中国电信研究院雷波详解算力时代的数字底座

云栖网：2022年4月2日，中国电信副总经理刘桂清参加央视财经《对话》栏目，与中国信息通信研究院院长余晓晖、华为数据通信产品线研发总裁刘少伟、产业观察员宁宇一起探讨了“算力时代中国机会”，其中刘桂清副总经理介绍了算力时代的数字底座，以及中国电信在算力时代的思考。

什么是算力时代的数字底座？为什么备受业界关注？下面由中国电信研究院网络技术研究所副所长雷波向您一一解读。

什么是算力时代?

从古至今，人类生产力的发展历史可以用“四力”来划分。第一个是人力时代，主要靠人自身的劳动力来从事生产活动，生产力的高低完全受限于人自身的体力大小；第二个是畜力时代，人类学会利用动物和牲畜来从事生产劳动，开始解放部分人力；第三个是动力时代，人类通过科技革命将蒸汽和电力等各类能源转化为动力来驱动机器，以机器代替人力实现了规模化生产，生产力得到重大突破；现在，人类生产力发展进入第四个时代——算力时代，以芯片和软件平台为主的计算能力改变了人类的生产方式、生活模式和科研范式，算力越来越成为科技进步和经济社会发展的底座，代表着人类智慧的发展水平。

在人力时代，从远古的石器时代开始，生产力主要是以人力为主，人类主要依靠自身的体力劳动以及一些辅助性的石器工具来从事生产活动。全社会的生产力大小主要取决于参与体力劳动的人口规模和个体体能，生产力提升主要依赖于劳动者所使用的石器工具的改良升级。马克思曾说过，石器不仅是人类劳动力（生产力）发展的测量器，而且是劳动借以进行的社会关系指示器。因此，劳动和石器的配合程度决定了人力时代生产力的高低。由于石器的演变过程缓慢，生产力整体处于相对稳定状态，社会发展前进速度较慢。生产力的作用对象主要为采集或狩猎，其价值主要体现在满足人类基本的生存需求。

在畜力时代，即以大规模耕种为代表的封建农业社会，生产力主要依靠畜力，人类开始驯化动物以获取更大能量的生产力。青铜器和铁器的出现加速了马车和牛耕的应用，标志着人类的生产劳动开始了牲畜动力的使用，而不再仅仅借助于人力本身。在我国历史上，用牛拉犁这种技术长期作为农业生产力的代表持续上千年，直至工业革命的出现。欧洲经历的从手推磨坊到马拉磨坊也是逐步用畜力取代人力的过程。这一时期，生产资料如土地、原料等与人力时代相比没有发生本质的变革，但劳动工具却发生了替代性变化，畜力代替人力除了耕种和运输外还用于战争，社会生产力从量上得到了较大的提升，但还未实现质的跃迁。

在动力时代，即十九世纪中叶到二十世纪中叶之间的工业社会，各类能源转化为动力驱动机器来参与大规模生产，突破了人力和畜力的时间和体力极限，大幅提升了全社会的生产力。蒸汽机的创新和广泛应用直接推动了第一次工业革命（机械化），使生产力发展摆脱了工厂手工业阶段，进入机器大生产阶段，促进了工业经济蓬勃发展。汽油、柴油发动机的出现使得汽车、工程机械得以广泛普及，人类实现了全球范围内的大迁移。电力的出现使得世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”，即第二次工业革命（电气化），发电机、电动机相继发明以及远距离输电技术的出现使得电气工业迅速发展起来，电力在生产和生活中得到广泛的应用。同时，工业化的大发展又进一步加速新生产资料的出现和采用，如石油和钢铁等。新生产力和生产资料共同推动社会发展实现了质的飞跃。

