算力互联网的下一站：如何让算力像水电一样“动”起来？

在数字经济蓬勃发展的今天，随着5G、人工智能、物联网等技术的快速进步，算力需求呈现指数级增长。如何高效、安全、公平地分配和利用算力资源，亦成为重要课题。在此背景下，“算力互联网”应运而生，这一创新模式旨在通过互联互通的算力网络，实现资源的优化配置和共享。

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何为算力互联网

算力互联网，简而言之，是一种通过高速互联网络将分散的算力资源（如数据中心、云计算节点、边缘计算设备等）进行整合、优化和分配的新型基础设施，用户可以根据需求灵活调用统一资源池中的算力。这一模式能够极大提升算力使用效率，推动数据的高效处理和应用，从而为各行各业提供强大的计算支持，推动智慧城市等领域快速发展。

随着人工智能、大数据、区块链等技术的高速发展，传统计算架构难以满足指数级攀升的算力需求，算力资源正加速向网络化、协同化方向演进。据IDC预测，2025年全球算力规模将突破3000EFlops，其中超过40%的算力将通过算力互联网实现跨地域调度。算力互联网的发展，不仅体现在规模的扩张上，还体现在算力并网、任务切片、智能调度等技术的创新和应用拓展方面。例如，华为昇腾、英伟达DGX Cloud等解决方案已实现毫秒级算力响应。作为新型信息基础设施，算力网络正推动接入网络、固定网络、移动网络的算力化发展进程，产业格局快速成型，商业模式逐步成熟。未来，随着通信技术的演进和量子计算的发展，算力互联网亦有望实现“空天地海”的全域覆盖。

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在理想与现实之间：前行道路上的困境

尽管星辰大海的征途已然开启，但算力互联网的发展仍布满技术沟壑，面临诸多现实挑战，需要经历所有颠覆性技术必经的阵痛期。

技术协同难题：

资源分布不均，协同调度难度大

算力互联网的构建并非易事。首先，算力中心分布广泛，不同算力中心在资源类型、管理策略等方面存在巨大差异，如何突破超宽带、超低时延的网络连接技术，实现跨区域、跨企业的算力调度，如何确保异构算力资源的高效互联与共享，仍是亟待攻克的技术难题。其次，芯片和指令系统的异构性也给统一调度带来了挑战。不同厂商的硬件架构、接口标准存在差异，导致算力资源难以高效调度，需要在底层芯片适配和调度机制上进行大量研发，在一定程度上影响了算力互联网的普及。

市场困境：供需失衡与成本难题

尽管算力需求呈爆发式增长，但供需之间仍存在失衡。一方面，互联网行业占据大部分算力资源，而其他垂直行业的算力需求匹配度不足。部分传统行业对算力的应用场景理解有限，仍将算力等同于“买服务器”，而非业务赋能工具，因而难以有效结合业务需求进行数字化转型。另一方面，算力市场缺乏统一的“度量衡”，不同算力提供商的服务标准、计费方式各异，增加了用户选择和使用算力的感知成本，与水电“即插即用、按需付费”的收费模式相比，算力在度量、计价和交付模式上仍需要进一步完善和优化。此外，算力资源的成本构成复杂，包括硬件设备采购成本、运维成本、能耗成本等，且使用效率也会影响计价。

能耗压力：绿色转型的挑战

随着算力规模的不断扩大，能耗问题日益凸显。数据中心作为算力基础设施的核心，其能源消耗占全球总用电量的1%～2%，且仍在快速增长。目前，全球仍有大量数据中心依赖煤炭、天然气等传统能源供电，导致碳排放居高不下。例如，Meta位于美国俄勒冈的数据中心曾因冷却需求巨大，采用高耗能的备用制冷方案，而引发居民用水争议。如何在满足算力需求的同时，实现绿色低碳发展，如通过技术创新采用更高效的冷却系统、优化服务器架构等，是算力互联网必须解决的问题。未来，算力的竞争不仅是规模的比拼，更是“每瓦特算力”的较量。

