云智算技术白皮书_31页_719kb

报告摘要

云智算技术白皮书（2025）总结
前言：云计算历经资源云化、云原生化、算力泛在化阶段，正向智能化演进。中国移动构建云智算技术体系，升级四层架构（AIIaaS、AIPaaS、MaaS、AISaaS），推动算网大脑向算网智脑跃迁，打造全链路可控用智安全，明确“供给者、汇聚者、运营者”定位，全面提升智能算力与应用的普惠能力。

技术背景：传统云计算面临算力、网络、服务形态三重挑战。算力层面，超大规模GPU集群调度能力不足；网络层面，TB级数据同步对时延敏感；服务层面，单一IaaS/PaaS难以满足AI全链路需求。云智算以AI为核心驱动力，通过深度融合算网基础设施，提供一体化资源、全栈开发环境和一站式模型服务，成为下一代云计算范式。

核心技术方向：

计算技术：
- 算力芯片：研发国产高算力芯片（如大云磐石DPU），优化RDMA技术、降低尾时延，提升带宽利用率；推动SIMT架构与RISC-V指令集，构建AI智算开放生态。
- 智算超节点：基于COCA架构联合产业链打造开放式超节点，实现高吞吐、低时延的数据处理能力；推进协议标准化与芯片互连技术，支持跨GPU厂商兼容。
- 算力原生：通过统一算力抽象机制和虚拟指令集，实现跨架构应用一次开发、一键部署；构建“芯合”跨架构平台，覆盖7家芯片厂商，推动国产生态发展。
存储技术：
- 智算文件存储：基于高性能网络与硬件（如DPU、NVMe SSD）构建极简化存储系统，支持全生命周期数据管理，降低延迟与成本。
- 训推多级缓存：开发多级缓存架构（GPU显存→主存→网络存储），结合CXL互联技术实现数据智能路由，优化资源利用率；探索跨架构缓存管理框架，提升系统的灵活性与可靠性。
网络技术：
- 卡间互联：推出全向智感互联协议（OISA），支持大规模GPU互联，实现百纳秒级时延与无损传输；推动协议标准化与IP芯片化，形成端到端解决方案。
- 机间互联：研发全调度以太网（GSE）架构，替代传统InfiniBand/RoCE，支持弹性组网与高可靠性；布局液冷技术解耦与智慧运维，提升数据中心散热效率。
- 算网一体：通过算力路由（CATS工作组）与在网计算（NACA技术）实现网络与算力的动态协同，构建支持万亿参数模型训练的高效基座。
AI开发平台技术：
- 数据处理：优化多模态数据整合（如RAG、AIGC）、动态标注与血缘追踪技术，为模型训练提供合规数据燃料。
- 训练框架：采用FP8/INT8低精度训练、梯度缩放机制提升效率；研发混合并行优化技术，解决显存分配不均与负载失衡问题。
- 推理框架：通过预填充与解码解耦架构、动态批处理技术降低推理延迟；结合联邦学习与信用分配体系，实现资源高效调度与隐私保护。
- 智能体生成：突破检索增强生成（RAG）、自主规划与多智能体协作技术，构建可解释、高可信的智能体系统，支持复杂任务处理。
- AI开发工具：结合向量数据库、多模数据库与低代码模型开发技术，实现AI开发流程智能化与应用落地简化。
模型服务：
- MaaS平台：汇聚大模型与智能体资源，提供模型分发、协同调优等服务，支持行业多样化需求；构建“9天系列”与主流模型生态，推动AI即服务模式。
算网大脑：
- 资源编排调度：通过统一资源抽象层、动态预测与弹性分配，实现跨域算力与网络资源协同；引入数字孪生技术优化调度方案。
- 任务式编排调度：适配数据处理、分布式推理与集中式训练场景，提升资源利用率与稳定性；推动“业务运行-算力输出”模型优化。
- 智能体编排调度：基于ANP/MCP协议与智能路由算法，实现多智能体动态协作与资源管控，支撑高精度业务需求。
安全可信：
- 计算环境可信：通过CVE漏洞监测、硬件级安全芯片（TPM/TCM）构建全栈可信架构，实现攻击防范与自证安全。
- 数据安全可用：采用全生命周期防护（分类分级、加密脱敏）、特征分析检测与数据水印追踪技术，保障数据安全与模型防篡改能力。
- 智算服务可靠：结合AI检测、模型签名链与区块链存证，强化模型公正性、结果可信性与抗攻击能力。
绿色节能：
- 能效管理：建立“评价-优化-管控”体系，通过算效、碳效模型提升系统能效；布局绿色设计与运行算法，优化“业-算-能”协同。
- 数据中心热管理：推广液冷技术与智慧运维，实现制冷系统动态智能管理与能耗优化。
- 算电协同：构建算力与电力双向耦合机制，提升绿电利用率；探索余热回收技术，将低品位废热转化为工业、农业等场景可用资源。

未来技术展望：云智算将依托存算一体、量子计算等新兴技术突破，重构计算架构与服务模式。存算一体通过减少数据存取开销，提升AI芯片算效；量子计算实现特定问题的指数级加速，推动材料模拟、金融建模等高算力场景创新；高吞吐抗损传输技术（如UDCI）优化广域数据共享能力；模型分发网络（MDN）拓展分布式推理能力，支撑亿级用户并发访问。

倡议：云智算发展需产学研用协同推进，中国移动提出四大方向：完善技术与标准体系，攻克关键技术瓶颈，创新应用服务模式，构建开放生态，推动智能算力普惠化与行业智能化升级。

展开完整摘要