1ms城市算网发展分析报告

前言 全球数字化转型进程不断加快，数字化、智能化、网络化成为数字经济发展的主要特征。作为支撑数字经济的基础，世界各国对算网基础设施的投资热情高涨，其被视为下一轮国际竞争的焦点。2023年，工业和信息化部等六部门发布《算力基础设施高质量发展行动计划》，提出要建立算网监测机制，开展算力设施运载力评估，打造一批算网城市标杆。2023年12月，国家发展和改革委员会、国家数据局等五部门联合印发《加快构建全国一体化算力网的实施意见》，提出到2025年，1ms时延城市算力网在示范区域内初步实现。 在信息浪潮的影响下，依赖信息技术来改变城市发展蓝图的计划成为全球共识，算网基础设施作为重要底座，逐步成为全球城市数字化转型的必然选择。1ms城市算网是以城市为单元构建的新型信息基础设施，通过全光网络与分布式算力资源的融合，确保算力资源的高效匹配和充分利用，实现算力资源1ms高效协同，1ms赋能行业应用，为城市发展提供普惠、优质、经济、安全的算力保障，加速千行百业算力应用创新发展。 本报告旨在深入洞察1ms城市算网的现状、问题和发展趋势，为产业发展提供指导和参考，从而助力城市算网建设与优化，提升城市数字竞争力。报告仍有诸多不足，恳请各界批评指正。意见建议请联系dceco@caict.ac.cn。 目录 一、1ms城市算网的发展背景...............................................3 (一)典型应用...........................................................................12 1.工业互联网.................................................................122.智慧城市......................................................................133.新兴业态......................................................................14 (二)价值赋能...........................................................................15 1.经济效益......................................................................152.社会价值......................................................................163.技术创新......................................................................17四、1ms城市算网建设路径与标杆案例.............................18 (一)构建普惠泛在算力...........................................................19 (二)提质升级算网能力...........................................................20(三)标杆案例...........................................................................22五、未来趋势与发展建议....................................................24(一)持续强化政策引导...........................................................24(二)不断完善标准制定...........................................................25(三)大力促进技术创新...........................................................25(四)不断深化应用赋能...........................................................25(五)积极完善产业生态...........................................................26 一、1ms城市算网的发展背景 (一)政策驱动 城市算网是算力网络的重要组成部分，我国高度重视算力网络建设，以算力网络为抓手推动数字经济高质量发展。习近平总书记强调，要加快新型基础设施建设，加强战略布局，加快建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施，打通经济社会发展的信息“大动脉”。工业和信息化部等六部门发布《算力基础设施高质量发展行动计划》提出建立算网监测机制，开展算力设施运载力评估，打造一批算网城市标杆。近期，进一步提出以“点、链、链、面”体系化推进算力网络工作，持续提升算网综合供给能力。国家发展和改革委员会等部门发布《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》提出1ms时延城市算力网、5ms时延区域算力网、20ms时延跨国家枢纽节点算力网在示范区域内初步实现。 地方政府加强区域算力网络建设引导，因地施策全面促进地方算存运协同发展。深圳市印发《深圳市加快打造人工智能先锋城市行动计划（2025—2026年）》提出构建1ms时延的城市算力网、3ms时延的韶关算力网以及10ms时延的贵安算力网，形成多点互联、高速无损的算力网络。