虚实融合技术（数字孪生、工业物联网、边缘智能、元宇宙等）正成为推动智能社会构建与产业体系重塑的核心驱动力，对算力体系提出更高要求。当前算力体系呈现“云‒边‒端”一体化演进趋势，智能算力成为算力结构升级的核心引擎，区域算力布局逐步形成差异化与协同并重的格局，虚实融合驱动下的算力应用模式亦呈现多样化、泛在化与自主化特征。
算力体系演进趋势与现状
算力系统架构正从集中式向分布式转型，边缘计算节点功能扩展至轻量化推理、在线调度与局部自治决策，终端设备成为主动计算节点。产业界共识是构建“云‒边‒端”协同的层次化算力网络，截至2025年3月底，我国算力中心标准机架数达1043.1万架，智算规模达748EFLOPS，近5年平均增速达49%。学术界与产业界围绕异构集群、算网融合、在位计算及跨域算力编排展开研究，头部企业布局算力集群与自适应调度体系。
虚实融合驱动的算力体系架构
新型算力体系架构由边缘接入层、区域协作层、核心云脑层和跨链治理层构成，融合计算、渲染和数据三大功能域。边缘接入层承担感知、采集与即时处理；区域协作层统筹调度区域内算力资源；核心云脑层提供超大规模计算能力和跨域智能决策支持；跨链治理层通过统一信任与身份认证体系，保障全链路智能体系有序运行。
虚实融合的算力体系关键技术要素
包括个性化智能服务的认知增强、语义通信驱动的资源协同优化、低延时高效推理的体系重构和边缘协同调度的智能进化。需开发面向元宇宙场景的细粒度用户画像建模技术、语义通信框架、分布式推理集群和时空感知的模型切片技术。
虚实融合算力体系发展面临的挑战
主要包括异构算力协同困难与资源调度复杂性、低延迟与高带宽保障瓶颈、多源异构数据与隐私保护的实现困境。异构算力协同需在多维度约束中进行动态决策，低延迟协同面临数据回传与路径跳转延迟问题，多源异构数据融合处理面临数据多样性与异构性挑战，隐私保护需通过联邦学习、差分隐私等技术实现。
新型算力体系发展重点方向
- 构筑分层协同算力网络：部署分布式边缘节点，强化“算力‒能耗”协同设计，形成高能效、可持续的分布式算力基础设施。
- 构建可信算力体系：依托区块链与分布式账本技术，实现跨域协同计算，保障数据主权与跨域互信。
- 攻坚虚实融合引擎：制定跨域算力调度协议、数据流通安全标准，突破异构壁垒，开发高沉浸感、强交互性的虚实融合引擎。
- 构建面向虚实融合的安全治理框架：建立元宇宙空间的数字身份认证体系，研发隐私计算技术，制定AI生成内容的溯源标准和伦理指南。
- 培育虚实算力产业：推广基于区块链的分布式算力众包交易模式，构建公开透明的算力交易市场，打造集约化绿色算力载体，实现产业数据闭环流通。
研究结论
虚实融合的算力体系需从通用计算向认知智能计算跃迁，构建以智能感知、动态调度、可信交互为核心的新型架构。未来需推进算网一体化基础设施建设，完善算力安全治理体系，促进多层级、跨行业的虚实算力生态协同发展，最终构建强大普惠且绿色可持续的新型算力体系。
