算网融合技术与产业白皮书（2023年）总结
一、算网融合发展概述
各国持续细化算网战略，指引行业应用创新升级
全球主要国家将算网融合作为抢占数字经济新赛道的重要手段，美国加强国际合作和前沿技术研发，韩国、日本加大投资研发力度，欧盟提升欧洲竞争力，中国持续出台利好政策推进算网融合建设布局。
算网融合市场快速增长，算力互联成为投资新热点
- 算力规模持续增长：2023年全球计算设备算力规模为1369EFlops，中国达450EFlops，增速近50%。中国超算市场规模预计2025年达到466亿元，人工智能产业规模预计2028年达到8110亿元。
- 网络建设完善：中国建成全球最大光纤和移动宽带网络，5G基站数量达到404.2万个。
- 算网融合下算力互联成为新趋势：超算互联网、智算互联网、中国算力网、算力互联网等模式兴起，满足不同算力应用与调度需求。
算网融合产业模式逐渐成型，标准体系更加健全
- 业务形态：算力租赁、算力合作、模型服务。
- 传输：数据专线、分布式数据存储。
- 安全：网络安全产品、网络安全服务、网络安全硬件。
- 标准建设：持续加强技术攻关和创新研究，完善算网融合标准体系，如《算力网络总体技术要求》等。
算网基础设施部署适度超前，体现区域经济新方向
- 算力基础设施：数据中心机架规模超过830万标准机架，预计2024年市场规模达到3048亿元。
- 算间互联：通过高速网络连接多个数据中心或计算集群，构建大规模算力资源池。
- 绿色化转型：数据中心绿色低碳进程加快，节能优化和能源替换成为主要途径。
- 智能运维：数据中心智能运维程度不断提高，云化、虚拟化成为研究热点。
二、网络计算化推进网络智能演进
并网计算整合底层资源，算力感知纳管成为抓手
- 并网计算：通过高速网络整合分散的计算资源，形成统一算力池，提供高效灵活的算力服务。
- 算力感知纳管：实时感知和评估网络中算力的服务状态，支撑系统智能调度，确保资源最优配置和使用。
- 并网计算接入模式：运营层对接、编排管理层对接、云原生算力纳管。
移动算网加速6G发展，智能感知调度成为焦点
- 6G移动算力网络：融合算力和网络，具备智能、高效、可靠的服务能力，被广泛应用于自动驾驶、远程医疗、工业自动化等场景。
- 智能感知调度：基于智能化、敏捷化的算网基础设施，向用户提供随需随取的算网融合服务，动态保障服务质量。
算力网络感知应用需求，智能操作系统能力提升
- 应用需求特征：多样性、动态性、不确定性、调度高效性、安全性。
- 智能操作系统能力：构建应用需求模型、实现应用感知、打造弹性调度策略、实现多云协同、优化调度算法、保障算网安全。
三、计算网络化牵引算力全面互联发展
无损网络+大模型推动智算中心全面升级
- 无损网络：采用高带宽、低延迟的传输方式，保证数据的完整性和可靠性，提升智算中心效率。
- 大模型应用：AI大模型并行计算模式要求万卡集群规模，智算中心配置GPU和TPU等硬件加速器，不断优化资源分配策略，提高计算资源利用率。
IPv6+云平台助力高性能算力服务互联互通
- IPv6+技术：海量地址空间、灵活路径选择、网络功能虚拟化、边缘计算、安全防护、智能运维。
- 超算互联网：IPv6提升超算互联网的IP网络能力，构建一体化超算算力网络和服务平台。
边缘计算+AI提供一体化行业解决方案
- 边缘计算+AI助力行业大模型落地：数据处理和智能分析更加接近数据源头，降低延迟，提高响应速度。
- 边缘计算+AI推动场景应用智能化发展：智能物联网、自动驾驶汽车、智能制造。
- 云边协同：边缘计算与云计算资源紧密合作和资源共享，实现数据处理的最优分配。
四、算网数据一体化激发数据要素价值
算力网络面临数据挑战，数据要素成为重要锚点
- 数据要素驱动算力网络发展：催生新的算力需求、优化算力资源配置、促进技术创新与融合、赋能行业数字化转型、推动数据市场与生态构建。
- 数据助力数字经济发展面临多重挑战：数据安全与隐私保护、数据质量与一致性、数据主权与跨境流通、数据标准与互操作性、数据权属与利益分配。
数据存储构筑算力产业底座，助力算网行稳致远
- 数据存储筑牢算网融合产业基础底座：提供高效的数据处理能力、实现数据的高效管理和调度、提供可靠的数据安全保障。
- 数据存储技术在算网融合产业中的应用：大数据分析、云计算、边缘计算、物联网、智能制造。
隐私计算兼顾数据流通及安全，算网数据一体化实践
- 隐私计算在算网融合场景中的应用：数据传输和存储安全、数据处理安全、资源访问控制。
- 隐私计算为多个领域提供算网安全保障：金融、医疗、公共安全。
五、算网安全构筑全方面安全保障体系
零信任精细化管理算网资源访问，产品成熟落地部署
- 零信任关键技术：SDP（软件定义边界）、IAM（身份访问管理）、MSG（微隔离或微分段）。
- 零信任在各行业的落地应用：政务、金融、能源、互联网、通信、制造、教育、医疗、交通。
强化算网设备固件安全管理，筑牢算网安全屏障
- 算网设备固件安全问题日益凸显：开发过程安全意识不足、传统检测分析方法失效、安全认证机制尚未成熟。
- 加强算网设备固件安全管理：引入严格的安全审计机制、运用先进静动态相结合的逆向技术、构建固件安全认证流程。
区块链引入多层防护措施，构建可信协同的新模式
- 区块链构建算网融合可信基石：去中心化、不可篡改、安全可靠、透明可追溯。
- 区块链技术在算网交易平台中的应用：密码学算法、数字身份认证、不可篡改特性、共识机制、智能合约。
六、挑战及建议
挑战
- 技术基础薄弱，技术标准尚不完善：关键技术研发薄弱、自主可控能力不足、标准研究亟需完善。
- 产业生态不成熟，商业模式尚不清晰：市场混乱、无序竞争、商业模式不清晰。
- 高端人才缺失，人才培养机制亟需完善：人才短缺、教育体系滞后、知识产权保护问题。
建议
- 加强核心技术攻关，推动技术标准研制：加大资金投入、构建国产算网融合生态圈、加快开展标准研制和测试评估工作。
- 全面布局产业建设，打造规范健康的产业生态：建立健全监管机制、鼓励龙头企业发挥带动作用、加快推进“东数西算”重大工程。
- 加快人才培养力度，健全高端人才培养机制：加强政策引导、加强高等教育和职业教育体系建设、建立适配于地方数字产业需求的算网融合人才培养工程。