保障与规范：数据安全与隐私保护

首先，算力互联网的核心是数据流动，而数据的跨地域、跨企业传输和共享必然涉及隐私和安全问题，其分布式特性使得数据监管面临新挑战。其次，算力互联网涉及多方主体，在推进算力网络建设过程中，可能会遇到算力定价不透明、算力资源滥用等问题，算力资源产权界定、交易规则制定、责任划分等需要进一步明确。目前，加密、区块链等技术手段已被应用于这一领域。最后，算力资源的集中性和技术门槛易引发市场垄断，合理的市场准入规则能鼓励更多企业参与算力互联网的建设和运营。

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破茧初探：算力互联网的变革路径

困境并非终点，而是技术跃迁的机遇。算力互联网的每一步突破，都在为更高效、更普惠、更可持续的数字未来铺路。

技术协同：推动标准化与异构算力融合

算力互联网的底层互联依赖网络与芯片技术的突破。通过构建跨域算力资源协同调度机制，利用智能算法实现算力资源的动态匹配与高效利用，通过虚拟化技术封装不同架构的芯片组，实现异构算力资源协同工作，有助于解决资源分布不均和协同调度难题，提升设备兼容性与资源利用效率。“东数西算”工程已探索通过智能调度算法优化东西部算力协同机制。未来，亦需推动国际标准（如IEEE算力互联协议）的制定，协调统一算力互联的通用架构、接口标准与调度协议，确保不同厂商的硬件、软件和网络设施兼容互通，为算力互联网的规模化发展奠定基础。

市场优化：构建灵活、透明的算力交易体系

算力租赁模式的兴起为解决供需失衡和成本难题提供了新思路。通过聚合闲置算力、使用弹性供给机制，企业可以按需获取差异化算力服务。在工业质检、智慧农业等垂直行业，可结合AI培育算力需求，降低算力使用成本，如德国“GAIA-X”计划便是成功案例。亦可考虑标准化度量和按需服务模式，如AWS、阿里云等厂商已推出“算力券”和“秒级计费”方案，或建立类似“算力等效值”（如1TFLops·小时）的统一算力“度量衡”和计费模式。

绿色转型：从“高耗能”到“高能效”

绿色数据中心建设通过深度集成虚拟化技术与能耗管理系统，实现电力供应效率与散热性能的双重提升。例如，阿里巴巴在杭州部署的“浸没式液冷数据中心”，通过冷却液直接吸收服务器热量，节省空间超过70%，能源使用效率低至1.09；宁夏、内蒙古等西部枢纽推广“风光储一体化”供电，实现西部清洁能源优势与算力需求的有效衔接；微软的水下数据中心（Project Natick）和谷歌的AI制冷优化系统探索通过技术创新降低能源消耗。全球数据中心正加速向“零碳算力”转型，未来新型相变材料、核聚变供电等突破性技术或将进一步改写能效标准。

治理规范：安全、公平与反垄断

在跨域调度中实现“数据可用不可见”一直是算力规范的目标之一。区块链技术与算力安全防护体系的结合，也许可以为高敏感场景提供可信计算环境。利用隐私计算技术，能够在保护数据的前提下进行应用分析。目前，算力资源的产权登记（类似区块链存证）和交易规则（如算力交易试点）也在试点运行，尝试用区块链等技术实现算力资源的全程溯源与审计。此外，可参照电信普遍服务机制，引导头部云厂商开放部分基础算力资源，保障中小企业的公平接入。

或许，算力互联网的终极愿景是迈向“算力即公共服务”时代，随着技术的持续突破与融合协作的深化，期待算力资源逐步打破地域、行业和规模的限制，实现高效流动与按需分配，在数字时代为社会的各领域提供高效、便捷、公平的算力服务。

*本文刊载于《通信世界》

总第968期 2025年5月25日 第10期

原文标题：

《算力互联网的下一站：算力流动的探索之路

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作者：浙江省通信管理局 王君兰

责编/版式：王禹蓉

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监制：刘启诚

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