中移智库：2022面向智算的算力原生白皮书（26页）.pdf

1、 !#$%$&(!#$%$&()*+)*+,!#$%$%&()*+,-./0123()*+,-./0123&I 前前 言言 当前，数字经济已成为国民经济高质量发展的新动能，随着人工智能在产业数字化进程中从“单点突破”迈向“泛在智能”，一个以数字化、网络化、智能化为特征的智慧社会正加速到来。智能算力作为人工智能的基石，是算力网络构建多要素融合新型信息基础设施的关键领域，已成为数字经济高质量发展的核心引擎，智能算力基础设施建设也迎来了高潮。智能算力日益呈现泛在互联的特征，智算生态也呈现碎片化发展趋势，不利于应用的快速创新和算力资源的高效运用，亟需一个可融通业界生态竖井，屏蔽底层算力资源复杂性，提高

2、算力资源利用率，使能应用无感部署、灵活迁移的平台，算力原生技术应运而生。为凝聚产业共识，进一步推动算力原生技术成熟，中国移动发布本白皮书，分析了智能算力发展的趋势及面临的挑战，系统性介绍了算力原生的定义内涵与愿景、总体架构、关键技术和当前业界的探索实践，并呼吁业界紧密合作、加快构建算力原生统一的标准体系和繁荣的开源生态。本白皮书的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本白皮书之部分或全部内容。中国移动通信有限公司研究院 面向智算的算力原生白皮书（2022）II 目目 录录 前前 言言.I 1.智算时代：算力原生产生的背景.1 1.1 智能算力呈现泛在互联的特征.1 1.2

3、智能算力生态呈现碎片化发展趋势.3 1.3 泛在多样的智能算力发展面临的挑战.4 2.算力原生定义内涵与愿景.7 2.1 算力原生定义内涵.7 2.2 算力原生愿景.7 3.算力原生平台架构与关键技术.9 3.1 算力原生平台架构.9 3.2 算力原生演进路径.10 3.3 重点攻关方向与关键技术.12 3.3.1 算力抽象及异构算力统一编程模型技术.12 3.3.2 算力原生接口及异构算力编译优化技术.13 3.3.3 硬件原生堆栈及运行时支持机制.14 4.算力原生产业实践.16 4.1 业界厂商实践.16 4.2 中国移动“芯合”算力原生原型系统.17 4.3 算力原生开源建设.18 5

4、.展望与倡议.20 参考文献参考文献.21 缩略语列表缩略语列表.22 中国移动通信有限公司研究院 面向智算的算力原生白皮书（2022）1 1.1.智算时代：算力原生产生的背景智算时代：算力原生产生的背景 数字经济时代，随着智慧城市、智慧交通、智慧家庭等智能场景的逐步落地，人工智能正深刻地改变我们的生产、生活方式，一个以数字化、网络化、智能化为特征的智慧社会正加速到来。同时随着5G、边缘计算等支撑技术的持续发展，数智业务转型过程中所产生的数据量正在以更加难以计量的速度爆发，据 IDC 公布的数据时代2025显示，从 2016 年到 2025 年全球总数据量将会增长 10 倍，达到 163ZB,

5、其中非结构化数据占 70%以上，计算模式将变得更加复杂，对智能算力的需求也在不断提高，智能计算将成为主流的计算形态。智能计算正以多样化形态广泛融合到生产、生活的各个方面,为千行百业数字化转型提供新动能。1.11.1 智能算力呈现泛在互联的特征智能算力呈现泛在互联的特征 依托异构计算、云计算、边缘计算、物联网等技术的持续迭代，算力形态不断演进，呈现泛在化发展特征。在云计算发展的初期和中期阶段，数据中心是算力的主要载体,近年来我国数据中心规模不断增长,工信部发布数据显示，截至 2022 年 6 月,我国在用数据中心机架总规模超过 590 万架,与机架规模增长相适应，数据中心算力规模也在同步增长,我

6、国算力总规模超过 150EFLOPS,位居全球第二。中心化的计算架构提供了集中、大规模的计算、网络和存储等资源，解决了人工智能发展初期面临的业务迅速增长、流量快速扩张，需要大规中国移动通信有限公司研究院 面向智算的算力原生白皮书（2022）2 模算力的问题。近些年来，随着云游戏、车联网等新型业务的不断涌现，集中化的云计算服务模式已经无法满足新型业务对数据处理低时延的要求，边缘处理能力未来几年将高速增长，尤其是随着 5G 网络的全面建设，其大带宽和低时延的特征，将加速数据处理从云端向边缘的扩散，形成云边端高效协同的发展态势。当前智能算力主要分为大模型训练为主的中心智能算力和以推理为主的边缘智能算