在算力时代，即二十世纪下半叶开始的信息社会，生产力主要体现为对数据等新生产资料的高效处理能力。电子计算机的横空出世和广泛运用为全球自动化、信息化和网络化发展提供了基础条件，加速了人类对新生产资料的挖掘能力，拓展了人类认识和探索未知领域的能力。生产资料从以石油、钢铁为核心逐渐转变为以数据为核心，并演变到分子原子等微观领域。当下，算力不再是电子计算机时代信息技术领域的专有服务，而是渗透到各行各业及企业生产全过程，算力参与度和所占比重越来越高。算力不仅可以助力企业降低运营成本，而且还能提供智能决策支持。算力真正实现了对人力和脑力的替代，成为人类能力的延伸和推动社会进步的变革性力量。正如美国学者Nicholas Negroponte在《数字化生存》一书中所言“计算，不再只是与计算机有关，它还决定了我们的生存”。算力不仅是数字经济时代的核心生产力，而且也正日益成为人们生活方式的重要因素。

算力时代的算力三大定律

2022年3月，中国电信总经理李正茂总提出了算力时代的三大定律，从理论层面解释了算力对于新时代的重要意义：

算力第一定律（时代定律），算力就是生产力。生产力即社会生产力，也称“物质生产力”，它是人类利用自然、改造自然的能力。算力不仅改变了人类的生产方式、生活模式和科研范式，而且越来越成为科技进步和经济社会发展的底座，代表着人类智慧的发展水平。算力已成为数字经济时代的核心生产力。

算力第二定律（增长定律），算力每12个月增长一倍。受底层技术融合发展及加速成熟，尤其是5G以及物联网的大规模部署使得算力应用的范围大幅度增加，尤其是基于人工智能算法的智能业务正在从互联网行业开始向交通、工业、金融、政务等传统行业加速渗透，应用场景也从通用场景进一步拓展到行业场景，特别是在数字经济、数字社会和数字政府领域中得到了广泛的应用。在此过程中，算力资源增速显著，尤其是智能算力增速迅猛，已经打破“每隔18个月芯片性能可提升一倍”的摩尔定律，而由英伟达首席执行官黄仁勋提出的“黄氏定律”则预测 GPU 将推动 AI 性能实现逐年翻倍；赛迪研究院也预测2025年AI算力将成为绝对的主流。此外，随着元宇宙的技术成熟与应用场景拓展，算力资源的需求将进一步增大，将推动算力规模呈现出爆发式增长态势。因此综合当前发展态势与未来趋势分析，预计算力每12个月增长一倍成为新的规律。

算力第三定律（经济定律），算力每投入1元，带动3-4元GDP经济增长。全球各国算力规模与经济发展水平呈现出显著的正相关关系，算力规模越大，经济发展水平越高。算力在驱动社会和产业发生深刻变革的同时，也将产生显著的经济价值。据中国信通院测算，2016-2020年期间，我国算力规模平均每增长一个百分点，带动数字经济增长0.4个百分点、GDP增长0.2个百分点。从投入产出看，2020年我国算力产业规模达2万亿元，直接带动经济产出1.7万亿元，间接带动经济产出6.3万亿元，尤其是对制造、交通、零售、能源、农业等领域的经济产出带动作用较为明显。平均来看，算力每投入1元，将带动3-4元GDP经济增长，算力对经济产出的带动作用日益明显。

算力时代的数字底座：云网融合的数字信息基础设施

进入算力时代，电信运营商不仅能够提供以算力为核心的新型信息基础设施，还可以提供基于算力的融合服务，成为全业务综合智能信息服务运营商。中国电信明确提出了按照“网是基础、云为核心、网随云动、云网一体”的原则，打造云网融合、安全绿色的新型信息基础设施。2020年中国电信发布了《云网融合2030技术白皮书》，全面阐述了云网融合的内涵、意义、需求、特征、愿景、原则等，其中指出云计算的特性在于 IT 资源的服务化提供，网络的特征在于提供更加智能、灵活的连接，而云网融合的关键在于“融”，面向云和网的基础资源层，突破云和网的物理边界，实现IT与CT、连接与算力实现深度融合，构筑统一的云网资源和服务能力，形成一体化供给、一体化运营、一体化服务的体系，为社会数字化转型奠定坚实、安全的基石。

