等：《數據資源如何重塑數字創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)多主體競合關系？——基于智能駕駛數字創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的解構與重組》，《研究與發(fā)展管理》，2022年第34期。
The Logic and Practical Means of the Arithmetic Internet
on New-Type Production Relations
Yu Xiaohui
Abstract: The arithmetic Internet is a new type of infrastructure and technology industry system formed by capacity enhancement and system upgrading for arithmetic application and scheduling needs, and it is an important hand for the development of the new quality productive forces. By significantly reducing the transaction costs of enterprises, and promoting changes in the pattern of industrial division of labor, the arithmetic Internet can help form a new type of production relations compatible with the new quality productive forces, so that the factors of production, especially the data factors, can flow smoothly to the development of the new quality productive forces. Under the environment of diversified arithmetic supply, promoting the research and application of arithmetic interconnection technology systems and forming standardized and dispatchable arithmetic services are important means to solve the challenges of current arithmetic interconnection. To promote arithmetic interconnection and shape adaptive new type of production relations, it is necessary to make efforts in five aspects: strengthening top-level design, accelerating standard construction, advancing platform construction, cultivating the arithmetic market, and promoting industry applications.
Keywords: arithmetic internet, new quality productive forces, new-type production relations, acting logic, practical means
責 編∕韓 拓 美 編∕周群英
