【摘要】算力互联网是面向算力应用与调度需求，通过能力增强和系统升级形成的新型基础设施和技术产业体系，是培育和形成新质生产力的重要抓手。算力互联网能够显著降低企业交易成本，推进产业分工形态变革，助力形成与新质生产力相适应的新型生产关系，让生产要素特别是数据要素向发展新质生产力方向顺畅流动。在多元化算力供给的环境下，推进算力互联互通技术体系研究和应用，形成标准化可调度的算力服务是解决当前算力互联挑战的重要手段。推进算力互联互通，塑造适应性新型生产关系，需从强化顶层设计、加快标准建设、推进平台建设、培育算力市场、推广行业应用等五方面发力。
【关键词】算力互联网 新质生产力 新型生产关系 作用逻辑 实践路径
【中图分类号】F49 【文献标识码】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2024.09.002
【作者简介】余晓晖，第十四届全国政协委员，中国信息通信研究院院长、党委副书记、正高级工程师。研究方向为通信、互联网、新一代信息技术与产业、信息化、两化融合。主要著作有《综合算力 解码算存运的力量》（主编）、《加快发展新质生产力 打造发展新优势》（论文）、《加快提升数字中国建设的整体性、系统性、协同性》（论文）、《建立健全平台经济治理体系：经验与对策》（论文）等。
引言
新质生产力是创新起主导作用，摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径，具有高科技、高效能、高质量特征，符合新发展理念的先进生产力质态。它由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生。当前，人工智能等颠覆性技术和前沿技术正加速引领科技革命和产业变革，算力成为战略资源和全球科技竞争的焦点。而能够使算力资源实现高效供需匹配、流动互通、迁移计算的算力互联网成为优化要素配置、把握发展先机的关键所在。
算力互联网是面向算力应用与调度需求，通过能力增强和系统升级形成的新型基础设施和技术产业体系，其本质是在互联网体系架构上构建统一算力标识符，以算网云调度操作系统和高性能传输协议为基础，增强异构计算、弹性网络等能力，具备智能感知、实时发现、随需获取能力，形成算力标准化、服务化的大市场和算力相互连接、灵活调用的逻辑网。
算力互联网是优化生产要素创新配置，支撑数字经济高质量发展的新型基础设施，培育和形成新质生产力的重要抓手。一方面，算力互联网将全国范围内的通用计算、智能计算、超级计算等大型异构算力资源与数据资源互联互通，实现算力资源汇聚共享、高效调度和灵活供给；有效整合和优化利用算力资源，充分释放数据作为新型生产要素的价值潜力，催生新的应用场景和商业模式，牵引算力基础设施持续扩容形成良性循环。另一方面，算力互联网加速推动数字经济和实体经济融合，为产业体系全面升级打好数字技术底座。算力互联网降低数据传输成本，借助地理优势统筹算力资源，打破地域限制，推动产业数字化转型向深向广拓展，助推经济社会高质量发展。据中国信息通信研究院测算，算力每投入1元，能够带动3元～4元的经济产出，显示出强大的溢出带动赋能作用。
习近平总书记强调：“发展新质生产力，必须进一步全面深化改革，形成与之相适应的新型生产关系。”[1]算力互联网不仅是培育发展新质生产力的重要抓手，也能够支撑形成与新质生产力相适应的新型生产关系，让生产要素特别是数据要素向发展新质生产力方向顺畅流动。算力互联网通过高性能算力与互联网相融合，能够实现异构算力和存储间架构互通、高速互联，并通过算力互联互通节点，实现不同算力服务商之间的算力标识感知、算网一体化调度。算力互联网对算力资源优化分配，通过网络效应与规模效应，大幅提升接入各方的连接效率，有效解决算力需求爆发式增长带来的短期供给不足问题。算力互联网能够从宏观层面优化资源配置结构、提高资源配置效率，使算力供需形成更高水平的动态平衡，为人工智能时代的经济社会发展提供数字引擎。
当前，我国算力基础设施建设已达到世界先进水平。据中国信息通信研究院测算，我国算力资源规模几年来位居全球第二。但同时，也存在算力资源分散、调用存在壁垒、标准化普惠化算力服务统一大市场尚未形成等问题，亟需推动算力互联先行，进而打造高速弹性、融合先进、安全绿色、泛在普惠的算力互联网。
算力互联网对新型生产关系的作用逻辑
算力互联网创新产业经济组织。算力互联网通过促进资源共享，强化数据要素作用，加快催生产业经济组织方式变革。一是丰富产权形式。一方面，算力具有更多公共品属性，与传统的土地、资本等具有排他性的传统生产要素不同，算力和数据、算法的一体化应用更呈现出正外部性和网络协同效应，产权形式上更加强调共享和融合。[2]另一方面，算力互联网通过科学有序布局数据要素和算力资源，带来分配机制变革，一体化推进算力、数据、算法协同应用、普惠共享，有利于数据等基础制度的完善。二是优化市场结构。算力不再集中于企业内部的数据中心，而是根据云、边、端深度融合方案，形成分布式算力基础架构，[3]使计算、存储各类多维异构资源在网络中能够实时交互、动态调度，为建立全国一体化算力大市场打下基础。算力互联网通过构建统一开放、竞争有序的市场体系，健全生产要素“由市场评价贡献、按贡献决定报酬”的机制，使新型生产关系持续向市场化、法治化、国际化演进。
