【6G】算力网络技术白皮书整理
本人就職于國際知名終端廠商,負責modem芯片研發。
在5G早期負責終端數據業務層、核心網相關的開發工作,目前牽頭6G算力網絡技術標準研究。
博客內容主要圍繞:
???????5G/6G協議講解
???????算力網絡講解(云計算,邊緣計算,端計算)
???????高級C語言講解
???????Rust語言講解
文章目錄
- 算力網絡技術白皮書整理
- 算力網絡標準進展
- 算力網絡開源進展
- 算力網絡十大技術發展方向
算力網絡技術白皮書整理
近日,中國移動發布了最新的算力網絡技術白皮書,公布了最新的研究進展。算力網絡是由我國首先提出,中國移動牽頭研究。我們公司也承擔了一部分算力網絡的研究任務。關于算力網絡的詳細背景可以參考我之前的博客:
《【算力網絡】算力網絡的發展趨勢》
《【算力網絡】算力網絡的時代背景》
算力網絡標準進展
??????在國際標準方面,中國移動在國際電信聯盟(ITU)牽頭初步建立起包含5個標準的算力網絡國際標準體系,并在ITU形成了統一術語Computing and Network Convergence (CNC),覆蓋IMT-2030及未來網絡、NGN、新型計算等技術領域,涉及需求、架構、服務保障、信令協議和管理編排等方向。同時,中國移動聯合多家單位在國際互聯網工程任務組(IETF)推動成立Computing in Network Research Group (coinrg),面向數據中心內部,研究網絡設備集成計算能力的需求和應用場景,并擴展至在網計算等領域。2022年3月,中國移動在IETF第113次會議中牽頭發起算力感知網絡(CAN)的BoF,推動算力感知和算力路由在需求、場景等方面達成共識。
??????在國內標準方面,中國通信學會、CCSA、網絡5.0聯盟、IMT-2030(6G)推進組等行業組織和產業聯盟紛紛啟動算力網絡相關標準的制定。2020年9月,國內未來IP網絡研究的主要組織——網絡5.0產業聯盟成立了“算力網絡特設工作組”,啟動算力網絡需求、場景和技術等研究工作。2021年4月至今,CCSA TC3通過了算力網絡總體技術要求、算力路由協議技術要求和算力交易等立項;TC1通過了泛在計算總體技術要求、泛在算力調度管理技術要求和算力度量等立項,初步建立了算力網絡行標體系。IMT-2030(6G)網絡技術工作組已正式啟動6G網絡中的算網一體需求和關鍵技術研究。工業互聯網產業聯盟(All)和開放數據中心委員會(ODCC)也已完成算力網絡相關項目立項,涵蓋面向工業互聯網的算力網絡技術、可編程算力路由網關等方向。
算力網絡開源進展
??????在開源方面,中國移動在Linux基金會、OpenInfra基金會等多個開源社區致力于推動算力網絡開源社區與標準的協同,并推動開源社區關注算力網絡演進過程中對技術創新的新需求。
??????2021年4月,中國移動正式發布全球首個SRv6系統開源項目G-SRv6,加快SRv6商用進程。2020年,中國移動牽頭在Linux基金會成立首個電信云原生項目XGVela,進一步推動移動網絡云原生化發展。中國移動積極擁抱云化、虛擬化技術體系,參與貢獻K8s、KubeEdge等多個項目,已經成為OIF基金會OpenStack項目在國內最大的生產環境使用者,并在社區積極分享落地實施過程中自動化集成運維的經驗。在邊緣計算領域,中國移動與合作伙伴共同發起EdgeGallery邊緣計算平臺項目,同時在Linux基金會Edge項目Akraino牽頭了多個端到端集成的藍圖項目,持續推動跨物聯網、電信、企業和云生態系統的跨行業合作。
算力網絡十大技術發展方向
