音像云网融合:算力时代的数字信息基础设施李正茂 等

序一 算力网络是实现云网融合的重要技术路径 柯瑞文/ V
序二 万物智联，算力为基 尹浩/ VIII
序三 时代演进中的算力基础设施化 孙凝晖/ X
序四 计算力支撑社会智能化转型 王恩东/ XIII
序五 6G 通感算一体提升应用适应能力 张平/ XV
序六 算力引发前沿技术教育体系的再思考 吕廷杰/ XVII
序言 论算力时代的算力三定律 李正茂/ XIX
前言/ XXIV
章 算力时代正在到来/ 001
生产力发展新阶段/ 004
算力的广泛应用/ 008
数字信息基础设施/ 014
第二章 算力改变世界/ 0
算力改变社会/ 026
算力改变生活/ 038
算力改变科研/ 042
第三章 算力与元宇宙/ 047
可触达的平行宇宙/ 049
支撑元宇宙的技术/ 055
元宇宙运转需要大量算力/ 061
第四章 算力基础设施/ 067
计算基础软硬件/ 070
云计算/ 102
边缘计算/ 112
端计算/ 117
量子计算/ 122
第五章 算力网络化/ 127
算力网络体系架构/ 129
算力网络的关键技术/ 139
意图网络：算力感知与算力编排/ 145
算力网络扩展：连接确定/ 156
算力网络扩展：连接泛在化/ 163
第六章 算力智能化/ 177
面向智能的计算/ 179
算力资源的随愿自治/ 203
第七章 算力绿色化/
算力绿色化背景/ 5
算力绿色化技术/ 240
绿色算力应用场景/ 250
第八章 算力可信化/ 257
算力网络可信化/ 260
算力平台可信化/ 277
算力内容可信化/ 298
第九章 算力进行时，深化云网融合 335
算力产业生态进展/ 337
基于连接+ 算力，深化“云网融合”/ 348
参考文献/ 361

李正茂：教授，博士，现任中国电信集团有限公司董事、总经理，历任中国联合通信有限公司副总经理，中国移动通信集团有限公司副总经理。2017年12月荣膺IEEE杰出行业奖，2021年6月入选“全球IPv6互联网名人堂”。在业界率先提出“算力时代”的论断。

雷波：中国电信股份有限公司研究院网络技术研究所 副所，正级、任CCSA TC617边缘计算产业发展及标准推进委员会副，CCSA TC610网络5.0算力网络特别工作组副组长等，目前聚焦在云网融合、算力网络、未来网络技术等方面的研究工作。

孙震强：中国电信股份有限公司研究院资深专家，博士，正高级，中国学会和中国通信学会高级会员。中国电信集团科技委委员，北京邮电大学兼职教授，长期从事通信网络标准和前沿技术的研究，曾获2014年度特殊津贴，省部级科技奖励6项。

王桂荣：中国电信集团有限公司科技创新部总经理，高级。中国通信标准化协会（CCSA）理事，中国电信集团科技委副主任。长期从事通信网络运营系统与业务系统研发相关技术工作，曾获省部级科技奖励7项。

陈运清：中国电信股份有限公司研究院副院，正级，长期从事电信运营宽带网络领域的研究，曾获2008年度特殊津贴，任中国通信学会信息通信网络委员会主任、中国电信科技委数据专业组副组长等职务。

