3月17日，中国移动研究院副院长、教授级工程师段晓东受邀参加第41期“中信读书讲坛”并做了演讲，分享了在算力时代，行业如何获得技术优势？企业如何实现长远的发展目标？个人如何在不断变化的智能发展中寻找方向？

下文是对段晓东老师演讲内容的整理与编辑，略有删减。

段晓东表示，我们到了一个新的时代，算力在这个时代越来越重要，成为整个产业、人们生活一个重要的话题。随着人类社会不断发展，已经进入第四次工业革命，人类社会开启了以网络化、数字化、智能化为特点的第四次工业革命，我们的娱乐、交流、沟通等各个方面都开始向数字空间迁移，那么在这个时代很典型的就是我们的信息技术和我们的数据要素已经形成对传统的各种人力资本要素的一个新的效应，我们把它放大、叠加的效应日显，推动我们人类不断突破发展瓶颈，实现生产力的跃升，从过去我们的机械化、电气化、信息化，到今天我们走向第四次工业革命。毫无疑问，我们进入一个数字化的时代，这是整个算力发展的一个大的背景，人类社会加速进入一个数字化时代。

最后，他对算力的前世今生做了一个总结，他说，当今社会算力已经无处不在了，今天无论是桌上的笔记本电脑、无论是手机、无论是穿戴手表，等等，背后都是算力在支撑。我们看的每一部片子、收的每一个邮件，打得每一个背后都是计算的力量，算力已经渗透到人们生活中的每一个角落。随着无人驾驶、智能城市的发展，等等，它在人们生活生产中无处不在。随着我们社会越来越走向智能社会，对于算力的需求仍然在不断的攀升。据预测，我们通用的算力将继续提升十倍，不断提升人类社会构建起以算力为核心的整个数字经济发展。

谈到今天的算力，他表示，这个背后有哪些故事？哪些技术？

他说，我们把现代算力称之为多样泛在的现代算力。他表示，那什么是算力？什么是现代算力？算力该如何定义？

2、算力形态

他指出，说到算力形态：

（1）云计算

云计算已经成为推动全社会数字化的一个重要的技术基础，云计算是通过网络提供各种可弹性伸缩低联通用的计算服务，它其实是我们并联计算、网格计算等的进一步发展，它是把网格计算形成商业化实践的一种结果。

他指出，云计算在产业格局中已经相当固化了，云计算的创始人亚马逊，已经成为云计算的巨头，在我们国内阿里云已经跻身世界名非常的云计算的厂家，像我们的腾讯云、华为云、天翼云，包括中国移动的移动云等，已经呈现了各种各样的云的阵营，出现不断分化发展的一个趋势，包括四个方面：①布局集约化，②发展规模化，③行业定制化，④服务多样化。

（2）边缘计算

他指出，算力的第二种形态就是边缘计算，随着近两年发展，边缘计算已经成为整个算力中的热点，大家都统一认为它开启了继云计算之后另外一个千亿级的产业市场。

什么是边缘计算呢？

顾名思义，它在边缘做计算，就是在传统计算在数据中心里面通过超大规模的计算机的叠加做计算，逐渐向用户侧延伸，在更加靠近用户的地方，服务更加贴近的地方进行计算。

为什么诞生了边缘计算呢？

就是因为三个主要驱动力，个是时延，也就是我们很多应用计算的比较长，云计算比较靠近中心，我们需要就近部署降低这个时延，比如云游戏，大家打的游戏突然卡顿了，计算回不来了，这个必须降低时延，需要边缘计算配合。第二个是带宽，如果去云计算的话，导致网络开销特别大，在本地终结，效率比较高，整个开销比较小一些。第三个非重要，叫安全驱动，现在很多企业数据比较敏感，不希望上云放到共享空间里面，希望数据不出园区，不出厂，就需要更靠近用户的地方做计算。就是时延、带宽和安全的要求，导致边缘计算目前成为一种新的发展非常快的云计算之后的一个大的计算形态。

他指出，边缘计算主要针对降低时延，卸载流量，确保安全对我们的诉求，主要有以下几种典型的业务场景，大家都是比较了解的，个车联网，第二个是智慧城市，第三个是园区分流，第四个是生活娱乐，第五个是工业互联网。