| 泛在智能的新型算力賦能智慧社會轉型升級 | 隨著智慧城市、智慧工廠、智慧家庭等智能場景的逐步落地,人工智能正深刻地改變我們的生產、生活方式,一個以數字化、網絡化、智能化為特征的智慧社會正加速到來。機器學習、計算機視覺、自然語義處理等訓練模型架構設計上趨向大規模并行,數據量已達千G量級,參數量邁向萬億級,此外無人駕駛、ARVR云游戲、元宇宙等場景對數據的傳輸處理速度和快速分析、推理A決策能力提出了更高要求,需要構建多元化、規模化、泛在化的智能算力。一方面,以智算集群、無損網絡、高性能存儲為核心的智能算力解決方案有效提升計算效能、降低計算成本、縮短人工智能訓練周期;另一方面,基于多樣性算力的能力評估體系、云邊端算力高效協同調度能力和智能應用的敏捷構建方式等新型技術,構建泛在協同的智能算力底座,推動人工智能從“單點突破”邁向“泛在智能”,實現智慧社會轉型升級。 |
| 以數據為中心的多樣性計算架構鑄就高效計算服務 | 以GPU、FPGA、AI芯片為代表的異構算力增長迅猛,以DPU/IPU為代表的軟硬件深度融合的一體化計算架構逐漸興起,突破傳統馮·諾伊曼架構的近存計算、存算一體等存算融合新計算架構不斷出現。這些架構變革以數據處理的高效性為目標,通過數據流驅動計算,對底層數據按需就近處理,極大提升數據處理效率。此外,面向多樣性的新型計算架構,跨架構的開放編譯平臺已成趨勢,通過屏蔽底層硬件架構差異,構筑開發環境友好、性能高效的算力服務。 |
| 光電聯動的全光網技術支撐東數西算縱深發展 | “東數西算、東數西存、東數西訓、東數西渲”帶來跨地域、跨層次、跨架構的海量數據調度需求,對傳送網絡的容量、時延、成本、能耗等提出了更高要求。以OXC、400G/800G、OSU、SPN、50G PON、FTTR、硅光、新型光纖等為代表的新技術蓬勃發展,推動光傳送網向基于光電聯動的大帶寬、扁平化、低時延的智慧全光網演進。通過大容量全光高速互聯、靈活光電聯動和智能全光調度,圍繞算力構建高容量、高可靠、確定性低時延、綠色節能的光網絡,以光筑底,支撐東數西算新型算力服務的創新發展。 |
| 超低時延驅動的確定性網絡成為產業數字化剛需 | 隨著產業數字化轉型進程加速,網絡正從消費互聯網向工業互聯網演進,以超低時延和確定性為特征的網絡正從輔助生產逐步嵌入到核心生產環節,成為產業數字化剛需。確定性要素從帶寬向時延、抖動、丟包等多要素轉變,滿足算網連接業務多維質量需求;確定性范圍逐步從局域走向廣域,通過切片和SRv6/G-SRv6實現端到端確定性保障;確定性粒度逐步從粗粒度向精細化轉變,通過小顆粒切片、應用感知等技術滿足差異化服務體驗。 |
| 算網深度融合的原創技術驅動新型業務創新突破 | 以NFV/SDN為核心技術的下一代網絡規模部署,算力和網絡開始在基礎設施層面逐步融合,隨著5G+MEC的飛速發展,進一步驅動網絡開始感知算力的位置,實現就近分流,算網融合的一體化平臺服務已成趨勢。未來,算網將在協議和形態層面進一步融合,網絡將深度感知算力,通過在網絡協議中引入算力信息,將應用請求沿最優路徑調度至算力節點;網絡設備通過共享自身算力,對數據進行在網計算,降低通信延遲,將推動無人駕駛、元宇宙等超低時延類新型業務創新突破。但深度融合計算和網絡雙學科并非一日之功,兩大架構如何共存,如何互補是需要長期研究的課題,也面臨許多科學難題有待攻克,需要兩大學科共同研究和碰撞,推進算網向一體共生發展。 |
| 算網大腦使能多要素融合的一體化信息基礎設施構建 | 全行業數字化轉型的加速對算網一體化基礎設施和融合人工智能、大數據等多要素融合服務能力的要求日益提升。當前算網各自編排、分域管理,難以提供算網融合的產品、服務和端到端的質量保障。算網大腦通過算網數據感知獲取全域實時動態數據,結合算網智能化、多要素融合編排實現要素能力的一體供給和智能匹配,橫向全面融合網、云、數、智、安、邊、端、鏈(ABCDNETS)多種能力要素,縱向深度貫穿應用、平臺到底層資源,進而為新型信息基礎設施對外提供一體化服務提供能力支撐。 |