算力互联网降低企业交易成本。数字经济时代，算力资源供给和需求同步增加。但由于信息搜寻成本、合同履约成本等外部交易成本较高，市场交易方式的灵活性受到局限。算力互联网在保障算力可靠性和稳定性的基础上，通过对算力资源进行感知汇聚和一体化调度，实现规模化应用后能够带来网络和算力的边际成本递减，实现低成本运用。一是提升算力资源易用性。算力互联网通过将不同主体、架构、地域的算力资源标准化互联，打破计算的“孤岛”状态；通过多元算力的互联互通和统一服务，促进算力供给、调度、使用及结算智能化，逐步建立随取随用、灵活配置、按需收费的算力服务新模式，降低算力资源的使用成本和门槛，推动算力像水一样提供社会基础性服务，可以“一点接入、即取即用”，满足多元化市场需求。二是优化算力资源利用效率。随着数字化进程加速，特别是人工智能等技术的广泛应用催生海量数据计算需求，算力供给增速难以满足全行业计算需求，特别是对偶发性算力需求激增的场景缺乏弹性应对措施。算力互联网对分散、异构的算力进行感知、连接和统筹调度，匹配终端计算需求，大幅强化市场供需对接，加速算力资源的交易流通，大大提升算力资源的配置和利用效率，有利于解决信息不对称导致的市场失灵问题，以更低成本实现算力共享，更高效服务生产生活。三是降低制度性交易成本。算力互联网通过建立统一的算力服务市场准入标准、监管机制和规范，打通规则、规制、管理、标准等，实现运行公共算力的标准化互联互通，降低制度性交易成本，提高社会总福利。[4]
算力互联网推进产业分工形态变革。算力互联网推动数据要素加速进入社会化大生产，在各产业部门中发挥乘数效应，使新型的分工协同形式加速涌现。一方面，算力互联网推动产业链专业化分工。算力同技术革命历史上的蒸汽动力、电力、电动机等关键技术一样，将在几乎所有产业中得到应用，并且改变产业生产组织方式、价值创造和分配规律、产业分工基础和过程。[5]算力专业化分工将深化数据要素在各行业中的应用，大大降低数据作为关键投入要素的使用成本，提升整个产业链效率，通过生产关系的优化塑造竞争优势。目前，我国算力产业链已经初步形成，涵盖由设备、芯片、软件供应商等构成的上游产业，由基础电信企业、第三方数据中心服务商、云计算厂商构成的中游产业，由互联网、工业以及政府、金融、电力等各行业用户构成的下游产业。另一方面，算力互联网助力形成竞合生态。算力互联网为企业间搭建算力资源互联互通平台，各节点算力资源通过算力互联网广泛集聚，破除了企业间、产业间壁垒，实现跨组织边界的资源互补与共享，推动形成资源自主有序流动的生态体系，[6]使得企业间关系由单向线性的链状模式向网状模式发展，产生新的价值创造路径与协作关系。算力互联网的共享模式允许多元主体同时分享算力资源，协作参与生产过程，竞合关系的构建大幅延伸了企业的资源边界，降低企业资源投入和运营成本。
加快培育算力产业生态的实践路径
从实践看，算力互联网正在从算力互联互通技术体系化起步，打造标准化普惠化算力服务统一大市场，形成高效互补和协同联动的算力产业生态。
在多元化算力供给的环境下，推进算力互联互通技术体系研究和应用，形成标准化可调度的算力服务是解决当前算力互联“找算力难”“调算力难”“用算力难”三大挑战的重要手段。在“找算力”过程中，数据显示，我国资源布局较为分散且利用率不高，各类算力提供主体超5000家，前十的算力资源提供主体只运营30%的算力资源，算力集中度低，难统筹分散的算力，用户难以快速找到合适的算力资源，需要提高算力供需匹配效率。在“调算力”过程中，算力任务和数据需要高效上传到合适资源池进行计算，当前大部分算力运营主体调度能力服务化水平低，与此同时网络数据传输带宽低、成本高，需要加强调度系统和网络弹性能力，加速应用调度效率。在“用算力”过程中，不同类型、不同主体间应用接口、协议架构等标准各异，需要强化算力应用跨资源池部署，进行开发框架和计算框架的适配与兼容。
针对以上挑战，可通过算力互联互通技术体系中的核心算力互联、计算以及网络技术多层次基础支撑，打造泛在互联的算力体系。
