2023-06-28-中国移动研究院-打造算网一体创新高地_推动算力网络纵深发展_21页_10mb

打造算网一体创新高地总结

核心内容

中国移动自2021年起提出“算力网络”理念，致力于构建以算为中心、网为根基，融合网、云、数、智、安、边、端、链等要素的一体化新型信息基础设施。通过系统化推进算网基础设施、业务融合创新与技术引领，中国移动正推动算力网络从概念走向实践，打造算力无所不在、网络无所不达、智能无所不及的未来网络格局。

主要观点

• 算力网络是新型信息基础设施：算力网络以算为中心，网为根基，实现算力资源的高效调度与融合，支撑AI大模型训练及行业数智化转型。
• 算网一体是发展趋势：通过算力原生、存算一体、全调度以太网等核心技术，推动算力与网络的深度融合，实现高效协同。
• 广域算网一体是关键突破：面向东数西算等场景，中国移动提出算力路由（CATS）与广域RDMA（WTSN）技术，提升算力网络的性能与可靠性。
• 多形态服务是发展方向：通过任务式服务（TaaS）、算力并网、算网数字孪生（DTN）等服务模式，实现算力资源的灵活供给与智能调配。
• 创新试验网是重要支撑：中国移动构建“1+9+9”节点布局的CFITI试验网，与“中国算力网”、“信息高铁”等互联，打造算力网络科学装置。

关键信息

算力网络发展路径

1. 算网基础设施构建

   • 采用“4+N+31+X”布局，建设1000个边缘节点，形成20ms、5ms、1ms三级时延圈。
   • 通过SRv6/G-SRv6构建统一算网底座，支持异构空间、多主体算力融通。

2. 业务融合创新

   • 发布“算网服务1.0”，推动CHBN业务融合发展，打造算网全新生态。
   • 构筑“算网大脑”，实现算力资源的全局感知与智能调度。

3. 创新技术引领

   • 提出“三横两纵”体系架构，聚焦十大技术方向与三十二个核心技术体系。
   • 算力原生技术实现跨架构算力迁移，打破“框架+工具链+硬件”紧耦合，提升应用部署效率。

算力原生技术

• 核心技术：两层架构、三大核心技术（统一编程模型、跨架构综合编译机制、原生运行时算力抽象）。
• 技术目标：实现一次开发、一次封装、跨芯迁移，构建标准统一、技术领先、兼容开放的智算底座。
• 进展：发布《面向智算的算力原生白皮书》，联合OIF、ITU、CCSA等机构推动标准制定。

存算一体技术

• 技术突破：突破冯·诺依曼架构的“存储墙”瓶颈，实现计算能效提升10~100倍。
• 技术方向：开展计算电路、芯片架构、软件工具、算法/模型等关键技术攻关。
• 成果：发布业界首个《存算一体白皮书》，推动高能效智能算力发展。

全调度以太网

• 技术优势：突破传统以太网性能瓶颈，实现无阻塞、高带宽、超低时延。
• 关键机制：分发粒度从“流”到“容器”，发流模式从“推”到“拉”，管控机制从分布式到集中式。
• 合作与成果：联合十余家合作伙伴发布《全调度以太网技术架构白皮书》，推动技术标准化与产业化。

广域算网一体技术

1. 算力路由（CATS）

   • 提出算力路由体系，将算力信息引入路由域，实现算网资源的全局优化。
   • 通过CA-BGP、CA-BGP-LS、CA-OSPF等协议簇，实现算力信息的统一采集与通告。

2. 广域RDMA（WTSN）

   • 提出广域RDMA技术，实现高吞吐、高可靠、低时延、低算力损耗。
   • 关键技术包括新型拥塞控制算法、丢包快速恢复算法、精确重传机制、数据安全加密协议。
   • 完成原型验证与并网试验，推动技术标准化与行业应用。

多形态服务创新

1. 任务式服务（TaaS）

   • 实现数据快递，支持海量数据长距传输即送即达。
   • 提供高可靠性、高安全性、低成本的一站式服务，满足数据搬运与迁移需求。

2. 算力并网

   • 汇聚超算、智算、三方公有云及社会闲散算力，实现资源统一调度。
   • 通过四种并网模式（转售、运营层对接、管理编排层对接、云原生纳管）满足不同场景需求。
   • 完成与“乌镇之光”、“太湖之光”等平台的并网验证，推动算力资源开放共享。

3. 算网数字孪生（DTN）

   • 提出虚实映射的数字孪生网络，构建算网资源的智能编排与调配。
   • 关键技术包括全景数据服务、全生命周期建模、全维网络透视、全向接口与协议。
   • 已发表多篇论文，推动DTN技术在学术与产业的协同发展。

创新试验网CFITI

• 节点布局：采用“1+9+9”节点结构，覆盖全国主要省市，形成多节点互联的试验示范网。
• 技术目标：打造“算力网络科学装置”，为算网基础科学研究与应用提供关键实验平台。
• 合作推进：与中国科学院计算技术研究所、鹏城实验室等机构合作，启动大规模科技研发基础设施建设。

总结

中国移动通过“算力网络”理念，系统化推进算网基础设施、业务融合创新与技术引领，构建了涵盖算力原生、存算一体、全调度以太网、算力路由、广域RDMA、任务式服务、算力并网、数字孪生等技术体系，推动算力网络向纵深发展。通过CFITI试验网等创新平台，中国移动正打造算网一体的新型基础设施，为未来数字经济发展提供坚实支撑。