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算力网络产业链分析 算力网络 数字经济

2022-07-08 19:06:23 网络

标题:算力网络产业链分析 算力网络 数字经济

消息 在数字经济时代,算力决定了数据要素转化成为经济社会价值的效率和效果,正逐步成为与数据要素相匹配的核心生产力;网络作为连接用户、数据、算力的主动脉,与算力的融合共生不断深入。作为有效承载并充分激发算力新动能的关键基础设施,算力网络应运而生,这既是国家、社会、产业发展的战略要求,也是运营商转型发展的重要机遇。

业界关于算力网络定义及技术要点的阐述已较为充分,但对产业现状的研究相对薄弱,因此本文将以产业链为切入点,绘制算力网络产业链图谱,剖析关键环节的发展情况,为运营商算力网络发展提供参考。

算力网络产业链图谱

作为我国信息通信领域历经多年积累提出的原创性概念,算力网络可被定义为融合算力和网络资源的新型信息基础设施。算力网络产业由算力产业和通信产业融合衍生而成。当前,算力产业主要包含云计算、IDC、人工智能等细分产业;通信产业主要包括基站、接入网和核心网等细分产业。

随着信息通信技术从云网融合向算网一体迈进,算力和网络产业的边界日益模糊,形成以“算+网+协同”为主线的算力网络产业格局,上游为底层硬件基础设施,中游为算力网络相关平台、服务及关键技术,下游为赋能的应用场景及最终用户,产业链关键环节如图1所示。

图 1算力网络产业链关键环节

运营商涉及算力网络产业链上、中、下游多个环节,已在网络领域拥有不可复制的业务优势,因此站在运营商视角,算力网络建设的核心在于“泛在高品质的算力”和“灵活强协同的调度”。海量数据集中化处理、分布化计算需求爆发式增长,数据中心和边缘计算行业是实现泛在高品质算力的关键;算网业务的实现需要算力和网络以一体化形态对外提供服务,具备智能化编排管理能力的算网大脑是支撑灵活强协同调度的核心。因此,下文将重点分析数据中心、边缘计算、算网大脑3个产业链关键环节。

产业关键环节分析

数据中心行业发展现状

数据中心行业受运营资质、网络部署、资源等条件影响,行业壁垒较高。我国数据中心市场目前已形成以电信运营商为主导、第三方IDC厂商加速发展、云服务厂商强势进入的多元格局,如图2所示。

图 2数据中心及边缘计算行业角色

电信运营商依托网络带宽、机房资源和资金等优势,先发入局,市场份额超过60%。运营商主要面向自有政企客户提供“网络接入+IDC”服务,并逐渐叠加安全、行业云等IDC增值服务,寻求差异化发展道路,但由于深入用户场景进程缓慢,仍存在被“管道化”的风险。数据中心是算力承载的基础,随着三大运营商全面发力算力网络,运营商有望通过提供算网融合服务重焕IDC业务活力。

第三方IDC厂商依托在核心城市IDC资源布局,紧随运营商,位列数据中心行业第二梯队。第三方IDC厂商运维能力强,响应速度快,服务方式多样,可按需提供IDC基础服务+智能DNS、智能灾备、CDN等增值服务的定制化解决方案。受“新基建”政策驱动,第三方IDC厂商可凭借兼并收购、合作共建等更灵活的部署方式加速发展。

云服务厂商基于自身业务需求,积极建设云基础设施,通过租用整合运营商带宽资源并搭建数据中心网络(DCI),为用户提供“一点接入、全网服务”的云业务。近年来,阿里云、腾讯云、百度云等云服务厂商大举布局云基础设施建设,不断扩大数据中心领域投资,对传统数据中心市场形成了较大冲击。因此,数据中心行业或将呈现以下三大趋势。

一是智能算力需求将加速智能计算数据中心发展进程。随着数据规模爆发式增长和算法模型复杂化程度加深,具备AI芯片级服务器、高速互联、深度学习、资源调度更优质特征的智能计算数据中心将实现规模落地,预计2023年智能算力占比将达70%。

二是碳中和背景下绿色节能成为数据中心转型关键方向。为进一步节能降耗,未来IDC机房将充分应用光伏、风电、水电等可再生绿色能源,也将加速推动制冷节能、变频等新型节能技术的革新,以及数据中心智能运维手段的应用。

三是REITs将成为各方积极探索的新型运营模式。2020年国家发布基础设施领域REITs试点政策,将数据中心等新型基础设施列入“试点鼓励”条目。REITs模式可帮助服务商基于IDC资产实现权益融资,充分盘活IDC资产,降低投资压力。随着试点工作开展和配套制度落实,IDC服务商或将充分利用REITs模式快速扩张,在全国形成更多超大规模数据中心。

同时,数据中心实现高质量发展仍面临一定挑战。一方面,上层应用的迭代发展和“双碳”目标要求数据中心提供无损高效的网络架构和优质节能的基础设施,但当前产业链协同不足、新型技术落地受限,数据中心运营效能还有较大提升空间;另一方面,数据中心网络在传输上仍存在一定端到端时延,现有网络性能尚无法支撑高涨的算力需求。