21世纪以来，在人工智能、大数据、云计算等为代表的新技术和产业的推动下，数字经济以数倍于GDP的增飞速展，业已成为经济构成的重要支柱与核心驱动力，其对社会经济的辐范围之广、影响之深。就如就推动我国数字经济健康发展进行第三十四次集体学习时强调，发展数字经济是把握新一轮科技和产业变革新机遇的战略选择。
随着数字经济从传统数字化、信息化向网络化、智能化加快演进升级，以云网融合为坚实支撑、以人工智能为核心驱动力的智能经济新阶段正在来临。云网融合通过为人工智能、大数据、区块链、物联网等多项创新技术的融合协同提供重要载体，来满足数字经济迅猛发展带来的大规模上云需求，成为我国建设综合数字信息基础设施的核心特征。
其中，算力作为云网融合重要的核心能力，作为人工智能三大构成要素中通用、本质、核心的特征，其能力大小决定了数据和算法能够发挥效用的大小，因此算力成为数字经济的基础设施，谁拥有算力谁就能占领发展制高点并掌握发展主动权。算力的发展和探讨已成为当下的热潮，可以说“算力时代”已经到来。
多年来我国数字经济以两位数的增飞速展，已成为全球数字经济第二大国，这不仅得益于数字化技术进步和产业升级，而且得益于对以算力为引擎的数字经济发展的一系列政策推动。继2015年《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、2016年和2017年相继《大数据产业发展规划（2016—2020年）》和《新一代人工智能发展规划》后，于2018年12月首次提出“新型基础设施”的建设要求。
2020年4月，又正式确认新型基础设施的含义，其中以数据中心和智能计算中心为主的算力基础设施成为信息基础设施的重要组成部分。2021年3月，通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年（2021—2025年）规划和2035年远景目标纲要》提出，建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施；加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度，建设若干枢纽节点和大数据中心集群。2021年5月，等联合发布《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，推动数据中心合理布局、供需平衡，构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络，加快实施“东数西算”工程。2021年10月，进一步强调，要加快建设高速泛在、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数字信息基础设施，打通经济社会发展的信息“大动脉”。由此可见，以算力为核心的数字信息基础设施已成为战略布局的关键组成部分，对于进一步实现我国数字经济的发展发挥越来越重要的作用。
在未有之大变局背景下，以算力为核心的科技竞争正成为大国竞争的战略焦点。由美国领导的西方世界纷纷加快对算力基础设施的布局。美国于2020年11月发布《未来计算生态系统战略计划》，设想了一个围绕未来计算生态系统的举国方案，将计算生态系统作为战略资产，以维持美国在计算领域的科技地位。欧盟于2018年提出“欧洲高能计算共同计划”，以维持并提升欧洲在超算和量子计算领域的水平；2021年3月又发布《2030数字指南针：欧洲数字十年之路》，拟到2030年累计部署1万个边缘计算节点，为75%的欧盟企业提供云计算、大数据和人工智能服务。日本于2019年启动新一代计算机计划，投入约1300亿日元打造速度快的计算机，并在2020年蝉联全球超算500强榜单。
在战略引导和市场技术双驱动作用下，以中美科技巨头为主的产业端大多以云和AI为战略重点，持续加大对算力领域的建设布局。、谷歌、微软等企业巨布局超大规模数据中心，其中在全球范围内加速建设超大数据中心外，还推出多款面向数据中心的自研芯片，包括服务器处理器、交换机、人工智能芯片等。阿里云计算有限公司（以下简称“阿里云”）于2020年也正式投入超大规模数据中心，未来将陆续建立10座以上数据中心，并加快“倚天”“含光”等自研芯片的市场化。电信运营商在算力领域也跃跃欲试，以云网融合为发力点，密集布局云计算和边缘计算。设备商华为从架构突破做起，自研各类芯片、操作系统、数据库等，并加大对智能算力的探索。综合国内外实践来看，底层算力成为科技型企业长期不变的商业逻辑，也是其实现核心技术自主掌控的关键手段。
与此同时，算力相关研究也在产业界和学术界兴起。如信通院发布了《中国算力发展指数白皮书》（2021年），而众多咨询机构发布了有关算力发展评价等方面的报告，比如赛迪研究院发布《计算机产业发展白皮书》和浪潮信息联合国际数据公司（C）推出《2021—2022全球计算力指数评估报告》，知名院士、学者也针对算力的概念和发展关键点提出了一系列有见地的思考。相关研究人员也基于实践出版了相关著作，如《算力与经济：一本书读懂智能时代的万物互联与财富未来》《算力时代：模型战疫与中国海关可视化大数据建模实战》《边缘计算与算力网络》，探讨了以算力为核心的信息基础设施，以及其在垂直领域的应用价值。此外，国内三大电信运营商近两年密集推出《云网融合2030技术白皮书》《算力网络架构与技术体系白皮书》《算力网络白皮书》等，主要围绕算力网络与云网融合的关系、算力的发展趋势、应用需求、网络架构和技术体系等方面进行探讨。总的来看，当前研究更偏重于从实用的角度去探讨算力发展的方向和路径，尚未形成系统的理论与方法体系。
基于以上算力发展的重要及算力研究现状，本书试图在总结实践经验和提高认识的基础上进一步阐述“算力三大定律”：定律（时代定律），算力就是生产力；第二定律（增长定律），全球算力规模约每12个月增长1倍；第三定律（经济定律），算力产业每投入1元，将平均带动3-4元GDP产出，并围绕以算力为核心的数字信息基础设施进行更加系统的论述，包括生产力阶段演变、算力的广泛应用及以算力为核心的数字信息基础设施发展等宏观趋势，算力带来的社会、生活、科研范式以及元宇宙的演变。之后重点介绍了算力基础设施的分类与关键技术以及算力发展趋势，即算力网络化、算力智能化、算力绿色化和算力可信化的演变趋势。简要介绍了算力产业链各方的进展，以及中国电信云网融合战略。
本书不仅适合通信、信息领域相关从业人员阅读与参考，还适合通信、信息相关专业的高校师生和对数字经济感兴趣的社会各界人士阅读。由于算力时代正在逐步来到，相关领域也处于积极的研究发展阶段，限于认知水平，书中相关的观点不一定准确，错误和遗漏也在所难免，欢迎读者不吝赐教。

◎云网融合是新型数字信息基础设施的本质特征，打破了传统网和云的边界，给信息通信行业带来了一次影响深远的变革。算力作为数字时代的一种核心资源，与数据、算法等共同构成了计算资源的三要素，是云网融合新型数字信息基础设施的重要组成部分。
◎本书系统地描述了算力时代兴起的历史渊源、相关技术及其共，以及应用和服务模式等内容，还从算力网络、人工智能、绿色算力、安全可信等维度展开全面讨论，相信读者通过此书能对云网融合的算力时代数字信息基础设施有更全面、更深入的认识，更好地把握当前技术发展的脉络与未来方向，更好地促进物联网在行业中应用的实践落地，迎接万物智联时代的到来。
◎从世界范围来看，云网融合已经成为大势所趋，不同的是，美国是以、谷歌等云企业为代表推动“依云建网”，中国是以中国电信等网络运营商为代表推动“依网建云”。本书正是中国电信视角下的云网融合。
◎算力网络已成为未来6G网络的潜在技术和关键能力，是实现6G智能内生、可信内生、绿色内生的必要条件。
◎中国电信的专家们基于多年来的研究经验和对行业的深入理解写成此书，对算力的技术、服务以及未来趋势做了高屋建瓴的系统阐述，并着重介绍了算力的网络化、智能化、绿色和可信化技术，构筑了一座气势恢宏的算力大厦，相信会对从业人员、研究机构以及高校师生提供很有价值的帮。