他说，目前很多厂家都在布局边缘计算，而且提出一个口号就是决胜在边缘。边缘的计算能力对整个产业发展具有非常大的意义，也是目前产业发展非常大的热点。这是“云、边、端”的第二个形态“边”的形态。

（3）端计算

他指出，算力形态的第三个非常重要形态就是端算力，是算力中间非重要的一个毛细血管。随着芯片工艺不断向3nm发展，端侧算力得到不断提升，今天的一个手机可能远远超过过去的一个计算机。端算力能力越来越提升，已经成为计算中一个非常重要的单元。典型的端算力包括三种：种叫物联网设备，比如共享单车、智能电表等；第二种叫智能家居类，比如智能音箱、智能门铃等，它的特点是跟云边协同来智能处理；第三种叫移动计算平台，也是现在发展快的移动终端平台，比如以手机、平板电脑等为代表的消费类电子产品，以及以自动驾驶为代表的车载计算平台。

 他同时表示，目前算力产业还出现了一种非重要的形态，叫AI算力，也就是随着人脸识别、自动驾驶等，对于AI算力的需求越来越增长了，这就导致AI算力是一种非重要的智能算力，也被我国新基建列入为一个非常重要的智能算力基建的发展，也是目前发展非常快的一种算力形态，这也将成为未来算力占比越来越高的一种形态。

最后，他指出目前现代算力发展遇到的的瓶颈，换句话说遇到了三大问题，也是困扰算力产业发展的三个主要瓶颈点。

大挑战，就是摩尔定律逼近物理极限。现在基本上进入纳米极限，也就是说基本上逼近物理极限，一方面能够容纳电子管数量越来越小了，空间越来越小；第二方面，因为纳米之后会出现量子效应，叫做隧穿效应，会越来越薄质化，它会穿透介质，导致介质混乱，就是传统工艺已经无法操作芯片的物理极限，很容易击穿介质，导致芯片失去计算能力，导致混乱。

第二大挑战，就是指令集直接影响上层软件生态。整个的计算产业的核心就是CPU，CPU的核心是指令集以及上面的软件生态，目前X86、ARM和RIISC-V这三者的发展已经基本上锁定了上面的软件生态，尤其X86经过多年的构建，已经产生非常大的产业生态，如何能够改变这个生态，更加繁荣一些，其实是产业面临的很多问题。目前我们中国对ARM和RIISC-V的多样性提出了非常高的要求，逐渐提升自己的自主度，这个会影响整个算力的主权能力和安全性。

第三大挑战，就是数据中心能耗持续上升。今天碳中和、碳达峰是我们的一个重要的任务，也是我们对人类对全球的一个庄严的承诺。中间的数据中心能力大概占了2.7%左右，是一个能耗大户，而且不断增长，总能耗已经达到了2000亿千瓦这么一个高的能耗，超过了很多传统行业，相当于燃烧6万万吨煤排放1.6亿吨的二氧化碳发电量。这种能耗既有CPU产生的能耗，也有AI这种异构芯片GPU产生的能耗。无论是单芯片，还是单机架能耗在不断增长，不断上升。

他指出，摩尔定律极限问题、指令集直的软件生态问题，以及数据中心能耗问题，已经成为困扰算力行业，制约我们存在卡脖子问题的三个关键因素，也是下一步算力亟待解决的关键因素，这是我国为什么提出“东数西算”，不断发展算力产业急需解决的关键问题所在。

他指出，2020年4月20日，发改委次详细阐述了“新基建”的概念和组成，提出新型基础设施是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系，其中，数据中心、智能计算中心被明确定义为算力基础设施，成为新基建中信息基础设施的重要组成部分。把它分为通信网络基础设施、新技术基础设施和算力基础设施。算力是整个新基建之“心”和“芯”，背后都是有算力的，可见整个算力已经成为新基建的重要组成部分。

当然，还有一个重要的在于随着我们社会对存储、计算、数据传输和应用的需求的大规模增长，数据中心已经成为中国支持各行业“上云用数赋智”的重要新型基础设施，为了缓解我们面临的东部地区土地紧张，能源紧张，以及西部地区资源的问题，我们统筹提出了算力网络规划，公布了一系列的发展政策，提出了以“东数西算”为核心的多层次、一体化数据中心全新布局。

