作者：孫凝暉（中國工程院院士、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員）

　　今年2月，國家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏8地啟動(dòng)建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群。至此，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì)，“東數(shù)西算”工程正式啟動(dòng)。

　　“東數(shù)西算”工程除了發(fā)揮新基建作用外，還應(yīng)該承擔(dān)推進(jìn)算力基礎(chǔ)設(shè)施化進(jìn)程、推動(dòng)中國信息技術(shù)新體系形成的新使命。

　　上世紀(jì)90年代，美國總統(tǒng)克林頓提出“信息高速公路”計(jì)劃，該計(jì)劃起到兩個(gè)關(guān)鍵作用，一是推動(dòng)美國互聯(lián)網(wǎng)信息基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，這對(duì)美國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)性繁榮起到關(guān)鍵支撐作用；二是該計(jì)劃不僅將二十世紀(jì)七八十年代發(fā)明的信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來,還催生了一批滿足互聯(lián)網(wǎng)新興應(yīng)用的新技術(shù)。該計(jì)劃的成功，一舉奠定了美國在全球信息技術(shù)體系中的絕對(duì)主導(dǎo)地位，中國也從中受益匪淺。

　　當(dāng)前信息社會(huì)正進(jìn)入人機(jī)物三元融合的智能時(shí)代，我國面臨全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新挑戰(zhàn)，以元宇宙為代表的數(shù)字虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用在快速興起，對(duì)算力資源的需求呈現(xiàn)爆炸式增長。我國當(dāng)前算力總規(guī)模居世界第二位，但人均算力仍位于中段靠后。我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)占GDP比重達(dá)38.6%，然而與美、德、英、韓等發(fā)達(dá)國家相比，仍有很大差距。

　　早在1961年，美國約翰·麥卡錫教授便提出算力應(yīng)該像水、電資源一樣隨用隨取的設(shè)想，即算力基礎(chǔ)設(shè)施化。時(shí)至今日，這一設(shè)想依舊沒有真正實(shí)現(xiàn)?；A(chǔ)設(shè)施化的本質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)資源供給的全局統(tǒng)一和環(huán)節(jié)解耦。以電力資源為例，電力基礎(chǔ)設(shè)施從發(fā)電、輸電、儲(chǔ)電、用電等各個(gè)環(huán)節(jié)，全面實(shí)現(xiàn)全局統(tǒng)一和環(huán)節(jié)解耦。在發(fā)電環(huán)節(jié)，火電、水電、風(fēng)電、核電、光伏發(fā)電等均可通過統(tǒng)一規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)接入電網(wǎng)；在輸電環(huán)節(jié)，電網(wǎng)建設(shè)全面覆蓋我國大中小城市和偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)分片的多級(jí)管理和統(tǒng)一調(diào)度，把電力資源輸送到千家萬戶；在儲(chǔ)電環(huán)節(jié)，有統(tǒng)一規(guī)格、容量的三元鋰、磷酸鐵電池等，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力資源的存儲(chǔ)；在用電環(huán)節(jié)，有覆蓋生產(chǎn)、生活方方面面的各類電器，通過統(tǒng)一的電壓和電流標(biāo)準(zhǔn)、電表，實(shí)現(xiàn)電力資源的即插即用、統(tǒng)一計(jì)費(fèi)。

　　相比之下，算力資源目前以云計(jì)算這種局部集中式的算力供給模式為主，各種“云”之間在技術(shù)體系、計(jì)費(fèi)模式上是獨(dú)立的，不能聯(lián)云成網(wǎng)?！皷|數(shù)西算”工程應(yīng)當(dāng)助力我國推進(jìn)算力基礎(chǔ)設(shè)施化進(jìn)程，把企業(yè)投資的大中小型算力站、地方政府分散投資的算力資源按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)互通；支持運(yùn)營商像互聯(lián)網(wǎng)一樣，以普適性服務(wù)的形式運(yùn)營算力網(wǎng)；讓算力用戶像用電一樣，使用算力資源，為我國全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供源源不斷的算力供應(yīng)。

　　時(shí)至今日，全球信息技術(shù)體系仍然源于美國“信息高速公路”計(jì)劃。盡管我國整機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蓬勃發(fā)展，但底層支撐關(guān)鍵技術(shù)仍受制于人。近年來，我國大力推動(dòng)以安全可控為目標(biāo)的國產(chǎn)化替代，在信息化的部分重要環(huán)節(jié)原位替換，局部問題得到緩解。未來應(yīng)以智能時(shí)代的新需求為目標(biāo)，打造一個(gè)高水平自立自強(qiáng)的“技術(shù)領(lǐng)先、生態(tài)開放、安全增強(qiáng)、比較優(yōu)勢”的新技術(shù)體系。新技術(shù)體系要突破三個(gè)難點(diǎn)：一是用開源實(shí)現(xiàn)生態(tài)的共控，二是在較低的集成電路制造工藝、較低性能的器件等不利條件下打造有競爭力的整機(jī)，三是發(fā)明體現(xiàn)中國比較優(yōu)勢的技術(shù)?！皷|數(shù)西算”工程應(yīng)起到拉動(dòng)作用。

　　美國在“信息高速公路”計(jì)劃實(shí)施期間，政府持續(xù)建設(shè)了多個(gè)信息基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái)，支持科研人員開展網(wǎng)絡(luò)、分布式系統(tǒng)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等前沿技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新。例如，2002年建設(shè)的PlanetLab分布式試驗(yàn)平臺(tái)，孕育出云計(jì)算領(lǐng)域很多關(guān)鍵技術(shù)；2005年建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)及分布式系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)GENI；2015年建設(shè)了云計(jì)算系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)CloudLab、Chameleon；等等。美國近幾年更是加大了信息基礎(chǔ)設(shè)施類科研試驗(yàn)平臺(tái)的投資力度，2018年至2020年連續(xù)建設(shè)了EdgeNet、FABRIC、Pronto等多個(gè)科研創(chuàng)新試驗(yàn)平臺(tái)，為信息領(lǐng)域的科研創(chuàng)新提供了肥沃土壤。

　　我國歷來非常重視面向自然科學(xué)的重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施，但面向產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)創(chuàng)新的重大工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置長期未得到足夠重視。目前僅部署了未來網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施，主要側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)方向前沿研究需求，先進(jìn)算力、分布式系統(tǒng)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等“東數(shù)西算”工程相關(guān)領(lǐng)域的科研試驗(yàn)平臺(tái)仍處于空白狀態(tài)。

　　建設(shè)算力基礎(chǔ)設(shè)施的工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)探索高水平自立自強(qiáng)的技術(shù)體系，形成可向“東數(shù)西算”工程推廣的先進(jìn)技術(shù)、創(chuàng)新商業(yè)模式等，具有重要意義，未來應(yīng)更加重視。