构建统一的技术要求和管理规范。统一算力资源感知、数据传输流动、应用架构适配等关键环节技术要求，形成算力互联互通管理规范，明确准入、业务分类、运营管理等规则要求。一是攻关核心算力互联技术。突破算力标识、协议架构、编排调度等当前短板技术。在构建算力标识符体系方面，人工智能等应用需编排调度智算到GPU芯片颗粒度，要求标识需细化到芯片层以支撑更灵活的算力调度策略，同时任务型应用的需求弹性特征明显，算力标识需支持实时感知资源状态支撑资源的随需调度。在协议架构方面，为保证算力任务和数据在资源之间的高速流动，在传输层开展高性能传输协议研究，在上层应用层扩展计算任务数据协议和算力特征标识，未来将探索算力节点间的长距离传输应用以支撑协同计算。在编排调度方面，将实现基于异构算力与开发架构的统一操作系统环境部署、网络间高性能传输、用户应用、任务封装及跨地域、跨厂商部署。二是提高计算部署效率。开展计算框架的统一部署适配、高速互联总线以及统一应用描述语言的技术研究与落地，统一异构算力资源的开发接口，提高节点内计算效率，兼容多种算力生态，实现计算任务加速部署运行。三是增强网络传输速率，接入侧弹性网络方案和传输侧骨干点、新型互联网交换中心（IXP）等结合方案，实现实时网络带宽弹性可控，提升传输速率，降低用户资费成本，大幅提升接入侧自动化程度，实现网络自服务能力，强化算力接入网络能力，实现网络资源的按需连接、弹性扩容、动态回收。
将算力并网调度的局域化探索互联构建成为算力互联网。由于主体及利益多元化和区域分割，且缺乏统一算力资源感知、任务数据流动、应用架构适配等关键互联规则和标准，总体还是“算力局域网”分别发展的局面，需要形成全国全域的算力互联网。探索算力互联网顶层设计，在算力互联互通基础上，建立算力互联网顶层架构，在确保算力互联互通的基础上，打造一个高效、统一且先进的算力互联网体系，以满足日益增长的数据处理和智能计算需求。一是明确技术架构。优化升级算存设施，使其具备高效能、大容量、快速响应的特性。强化通信网络建设，提升数据传输速度和稳定性，保障算力资源的无缝共享。推动互联算力的发展，实现不同地域、不同类型的算力资源灵活调度与协同工作。完善服务应用层设计，以满足各类用户对算力服务的多元化需求。二是构筑产业自主生态。通过开源等方式，创新算力互联网的关键技术，鼓励产学研用各方共同参与技术研发与迭代。建设实验床与验证平台，为新技术、新模式提供实证测试环境，培育我国自主研发的算网云操作系统，实现协议接口之间的相互兼容，打破技术壁垒。进一步构建开放的软件生态，助力产业链上下游企业协同发展。三是推动互联成网运行。探索算力互联网运行模式和管理机制，协同智算、超算等新型算力，探索并推广适应算力互联网特性的运行管理模式，实现分布式、扁平化部署，使得各类算力资源如同一张巨大而灵活的网，可以按需调用，随时随地满足各类复杂应用场景下的计算需求。
在算力资源和需求区域差异突出的情况下实现全国资源优化配置和算力高效服务。我国东部经济发达地区算力供不应求，但区域内算力资源供给能力和增长潜力有限。西部地区具有大规模算力设施发展的资源禀赋优势，但本地需求不足，资源利用率不高。需要在统筹全国算力设施区域优化布局的基础上，解决好算力服务统一市场构建和资源全域有效利用问题。[7]需基于算力互联互通技术体系，通过市场平台等手段连接算力需求高和算力供给多的地区，促进平衡算力供需关系，促进算力互联互通与各行业融合发展，形成多元融合、供需平衡的算力市场体系。培育算力市场生态，促进算力互联互通与各行业融合发展，创新算力服务能力，形成多元融合的服务应用体系。一是统一市场规则。算力市场的培育将创新商业模式，发展算力提供、调度、应用等多元业态，需制定算力互联互通规则和调度交易规则，明确算力调度、算力提供、算力应用等各个环节衍生的新产业角色的责任边界。二是推广实践经验。推动算力与产业融合发展，促进以云服务等方式实现数据、软件、应用等与算力融合，面向大模型、科学计算、工业制造等领域开展试点和试商用，形成一批经验可复制、可推广的项目、企业和园区，为算力互联互通广泛落地提供参考。三是创新监管手段。算力市场将催生算力交易、算力互联通信、算力调度等新业务，需探索明确算力互联互通相关业务的定义与分类、市场准入与退出、用户权益保护、监督监管手段等规则规范，引导各类市场主体依法依规开展算力互联互通相关业务，有效防范市场风险，切实保护消费者权益。
推进算力互联互通的发展建议
过去三十多年，网络的互联互通成就了全球互联网和数字经济的高速发展，而算力互联互通是形成统一算力服务大市场和人工智能时代做强做优做大数字经济的关键路径，建议做好以下工作。
强化顶层设计。组织力量深入研究、编制一系列政策性指导文件，提供清晰的技术方案和路径指引，助推算力互联网的建设升级。在算力互联互通已初具规模的基础上，积极探索和构建算力互联网的整体框架，并深化对算力互联网技术架构的研究，研究制定具有前瞻性、针对性和可操作性的算力互联网发展指导意见，促进全国范围内算力资源的一体化整合，形成高效运作、互联互通的全国算力一张网，构建开放、公平、竞争有序的算力统一大市场。