郑州市发布《郑州市城市算力网建设三年行动计划（2024-2026年）》提出到2026年， 建设形成具有全国示范效应的集约型、系统型城市算力网样板，构建省辖市内1毫秒、郑州—庆阳5毫秒、郑州—哈密20毫秒的三级算力时延圈。各地紧抓新型基础设施建设机遇，结合市场需求和自身区域的特点，积极部署算力网络建设，推行各类创新举措，体现地区差异化定位。 我国逐步形成央地联动的算力网络顶层设计格局，为数字经济发展建设奠定政策基础。城市算网以城市通过泛在的运力网络使用户便捷地获取算力服务，从而整合分散在城市中不同类型的算力资源，打破多源异构资源之间的壁垒，形成城市发展的新动能。城市算网的建设运营可以让“全国一体化算力网”实现渐进式落地。随着建设模式逐渐成熟，城市算网会逐渐扩展到区域、国家。城市算网作为数字中国、网络强国、新型基础设施建设等国家战略实施的重要载体，引领我国城市发展的新方向。 (二)业务驱动 随着AIGC、智慧医疗、高清视频等业务应用对算力需求的快速增长，构建通用算力、智能算力、超算算力等协同一体的发展格局尤为重要。就城市而言，工业互联网、智能驾驶、智慧医疗、电子政务、存储备份等对时延要求不同的算力需求猛增，而算力分散在城市内不同主体的机房和终端上，多元异构之间算力壁垒普遍存在。城市算网通过对各类算力的统筹规划， 并进一步提升网络互联能力，盘活城市中的闲置算力资源，进而在算网基础上进行应用的赋能。因此，城市算网是设施、技术与服务的综合体，构建城市算网，对于抢抓新一代信息技术产业机遇，发展地方经济具有重要意义。 随着智能时代的到来，AI应用进入全面普及阶段，对算力网络提出更高要求。图生视频、文生视频类业务，单用户需要百兆大带宽保障，而以智能驾驶为代表的交互类智能应用，要与推理中心实时互动，承载网络需保障确定性的1-5ms时延。算力的高水平发展离不开高品质运力的支持，两者紧密结合方能构筑数字经济时代坚实底座。因此，构建1ms算网城市，高效实现算力和运力的广泛协同，满足边到边、边到云、云到云等各类联接场景1ms时延的应用显得尤为重要。 城市算网建设进一步推进算力网络在城市治理、传统产业改造、服务业数字化等领域落地应用。在城市数字化进程加速的当下，各类业务都对城市算网提出了要求，比如精准且迅速地感知城市多元业务场景下海量数据的实时流动，无论是制造业智能化生产环节的算力刚需波动，还是服务业数字化进程中电商促销、在线教育等场景的流量潮汐，都需即刻捕捉。算网资源的弹性调度能力基于敏锐感知，凭借智能高效的调度算法与先进的虚拟化、容器技术，快速调整算力与网络资源分配，实现资源的动态优化组合，以适配不同业务特性，为城市治理 和实体经济发展提供算力保障，实现算力资源区域协同调配及多元价值释放。 (一)核心内涵 1ms城市算网，让算力触手可及。1ms城市算网是基于光传送技术，实现城市或都市圈内1ms联算和1ms入算的智能化信息基础设施，让算力成为像水电一样触手可及的社会级服务。1ms城市算网以全光交叉（OXC）、细颗粒OTN等技术为代表的光传输网络为底座，依托分布式算力资源池和智能调度系统，实现算力节点间1ms级联算协同与终端用户1ms级入算接入，构建端到端的超低时延算力服务体系，保障算力资源的高效匹配、弹性供给。 作为新型信息基础设施的重要组成部分，1ms城市算网通过 “算力+网络+服务”一体化架构，不仅能够满足当下各行业对实时算力的需求，更是落实国家"东数西算"工程的重要举措。通过构建城市级算力服务网络，可以有效提升算力资源利用效率，降低社会算力使用成本，为数字经济发展提供坚实底座。未来，随着技术的持续演进和应用场景的不断扩展，1ms城市算网将成为智慧城市建设的标配基础设施，为数字经济高质量发展注入新动能。 1ms城市算网具备一毫秒时延、一站式用算、一体化保障、一键式运营、智能化调度、融合化赋能六大核心能力。 一毫秒时延。算力资源1ms高效互联，在AI训练、大规模数据处理等场景中，算力资源分散于不同区域，传统网络时延较高（如数十毫秒）会导致算力协同效率显著下降。通过全光交叉（OXC）技术和Mesh化组网，构建城市或都市圈数据中心间1ms超低时延网络架构，解决了分布式算力协同中的核心瓶颈问题，AI训练效率提升数倍，支撑大模型分布式训练需求。在通算多算力中心容灾备份业务场景，用户数据通过同时写到不同AZ区的磁盘阵列实现异地容灾备份，算力中心之间传输网络时延越高，数据存储性能随之线性下降，通过超低时延网络架构实现算力中心之间传输网络时延<1ms，从而保障数据存储性能下降在可接受范围以内（20%以内业界可接受）。另外，存算分离等新型算力业务场景也需要传输网络1ms低时延，实现多地域 资源协同时算效可保障。用户1ms高效接入算力资源池，依托细颗粒OTN及全光一跳直达架构，实现端到端时延严格控制在毫秒级，为智能应用提供确定性保障，支撑算力网络从“尽力而为”向“确定性低时延”跨越式升级，并实现城市算力对区域服务供给范围的最大化。 一站式用算。一站式用算依托部署于综合业务接入点的光算力锚点与算力资源的深度协同，构建"入锚即入算"的智能服务体系。通过加速全光运力网络光算力锚点向客户界面的深度覆盖，企业、家庭用户业务可以在1Km范围就近接入光算力锚点，全光极速直达算力资源池，实现"算力即取即用"的无缝衔接。全光底座通过刚性管道与智能路由算法，确保算力节点间"一跳直达"，消除传统网络多层转发带来的时延增加和带宽损耗，形成端到端确定性时延保障。在此架构下，业务流量入网即直通算力资源池，时延严格控制在毫秒级，彻底解决工业视觉质检、AI模型并行训练等场景因网络绕转导致的算力响应迟滞、资源利用率低等痛点。 一体化保障。一体化保障通过光传送网络与智能管控系统的深度耦合，通过全光网技术如ASON、无损传输保护以及分布式算力架构等方式，构建99.999%高可靠算力服务基座，实现"算力业务永远在线"的核心目标。在物理层，全光网络基于ASON技术实现拓扑自发现、路由自计算与故障自愈，结合OTN