边缘计算行业发展现状

万物互联加速集中式计算服务能力触顶、智能泛在化驱动计算节点下沉、数据流量持续快速增长,驱动边缘计算成为当前重要的计算范式之一。行业参与者与数据中心行业高度重合,但竞争格局有所不同,电信运营商、设备供应商、云服务商及解决方案供应商竞争激烈,尚未形成头部梯队。

电信运营商由网络边缘机房DC化改造和MEC部署入局,逐步构建边缘计算端到端能力。电信运营商普遍从局房改造入手,依托丰富的网络管道、地市级数据中心资源、属地化运营能力,以及边缘技术与5G性能深度结合等特有优势,通过持续加强自主研发、打造细分行业解决方案等方式,逐步形成从云到端的一体化能力,并拓展相关增值服务,获取更优投资建设效益。

设备供应商依托硬件优势,构筑边缘计算解决方案及服务“护城河”。以华为和思科为代表的设备企业乘着IoT迅速发展的东风,从数智赋能设备到一体化边缘设备,再向构建边缘系统和平台发展。在与云协同上,除华为外的设备商普遍选择与领先企业的云平台实现互联,确保为用户提供从边到云的整体性服务。

云计算服务商积极部署边缘计算,力争实现与自有云计算产品的双赢。亚马逊AWS率先发布边缘计算框架Greengrass,微软Azure、阿里云、百度云等企业随后推出各自边缘计算框架,并将AI及数据处理能力赋能在边,充分发挥云计算超大存储、超强分析能力,以及边缘计算低延迟、安全等特性,积极推动云边协同。

解决方案供应商由业务需求驱动,面向垂直行业打造一体化服务体验。CDN企业在分散的节点资源和技术储备基础上,迅速构建边缘计算运营和系统集成优势;应用开发商普遍选择与云计算服务商和运营商合作,共建边缘计算平台和应用。

未来边缘计算行业发展或将重点关注三大能力。一是端到端能力。“网(5G)-云-边”协同发展已成为边缘计算行业共识,市场将形成交叉竞争、融合共生的格局,协调技术资源、拉通端到端能力将成为核心优势。二是个性化服务能力。有别于云计算技术驱动,边缘计算以用户需求为驱动,而用户的任务类型、计算量和存储量等存在巨大差异,供应商需随时基于差异化的节点资源情况,满足用户按需定制、灵活调用的个性化需求。三是解决方案服务能力。尽管当前尚无较为成熟的商业模式,但结合云计算经验可初步推断边缘计算将形成4种商业模式,即卖连接、卖资源、卖能力、卖解决方案。4种模式中投资与收益存在明显的剪刀差,仅提供连接与资源的模式投入高、价值低,提供“云边网”组合的一体化解决方案则可以获取边缘计算行业中更大价值。

边缘计算行业发展仍面临技术和治理两大挑战。技术挑战包括边缘设备防御机制弱带来的安全隐患、边缘设备操作系统和协议的异构性、可编程性较差等。治理挑战包括盈利模式尚处于摸索中、标准尚不成熟、相关法律法规仍不完善及产业协作方式不明确等。

算网大脑行业发展现状

算网大脑作为算力网络的核心系统,通过算网的统一编排和资源的灵活调度,向上承接多元化业务逻辑,向下对接算网使能层及各类资源的管控系统,在算网全局中起到承上启下的中枢作用,是实现“智能编排”“一体服务”的关键所在。算网大脑行业角色分布如图3所示。

图3 算网大脑行业角色

当前算网大脑建设仅处于起步阶段,多方协力探索,尚未形成统一的解决方案,但从产业格局来看,国内算网大脑的建设将由运营商牵头开展、算力供应商及DICT解决方案供应商合力推进。这一格局由算网大脑对“云边端”算力、通信网络的全局感知调度能力、多元技术集成能力所决定。一方面,从行业发展情况来看,相比国际运营商、国内其他参与者,国内运营商独具“网和算”的全局基础设施,拥有实现算力与网络性能联合最优解的主观动力与基础能力,是构建算网大脑的不二之选。另一方面,从技术支撑来看,算网大脑不仅需要一体编排、泛在调度等运营商强项能力,还需引入算力解构、数字孪生、意图网络等多元化新兴技术,因此拥有灵活创新优势的算力供应商及DICT解决方案供应商将成为技术资源供应方,共同助力算网大脑功能的实现。

