新基建之計算基礎設施：“計算”與“網絡”融合發展的“新藍海”

近年來，以信息網絡爲基礎的“新型基礎設施”成爲推動數字化經濟轉型，實現“第四次工業革命”的重要推手。我國政府高度重視這一戰略發展機遇，2020年4月，國家發改委明確提出“以新發展理念爲引領，以技術創新爲驅動，以信息網絡爲基礎，面向高質量發展需要，提供數字轉型、智能升級、融合創新等服務的基礎設施體系”，其中，以高效算力爲主要服務方式，依託計算技術賦能智能化業務部署的計算基礎設施成爲“新基建”的重要內容。

圖1 計算基礎設施成爲新基建的重要內容

算力供需關係不平衡成爲產業創新升級演進的重要瓶頸。長久以來，算力提升一直是各國科技佈局的重要方向，以超算爲代表的算力競賽被視爲衡量國家科技水平和創新能力的重要標誌。面向5G+時代，以車聯網、物聯網、人工智能應用、工業互聯網等新型技術融合創新場景帶來了與日俱增的計算要求。以自動駕駛爲例，根據密歇根大學的研究表明，一輛自動駕駛汽車，每小時產生4TB需要處理的數據，其駕駛系統的能耗佔比高達41%。當前，以行業雲計算、邊緣計算、超算等爲代表的算力基礎設施無法滿足智能化業務對於服務實時性、多場景適配和網絡資源高效利用的能力要求，“局部算力過剩”與“全局算力不足”的供需關係嚴重阻撓了智能化應用的創新發展。

以算網融合爲核心，構建彈性開放、高效協同的計算基礎設施成爲IT產業與CT產業融合發展的重要共識。在基礎電信服務商爲核心的通信行業（CT），高度重視算力資源需求帶來的服務轉型機遇，伴隨電信網絡雲化的不斷深入，從“雲網融合”走向“算網融合”，以5G MEC和算力網絡爲抓手，面向算力和連接的全局優化，積極佈局提供算力服務的新一代網絡基礎設施；對於以雲服務商、雲數據中心和超算爲代表的信息化行業（IT），信息通信網絡長久以來被視爲全局化算力調度的發展盲區，網絡資源與計算資源的隔離阻撓了全局化算力調度，形成了碎片化的“算力孤島”，因此，面向智能化場景的算力需求，打造以算網融合爲核心的計算基礎設施，已經成爲IT產業與CT產業共生演進的重要方向。

從“計算”到“網絡”，國內ICT行業積極響應計算基礎設施的建設號召，直接建設投資達萬億。截止2020年6月，計算基礎設施得到了國內產業界的積極響應：阿里雲宣佈將在未來三年內投入2000億用於建設面向未來的數據中心，繼續深化“飛天”操作系統，持續加大芯片、服務器、交換機、網絡等領域的自研力度；百度全面發力“智能計算”，在數據中心、算力與芯片、雲存儲、邊緣計算、網絡設施等方面不斷投入，藉助智能計算方面的先發優勢，積極打造統一的算力新系統；騰訊雲宣佈投入5000億佈局計算基礎設施，以數據中心網絡互連（DC-I）、超級計算集羣等爲抓手，全面提升騰訊雲的計算能力；華爲持續聚焦國內技術短板，全面推進“鯤鵬+升騰”基礎芯片族的建設工作，積極打造集“CPU、NPU、GPU、存儲控制、網絡互連、智能管理”於一體的強大算力支持；國內三大基礎電信服務提供商，紛紛發力算力網絡，圍繞網絡新技術演進方面開展了大量的前瞻性研究工作，計劃打造面向全連接的算力新平面，對現有的網絡基礎設施實現全面升級。

計算基礎設施即將形成新基建的巨大“藍海”，驅動傳統基礎設施數字化升級，助力新一輪的產業革命。總體上看，從傳統算力設施演進到運營商網絡平面升級，在計算基礎設施方面，行業即將投入萬億級的資金以帶動從芯片生成、設備製造、服務提供、業務創新等上下游產業鏈實現技術創新，驅動數十萬億資金的應用投資。計算基礎設施的不斷成熟，將有效帶動車聯網、AR/VR、物聯網、智慧醫療等行業的蓬勃發展，賦能政務、能源、交通等傳統基礎設施實現數字化升級，形成顯著的“藍海效應”。