新一代智算中心网络技术白皮书（2022年）中国移动2022年11月发布 目录前言...................................................................................................................................................31.智算中心发展情况........................................................................................................................41.1.政策形势.............................................................................................................................41.2.产业趋势.............................................................................................................................41.3.技术趋势.............................................................................................................................52.智算中心网络发展趋势................................................................................................................63.智算中心网络关键技术................................................................................................................93.1.超大规模网络关键技术.....................................................................................................93.1.1.新型拓扑..................................................................................................................93.1.2.高效能ipv6演进.................................................................................................103.1.3.智算中心间网络连接............................................................................................113.2.超高性能网络关键技术...................................................................................................123.2.1.自适应路由............................................................................................................123.2.2.静态转发时延优化................................................................................................133.2.3.端网协同................................................................................................................143.2.4.在网计算................................................................................................................173.2.5.dpu卸载................................................................................................................193.2.6.智能ecn...............................................................................................................203.2.7.基于信元交换的网络级负载均衡.......................................................................223.3.网络可靠性及智能运维关键技术..................................................................................233.3.1.数据面故障感知与恢复........................................................................................233.3.2.基于意图的网络仿真校验...................................................................................233.3.3.智能运维闭环网络................................................................................................244.总结和展望..................................................................................................................................25术语与缩略词表...............................................................................................................................26 前言2022年2月18日，国家正式启动“东数西算”工程，突显了数字经济在国家发展中的战略地位。idc预测，数字经济的占比将持续增加，到2022年，全球65%的gdp将由数字化推动；在中国，到2025年，在新基建等战略驱动下，数字经济占gdp的比例将超过70%。数据在未来企业的成长过程中扮演越来越重要的角色，对数据价值利用的深度将决定企业数字化转型高度。而算力是数字经济发展的基础设施和核心生产力，是国家经济发展的重要基础设施。据《2021-2022全球计算力指数评估报告》显示，计算力指数平均每提高1个百分点，数字经济和gdp将分别增长3.5‰和1.8‰。算力网络是联接算力供给端和需求端的重要桥梁，也是未来经济发展的重要衡量指标之一。“算力为中心，网络为根基”，网络贯穿算力的生产，传输和消费全流程，一张具有超大带宽、超低时延、海量联接、多业务承载的高品质网络是关键。本白皮书主要研究智算中心发展情况、智算中心网络发展趋势以及满足智算中心发展需求的智算中心网络关键技术，希望通过在超大规模网络关键技术、超高性能网络关键技术、超高可靠网络关键技术以及网络智能化关键技术等方面的探索，为未来面向智算中心的新型网络架构提供参考。本白皮书由中国移动通信研究院牵头编制，联合编制单位：华为技术有限公司、上海云脉芯联科技有限公司、中科驭数(北京)科技有限公司、中兴通讯股份有限公司等。本白皮书的尊龙凯时人生就博的版权归中国移动通信研究院所有，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明来源。 1.智算中心发展情况1.1.政策形势当下，新一轮科技革命方兴未艾，各行各业开启全面数字化。大数据、云计算、人工智能、区块链等数字化技术落地应用，对计算能力提出更高要求。算力，与经济社会发展的联系愈发密切，成为驱动产业变革的新兴动力。信息技术浪潮推动人类社会由“电力时代”迈向“算力时代”，以算力为根基的智能化数字经济世界即将来临。为打造经济发展新高地、应对国际激烈竞争、抢抓战略制高点，近年来，党中央、国务院高度重视数字经济发展，推动算力相关技术研发，加快部署各类算力中心。2020年4月20日，国家发展改革委首次明确新型基础设施范围，将智能计算中心作为算力基础设施的重要代表纳入信息基础设施范畴。随着ai产业化和产业ai化的深入发展，智算中心受到越来越多地方政府的高度关注并开展前瞻布局，已成为支撑和引领数字经济、智能产业、智慧城市、智慧社会发展的关键性信息基础设施。中国智能算力占全国总算力的比重也由2016年的3%提升至2020年41%，预计到2023年智能算力的占比将提升至70%。2021年5月24日，国家发改委等四部门联合发布了《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，明确提出布局全国算力网络枢纽节点，启动实施“东数西算”工程。今年2月，“东数西算”上升为国家战略，国家发改委等部门确定了8个国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。政策方面的扶持和激励，特别是东数西算工程的全面启动，给智算中心的快速发展注入了强大的助推剂。智算中心承载以模型训练为代表的非实时性算力需求尤为适合实施"东数西算"，以智算中心为算力底座，在我国东西部地区开展人工智能领域的算力协同合作，“东数西训”将是我国推动"东数西算"工程落地的重要场景之一。1.2.产业趋势近年来，自动驾驶、生命医学、智能制造等领域发展迅速，随之而来的是超大规模人工智能模型和海量数据对算力需求的不断提高，智算中心建设正当其时。工信部数据表示，截至2021年底，我国在用数据中心机架总规模达520万标准机架， 在用数据中心服务器规模1900万台，算力总规模超过140eflops。全国在用超大型和大型数据中心超过450个，智算中心超过20个。据不完全统计，从2021年1月1日到2022年2月15日，全国共有至少26个城市在推动或刚刚完成当地智算中心的建设，其中投入使用的有8个，包括南京、合肥等地的智算中心。除了这些投入使用的，全国至少还有18个城市签约、开工、招标、计划建设智算中心项目，包括深圳、长沙的项目都已经开工建设。其中几个典型的智算中心规模如下：8月30日，阿里云宣布正式启动张北超级智算中心。该智算中心总建设规模为12eflops（每秒1200亿亿次浮点运算）ai算力，将超过谷歌的9eflops和特斯拉的1.8eflops，成为全球最大的智算中心，可为ai大模型训练、自动驾驶、空间地理等人工智能探索应用提供强大的智能算力服务。在waic2020大会期间，商汤科技宣布，上海“新一代人工智能计算与赋能平台”临港超算中心启动动工。该算力中心占地面积近80亩，