| 可信共享的算網服務開創行業發展新業態 | 隨著信息技術的發展,算力和數據的流動性持續增強,以多方可信的算力交易和安全可控的數據流通為代表的新型算網服務,將重塑信息服務產業價值鏈分配體系。通過算力交易創新模式廣泛吸納社會算力,基于區塊鏈的多方算力可信共享將推動算力的供給側改革,使算力的使用成本進一步降低,實現算力普惠,同時提升社會空閑算力使用效率,最大化發揮算力的價值。數據流通服務可實現跨行業、跨主體的數據共享和開放,通過聯邦學習、隱私計算等技術為多方協作模式下的數據價值挖掘提供可靠保障,推動數據合法、高效利用,助力數據產業應用升級,打造數據應用服務新范式。 |
| 端到端的綠色低碳技術推動數字社會可持續發展 | 全球氣候變暖是當前人類面臨的重大挑戰,碳達峰、碳中和已成為應對氣候變化的全球共識。根據權威機構統計,2021年底我國在用數據中心規模達到520萬標準機架,算力達到120EFLOPS,未來仍將保持每年10%以上的速度增長。同時,數據中心能耗快速增長,2019年數據中心年耗電量占全國總用電量的2.4%左右,預計到2025年數據中心年耗電量將達到全社會用電量的3.6%。為實現可持續發展,助力國家雙碳目標,算網基礎設施的建設和發展要以綠色低碳貫穿始終。隨著芯片、服務器能耗控制技術的日趨成熟,模塊化、工業化等新型建造技術的規模推廣,高效、節能制冷技術的推陳出新,融合、低碳能源技術的廣泛應用,輔以精準的碳評估與管理手段,從而形成從芯片、主設備到基礎配套設施全生命周期、綠色低碳的數據中心建設與運營體系,并以數據中心為核心,結合數據中心間的網絡連接,充分利用智能化手段實現網絡和算力的跨地域、跨領域的節能調度協同,形成端到端的一體化節能體系,最終實現算力網絡的創新節能、智慧潔能、綠色賦能,助力數字社會可持續發展。 |
| 能力內生的新安全理念保障算網一體化全程可信 | 從云計算到邊緣計算再到分布式云,算力的泛在化引入了更多的安全風險點,更加開放的網絡架構和更大范圍的數據流動導致不確定性安全威脅增加,傳統以安全防護為主的“外掛式”或“補丁式”安全建設模式無法應對上述安全問題,以安全能力內生、安全可信為基礎的新安全理念應運而生。在資源高度協同、網絡靈活開放、數據高速流通的算網環境中,充分應對動態變化的安全需求,引入安全編排、隱私計算、全程可信等技術,提升安全風險自動發現、自動防御的能力。 |
| 空天地一體的星云算網實現全時全域信息服務 | 以衛星通信為代表技術的空天地一體化網絡突破地形地貌對于通信網絡的限制,從地面擴展到太空、天空、海洋等自然空間,形成全球全域覆蓋和泛在連接的空天地一體化網絡。空天地一體化網絡突破時間限制,在瞬息之間完成大量數據的傳輸,并實現全域算力連接,通過天基和地基一體化信息構型,實現通信、感知、計算等要素的融合,賦能通感算一體化星云算網。空天地一體化星云算網將成為未來6G網絡架構的重要發展趨勢之一,為多域融合、算網融合的業務和應用的發展提供支持和動力。 |
關于上述十大技術詳解可以下載參考《中國移動算力網絡技術白皮書》
這里是從善若水的博客,感謝您的閱讀📕📕📕
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【6G】算力网络技术白皮书整理的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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