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[智能机器人资料] 算力时代的全光底座白皮书(2022)

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发表于 2022-7-28 10:34:48 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
1、算力时代需要全光底座提供运力
1.1 数字经济的发展依赖运力与算力
数字经济发展带来算力持续高速增长
算力是数字经济的先进生产力,是推动人工智能、大数据、物联网、区块链等技术创新与应用的基础支撑,也是建设数字中国的重要保障。随着数字中国、网络强国建设的深化,云计算、大数据、人工智能等技术与行业进一步融合发展,各个传统行业的数字化和智能化将大幅度提高,我国对算力的需求迅猛增长。
• 从云网边端融合带来的计算领域爆炸,到计算向不同产业拓展,再到新技术成果的相互融合,都体现出了与算力相互支撑、协同生长的特征。
• 从技术融合看,人工智能、量子计算、类脑计算等新技术与计算产业相结合,拓展全方位的计算能力,OpenAI 发布的研究显示,2012年以来,人工智能应用对于算力的需求平均每年增长10倍。
• 从领域协同看,数据的泛在分布推动计算从云端向物联网、边缘计算逐步普及,计算无处不在,不同的计算领域相互协同。
• 从行业渗透看,计算已经跨越IT产业本身,成为数字化基础设施,为制造业、汽车行业等多领域的数字化转型提供支撑。以算力为核心融合大数据、人工智能、物联网、区块链等新兴技术,并与智能制造、智慧医疗、智能交通等领域协同联动,引领数字中国建设和数字经济发展。
伴随数字经济持续发展,预计每年数据中心机架规模将以20%以上的速度快速增长。
我国数据中心大多分布在东部地区,由于土地、能源等资源日趋紧张,在东部大规模发展数据中心难以为继。而西部地区资源充裕,特别是可再生能源丰富,具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。

东数西算,运力换算力
2022年2月,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群,标志着“东数西算”工程正式全面启动。“东数西算”工程通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。简单地说,就是让西部的算力资源更充分地支撑东部数据的运算,更好为数字化发展赋能。实施“东数西算”工程,推动数据中心合理布局、绿色集约和互联互通,具有多方面意义。
1. 有利于提升国家整体算力水平:通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力规模化、集约化发展。
2. 有利于促进绿色发展:加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源使用比例,就近消纳西部绿色能源,同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源使用效率。

1.2 算力网络是运营商新机会,全光底座需要向算力网络演进
算力网络,运营商新机会
联通算力网络白皮书与中国联通CUBE-Net3.0网络创新体系白皮书中都指出产业互联网是运营商算力网络的主
要商业机会。
运营商网络的核心价值从近20年运营商的发展来看,一直是业务和技术双轮驱动,且以移动通信的代际划分为标
志,从2G到4G,运营商提供的业务和为提供这些业务采用的支持技术,均在不断发生变化,而这些变化也直接
影响着运营商的经营状况和收入水平,体现出运营商在不同时期的价值。
• 从业务驱动来看,面向最终个体消费者的ToC业务,特别是移动业务一直是运营商最大的收入来源。在2G时
代,运营商的ToC业务体现为话音、短信等。这一类业务的特点是用户需求刚性,与网络连接能力强相关,
业务即最终服务,且从连接到业务的全部环节由运营商完全掌控。因此,在2G时代,全球移动运营商均获得
了丰厚的收益。但是,当经过3G时代的短暂过渡,跨入4G时代后,由于连接技术的飞速发展,网络带宽支
撑一般的个人应用已经完全没有问题。同时随着云计算,智能终端的崛起,运营商ToC端主要经营的业务由
话音、短信,逐渐变成了流量。虽然流量的提供也需要运营商网络的良好保障,但是由于流量不是最终的业
务形态,而只是OTT提供业务的带宽资源。运营商与客户的最终业务,最直接的需求也越走越远。这就导致
运营商在云时代迅速被管道化,价值变得越来越低。依靠流量经营,增量不增收,是目前全球运营商所面临
的共性问题和严峻挑战。
• 从技术驱动来看,运营商一直是全球ICT行业技术的牵引者,是电信信息行业全产业链的重要参与者。最先进的ICT技术,往往需要运营商为其快速提供网络支持,从而形成商业能力。而这些先进的ICT技术,反过来又促进电信网络的不断革新和进步,增强了运营商提供服务的能力。例如,在已经到来的云计算时代,运营商网络作为云内部和云间的总线,为云服务的正常运营提供强有力的支撑。
展望未来,在大数据,物联网,云计算等新兴技术的影响下,全社会的信息化进程明显加快,企业的数字化转型愈加提速,ICT赋能信息社会发展,表现出以下几个趋势:
• ICT业务的主要增长点由消费互联网转移到服务产业互联网,运营商除了给个人用户提供服务,给政企客户提供专线服务外,更要向全产业赋能。
• 电信网云化后,在满足自身云服务之外,有能力对外输出计算能力,成为全社会的ICT基础设施。运营商可以结合算力资源,结合其强大的网络提供能力对外服务;从算力资源的分布看,运营商算力包括西部枢纽算力、东部枢纽算力、省级集群算力和城市边缘算力;从网络覆盖看,覆盖全国的骨干与城域网络,提供OTN/IP等不同类型、不同品种的网络连接。针对政企提供算力,运营商的优势更加明显。
• 从国家的双碳与东数西算战略看,企业以前大多在自己的园区部署本地DC,随DC集约化要求,企业在园区继续发展DC受限。在算力持续增长下,大部分企业在集群中心与枢纽节点租用算力资源是企业新的选择方向。同时企业通过把有限的碳指标用于主营业务生产,把算力需求转换成租用算力模式,对企业来说也更为有利。
结合个人到企业,全社会对AI服务的迫切需求,以及运营商强大的网络服务能力和广泛分布的算力资源,完全可以向全社会提供普适性的算力,使算力成为继话音、短信、专线、流量之后运营商提供的新一代普适性标准化产品,且该产品的价值比流量更高,可以结合用户的时延需求,计算能力与计算位置需求,充分结合运营商网络的接入优势,边缘机房和网络覆盖优势,以及算力资源优势,包装成面向不同用户层级,不同需求的多等级、多种类算力服务,为AI社会提供强大的能源与养料。
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2、算力时代的全光底座关键需求与特征
在全光云网时代,全光底座的关键需求如下:
1. 架构稳定,极简、大带宽、可扩展:全光组网,一跳直达,稳定低时延。
2. 全光锚点,全业务接入:支持ETH/SDH/PON/OTN/WDM等多种接入技术。
3. 光电协同,确定性承载,安全隔离。
4. 端到端分片,一网多业务差异化SLA服务。
5. 云光协同,业务灵活入云。
结合东数西算的规划,以下展开算力时代的全光底座关键需求分析。

2.1 算力时代的全光底座关键需求
优化网络架构
“全国一体化大数据”对传输的一个关键需求是建设数据中心集群之间以及集群和主要城市之间的高速数据传输网络,优化通信网络结构,扩展通信网络带宽,减少数据绕转时延;并建立数据中心网络监测体系,推动数据中心与网络高效供给对接与协同发展。
结合“全国一体化大数据”的规划,全光底座的一个关键需求是优化网络架构。网络规划与建设打破行政区划,减少数据的绕行,优化时延。任意两点间的连接方向可参考高速公路导航,就近选直连路由,而不是通过省会城市绕行。通过架构优化,任意DC间,任意用户-DC间都可大幅优化时延,提升业务品质。

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发表于 2023-4-27 11:05:24 | 显示全部楼层 来自 广东省深圳市
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