这些新型的云网融合的数字信息基础设施能够为千行百业带来巨大的变化，尤其是算力与网络融合为一体化的基础设施，可以进一步提升数字信息基础对产业的推动作用：

● 智慧工厂，目前工业互联网领域正在面临新一轮产业升级，“平台+AI”、“平台+AR”需求越来越多，工业操控对算力的需求膨胀发展。工业互联网场景中涉及到工业视觉、产线质检、智能安防等典型应用，这些应用都会产生大量数据。把对时延敏感和对数据安全要求高的业务调度到靠近园区的边缘计算节点，将其他业务部署在成本较低的云计算节点，提供云网边端协同的协同算力方案，为客户提供最优的算力等基础信息资源的分配、调度以及网络连接，助力打造新一代智慧工厂，实现制造业数字化业务重塑。

● 沉浸式XR，XR是一种包含AR、VR和MR（Mix Reality, 混合现实）技术的新型技术，通过对用户全方位的感官模拟与实时交互，为用户营造身临其境的逼真体验，在娱乐、医学、科学、设计、教育、办公等场景下具有巨大的应用意义与发展潜力。按照业务的计算负载以及对网络资源的需求，分级部署到具有不同算力资源的资源池上，在满足业务的低时延高算力需求与用户的沉浸式体验的同时，将算力与网络资源的利用率最大化。

● 智能驾驶，车联网依托RFID、GPS、传感器与摄像头等设备进行环境感知，并将实时数据通过网络实现数据的收集、传输与信息交互。车联网具有高动态、环境干扰大与网络安全性和可靠性要求高的特点，我们可把全网各资源节点进行统一调度，将高优先级、时延要求高的业务部署在较近的算力资源节点进行计算，将对时延不敏感的业务部署在远端进行处理，为车联网提供灵活、超低时延的服务，提供安全、高效、便捷的智能驾驶服务。

● 科研领域，大量科研实验需要对海量实验数据进行快速的处理、计算与分析，对算力的需求极大。但是此类算力需求并不是持续存在，可以根据不同科研实验对算力和网络的需求，统一调度零散的边缘计算节点或集中式的云计算节点的算力，选择最优资源组合。在弥补科研试验的算力缺口的同时，避免长距离传输而导致的过高的网络延迟和使用成本，科研单位也无需额外建设专用计算节点。

推进“云网融合”战略的纵深发展

下阶段中国电信将需求变化趋势，积极推进天翼云4.0，并布局算力网络等新兴技术，持续推进云网边端一体化灵活供给、可信服务、智能运维，支持“云网融合”战略的纵深发展，打通经济社会发展的信息“大动脉”，目前正从三个方面积极推进。

一是持续优化云网资源布局，夯实算网基础服务底座。在云侧，中国电信将天翼云全面升级到天翼云4.0，依托6000+边缘机房、5万+综合接入局所，3亿+公里接入纤芯，加快推进2+4+31+X+O的云/IDC建设，实现了一云多态、一云多芯、一张云网、一致架构、统一调度、统一运维，助力千行百业数字化转型。在网侧，中国电信拥有全球最大的宽带互联网络、最大的光纤宽带网络、最大的干线光缆网络，将进一步按照网络资源按云所需、网络调度随云而动、网络和云一体部署的三大原则，实现“云在哪里，网络部署在哪里”。

二是加快推动算力网络等新兴技术研究，赋能经济社会转型。通过将超前布局前沿信息技术，抢占全局的科技竞争制高点，将加快算力网络等新兴信息技术的研究和建设，推进其在各行各业的融合渗透，形成云网融合的信息空间，打造高效协同的科技创新体系，开拓算力时代的新业态、新模式、新应用，深度激发和创造数字消费需求，促进数字经济持续增长和高质量发展。

三是加速云网融合纵深发展，服务网络强国建设。加速推进云网融合进程，在云网技术、业务形态、商业模式、运营服务模式、组织机制等多层面开展融合和创新，持续推动从传统的通信服务提供商到智能化数据服务提供商的转型，构建开放、互联、共享的云网融合产业生态，把建设网络强国、维护网信安全的政治责任和初心使命，与中国电信云改数转战略转型的发展实践有机贯通、整体推进。