他表示，什么是“东数西算”，“东数西算”就是为了让西部的算力资源更充分地支撑东部数据的运算，更好为数字化发展赋能。简单理解，就是把东部的“数”放到西部去“算”。

那为什么要东数西算呢？

它的目的是说，我们目前数据中心大多数分部在东部地区，占用土地、占用能源越来越多，难以为继。而西部有广袤的土地，有丰富的水电等各种资源，具备了承接东部算力需求的能力。发展“东数西算”有利于从全国角度看待一体化资源布局，优化资源配置，实现绿色发展的战略。

如何做“栋数细算”呢？

提出了“4+4+10”的布局，“4+4”就是我们要建立4+4算力枢纽，在4+4里面部署10个数据中心集群。4+4指的是在东部的京津冀、长三角、粤港澳大湾区和成渝这四个中心城市群，当然也包括西部四个，即内蒙古、贵州、甘肃和宁夏这四个土地资源比较集中的地方，建立算力枢纽点，并在其中规划出10个数据中心集群。

东部枢纽面向的是高频次、实时性算力需求，西部枢纽面向的是全国非实时性算力需求。就是这个布局能够很好的实现我们整个算力的均衡发展，当然，同时也要通过很好的网络保 障。

他指出，为了响应东数西算，包括中国移动在内的很多电信企业作为我们国际“网络强国，数字中国、智慧社会”的主力军，积极承接“新基建”和“东数西算”战略，以网强算，加速构建以算力为中心的一体化新型基础设施，提出了“算力网络”的新概念。

算力网络也成了当前一段时期产业中间的热议话题，很多人说开启了算力网络的全新时代。

那么，什么是算力网络？

以中国移动给的定义作为案例，中国移动在2021年10月份发布了《算力网络白皮书》，书中提出：算力网络是以算为中心、网为根基，网、云、数、智、安、边、端、链等深度融合，提供一体化服务的新型基础设施。算力网络的目标是实现“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”，逐步推动算力成为与水电一样，可“一点接入、即取即用”的社会级服务，达成“网络无所不在，算力无所不在，智能无所不在”的愿景。

附二：网为根基

附三：深度融合

附四：发展目标

他指出，可以把算力网络服务设为“3+2”，分别是算网基础设施层，编排管理层和运营服务层三个横向的发展体系，以及两个纵向的绿色体系和安全体系，由“3+2”体系构成了未来算力网络的体系架构。那么不断发展迭代，构筑一个非常好的算力网络基础。

 他表示，算力网络也是呼应东数西算的战略，同时将东数西算推向纵深，最终实现非常高的愿景，成为“一点接入，即取即用”的社会级服务。这个愿景是非常高的，对整个算力产业具有非常重要的指引作用，对于未来的算力服务也具有非常大的一个促进作用。随着算力网络发展，未来算力和网络的深度融合之后，甚至跟5G\6G融合之后，一定能够开辟一个更加美好的、比今天算力服务更加深度的一个社会级服务的愿景。

这是一个非常高的愿景。东数西算和算力网络发展的方向，也就是整个算力网络联网化，算网一体化。

他指出，我想从算力的技术角度来跟大家谈谈算力的未来。既然算力有三大问题，产业问题、能耗问题，摩尔定律失效问题，那么我们算力网络该如何发展？技术上有什么创新？

 个创新，就是突破冯洛伊曼架构，实现非冯架构发展。这个一旦突破，具有科学贡献的点。目前很多产业同仁包括中国产业大家提出了纯算一体架构，也就是基于我们现在的冯洛伊曼架构，把“存”和“算”分离之后，导致大多数的时延、大多数的功耗都来源于存算分离，大概占了80%的时延和95%的功耗。今天很多的问题都来源于此，我们把它叫做“存储墙”和“功耗墙”。

 那么今天存算一体的发展，它有一个非常重要的思考基础就来源于我们比较熟悉的人脑（李世石）和阿尔法狗之间对弈大家产生的思考。人脑是一个什么结构，是一个存算一体的结构，一边存一边算，计算单元和神经元是一体的，所以人脑的效率非常低。虽然阿尔法狗赢了，但是它调用了1200个CPU和1700个GPU,消耗了2万瓦，完成了对人类的超越，但李世石的大脑它的功率只有20瓦，相比2万瓦，20瓦功耗非常的低。