国内三大运营商均已开始搭建算网大脑体系,但建设方式各有不同。中国移动将算力网络提升至极高战略层级,网络条线及云能条线同步发力,分阶段持续推进算网大脑建设,初步规划中将构建算网感知、智能管理、协同编排、能力开放四大能力,助力实现“算随业选、网随算动”的差异化算网能力供给。中国电信的算力网络发展坚持云网融合主线,算网大脑的统一编排调度功能将在云网融合体系中得以实现,其算力网络四大技术要点(即算力感知与算力评估、资源标识、资源整合、算力交易)或将是未来算网大脑功能建设的重点方向。中国联通以包含算网能力在内的智慧大脑为最终建设目标,正加速形成超算化云网引擎,意图构建起以高速泛在、云网融合、算网一体、安全可信、智慧敏捷为特色的场景化、智能化中枢神经。

算网大脑是算网协同功能实现的关键所在,将成为三大运营商的必争之地。除进一步加强感知、编排、调度、优化等重要功能建设,向一体化、自动化、智能化持续迈进以外,算网大脑发展在产业层面或将呈现两大趋势。一是纵向来看,贴合业务场景。算网大脑的本质是一种可以复制且可持续迭代的能力,需要具体业务形态来承载,其发展脉络将从理论设计逐步向实际需求靠近,除“大而全”的整体功能外,以特定业务场景需求为牵引的“小而美”的算网大脑能力也有望成为发力方向。二是横向来看,融合全链之力。运营商为获得更大的算网生态主导权,需要实现平台化的突破,将算网大脑从价值创造转变为价值共创,利用自身优势开放合作,使能伙伴,共荣生态。

算网大脑尚处建设初期,未来发展或将面临标准不统一和多方异构资源难以整合两大难题:一方面,算网互通离不开算力、网络、数据在标识、度量、调用、交易等维度的统一,但当前多方参与厂商各自为政,与形成系统性共识仍有距离;另一方面,数据、算力的分散式分布要求产业多方联动、共推资源聚合,但目前算力市场合作关系尚未有效建立。

四大发展建议

总结以上3个具有代表性的产业关键环节的发展情况,算力网络产业链当前呈现四大特征。

一是算力网络当前尚处于产业格局建立初期,仅基础设施领域已有相对成熟的业务积累,其他产业环节仍有极大竞争空间与合作机遇。二是算力、算网服务还未形成市场共识,满足个性化、多样化需求的产品或将是用户端的发展关键。三是核心技术研发与统一标准制定亟待加速推进。四是算网产业的绿色、高效运营模式仍待探索建立。

基于上述产业分析,建议运营商从以下4方面加强算力网络建设。

首先是产业方面,勇担算力网络产业链“链长”职责,推动产业协同发展。运营商作为国家信息通信建设的主力军,站在算力网络产业链中协同上下游的关键连接点位置,应积极发挥产业主导作用。一方面,应始终加强信息技术的融合创新与系统创新,做5G、算力网络等“新基建”领域的领头羊,持续加强算力体系建设、完善算网大脑顶层设计,探索算网商业模式、安全运维模式等前瞻问题,优化算网一体化策略构想。另一方面,加快多源异构资源整合,形成数据、算力、网络统一资源、能力视图,持续推进产业链资源共享、优势互补、协作共赢,带动信息技术和产业链整体成熟,推动信息技术与经济社会民生的深度融合。

其次是市场方面,以用户需求为牵引,构筑算力网络产品体系。一是坚持市场驱动,以用户体验为核心,聚焦重点、热点业务场景,在“云边端”算力资源供应、算网一体化业务等方面探索产品、服务和商业模式创新,打造标准化、定制化双向发力的算力网络产品体系。二是以点带面、先行先试,在智能制造、智慧交通、AR/VR等垂直行业率先形成实践案例,突破应用场景瓶颈,打造典型应用示范项目并逐步实现全业务领域的复制推广。

再次是技术方面,标准制定与技术研发“双轮驱动”,形成算网技术核心优势。一是算网建设,标准先行。强化标准引领,积极推动算力网络相关标准制定,尽快在国内外标准组织形成共识,并有序推进标准化后的商用进程,不断提升我国在信息通信领域的国际影响力和话语权。二是持续加大研发投入,提高算网核心技术的自主掌控能力。协同“产学研”单位,突破AI芯片、边缘计算架构、智算中心平台软件和模型算法等核心技术,集中优势力量补齐云计算领域薄弱环节,发挥在5G和人工智能领域中的“长板效应”,构建算网技术领先优势。

最后是运营方面,构筑精细化运营模式,打造绿色、高效的算力网络。一是强化算网业务精细化运营,顺应市场对强安全、强互联、高算力的通用需求,及各行业差异化细分需求,以“IDC+算网+行业解决方案”提供高附加值的定制化解决方案,丰富增值服务体系;同时优化网络、算力资源运维能力和服务响应效率,全方位提升用户服务感知。二是加大数据中心绿色节能升级力度,针对新增数据中心提前嵌入清洁能源、制冷节能技术生态,针对存量数据中心全面引入智慧运维手段,优化各环节能耗水平。三是积极探索数据中心REITs运营模式,联合资产管理公司设计符合自身发展模式、风险可控的REITs产品,引入社会资本,缓解资产投资过高带来的财务压力,提升数据中心运营效能。

 
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