第二个创新，就是打破算力和网络的边界。打破算力和网络的边界，实现在网计算，在网络中间计算。通过分布式的、超低时延的、通过网络确定性的计算，能够使算力和网络这两者在形态和协 议上彻底走向共生发展。

目前在网计算有很多发展，将部分计算任务下沉到网络中去，在网络中一边转发数据一边就将计算完成，也就是在完成数据转发的同时，实现数据处理，从而大幅度提升系统计算效率，降低通信延迟，减少总体能耗。

第三个创新，6G和网络结合。在5G商用以后，6G的准备工作已经开始，预计2030年左右就会进行6G的商用，大概在2025到2026年就会进行6G的标准化工作。6G具有智慧泛在、数字孪生的特征。

所以，6G本身不再单纯是一个通信网络，而是集通信、计算、存储、感知为一体的信息系统，算力网络一定是6G的重要基础。在6G里面已经提出了对算力网络的要求，这两者在2030年左右就会是一个共生发展的一个过程。

第四个创新，星云算力。就是空天地一体化算力。从当年的铱星星座到马斯克的星链星座，到我们很多小卫星的发展，卫星的通信能力极度提升，它跟地面互动加深了。大家预测，到了6G将会一个全球泛在，星地深度融合的空天地一体化的时代。

第五个创新，量子计算。这是一个非常大的话题，量子改变了当前计算机只存储01这两个形态，引入了N个比特的量子位，实现了整个计算幅度的大规模提升。从1980年量子计算理论的简略，到1994年量子计算进入现实，到2011年台量子计算机商用，到今天进入量子霸权时代，量子计算发展是非常迅速的。量子计算可以与通用计算有机融合，大幅度提高计算能力，在量子金融、量子网络、量子运维、量子破 解等方面都有很强的应用。但是量子计算还在发展之中，它走向全民商用还有很长距离。 

他最后表示，将从算力时代，从产业发展视角，从整个业务视角跟大家做一个算力时代的介绍。他说，算力赋能新兴行业发展、赋能整个数字化已经深入人心，大家也理解了，当前我们的交通、医疗、社交、商务、共享单车，等等，都是依附于我们今天的算力，它是传统应用，随着算力发展，包括算力和网络融合，更多的像云游戏、车联网、东数西算、东数西训等场景越来越多，共同构成了连接算力+能力这么一个新兴数字化服务的时代。这个时代将推出更多更加有想象力的业务。

就这些业务场景，他举了几个例子做了充分说明：

个东数西存，将东边的数据搬到西边去存储，大规模降低存储费用，能够呼应东数西算，开辟新的模式。  

第二个东数西训，AI的特点在于大量的训练、预训练，这个训练非常消耗资源，但它是短期的，不受地域限制，我们可以开拓东数西训的这么一个发展模式，也就是通过算力网络将训练放到西部，将真正的服务放到东部，开拓一个非常好的模式。

 第三个是车联网。它是一个典型的计算密集型的网络，随着车辆运转，算力需要跟着车辆去走，就产生了很多算力的阶序、算力的调度等很多难题。这个一旦突破了，将助力车联网和云、边、端协同的一个新的时代。

第四个是云游戏和元宇宙。云游戏和元宇宙是以大量的算力消耗为代价的，所有的图形渲染都依靠大量的GPU、CPU的运算能力，需要各种端算力和边算力的发展，当让也需要大量的网络设施的发展。今天的云游戏和元宇宙已经将各种算力能够进行分布式的处理，能够让用户参与到超大规模的游戏中去，可以实现万人同频，多端互动。这个算力就是因为网络算力的强大，弥补了终端算力的不足，才能实现更加繁荣的发展。随着算力的发展，将开拓整个元宇宙的一个全新的时代。

第五个是智能制造。这是今天5G和算力赋能的一个典型。

第六个是科学计算。

第七个是算力并网。

 演讲最后他表示，算力时代已经来临，新的产业革命不容错过，算力为我们开拓了更加美好的一个未来，希望大家了解算力，希望行业能够融入算力，希望从业者们能够更加提升算力的服务能力，更好的为我们数字强国、智慧中国，我们整个的自立自强做出更大的贡献。