加快标准研制。着重推进算力互联互通以及算力互联网相关标准体系的建设和完善。对于算力标识感知、数据传输流动、应用架构适配等关键环节，制定统一的技术要求和标准规范，确保各类算力资源能够无障碍流通和高效利用。通过完善的标准化体系，有力引导行业规范化建设，并借助标准的力量推动技术创新，形成良性循环。
推进平台建设。在充分的技术验证和严谨的体系标准支撑下，整合现有的多方平台力量，构建立体化、多层次的算力互联互通体系。通过统一的算力标识符对分布在各地、各领域的算力资源实现互联汇聚，打通区域“块状”、行业“条状”算力局域网，构建开放、融通的算力资源调配体系。在技术实践方面，通过开源社区的力量，共同创新算力互联网的关键技术，形成技术自主化构建开发能力，打造开放兼容、富有活力的算力互联网开源生态系统，吸引更多开发者和企业加入其中，共同推动算力互联网技术的发展和应用。
培育算力市场。通过政策引导和市场机制双重作用，孵化和壮大算力互联互通产业链中的各类主体，培育一大批有实力、有潜力的算力提供商，以及各类服务于算力资源交易、评估、咨询等业务的第三方专业服务机构。鼓励多元业态共同发展，打破行业壁垒，推动产业链上下游企业间形成紧密的合作关系，实现资源共享、优势互补。制定健全的算力市场规则，确保市场环境公平、公开、公正，优化市场供需匹配机制，形成普惠规范、充满活力的算力大市场。
推广行业应用。围绕政务、工业、金融、云计算等对算力需求旺盛的领域，积极开展算力互联互通的试点应用项目，通过先行先试，总结提炼出成功的经验和模式，培育出多样化、针对性强的算力应用服务。选择具备一定基础条件和战略意义的地区开展算力互联互通应用示范，推动算力资源的高质量、高效率利用与发展，赋能经济社会数字化智能化转型和高质量发展。
注释
[1]《习近平在中共中央政治局第十一次集体学习时强调：加快发展新质生产力 扎实推进高质量发展》，2024年2月1日，https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202402/content_6929446.htm。
[2]李平、邓洲、张艳芳：《新科技革命和产业变革下全球算力竞争格局及中国对策》，《经济纵横》，2021年第4期。
[3]吕廷杰、刘峰：《数字经济背景下的算力网络研究》，《北京交通大学学报（社会科学版）》，2021年第20期。
[4]乔岳：《数字经济促进高质量发展的内在逻辑》，《人民论坛·学术前沿》，2021年第6期。
[5]江小涓、靳景：《数字技术提升经济效率：服务分工、产业协同和数实孪生》，《管理世界》，2022年第38期。
[6]余泳泽、胡山、杨飞：《国内大循环的障碍：区域市场分割的效率损失》，《中国工业经济》，2022年第12期。
[7]单子丹、曾燕红、李慧敏等：《数据资源如何重塑数字创新生态系统多主体竞合关系？——基于智能驾驶数字创新生态系统的解构与重组》，《研究与发展管理》，2022年第34期。
The Logic and Practical Means of the Arithmetic Internet
on New-Type Production Relations
Yu Xiaohui
Abstract: The arithmetic Internet is a new type of infrastructure and technology industry system formed by capacity enhancement and system upgrading for arithmetic application and scheduling needs, and it is an important hand for the development of the new quality productive forces. By significantly reducing the transaction costs of enterprises, and promoting changes in the pattern of industrial division of labor, the arithmetic Internet can help form a new type of production relations compatible with the new quality productive forces, so that the factors of production, especially the data factors, can flow smoothly to the development of the new quality productive forces. Under the environment of diversified arithmetic supply, promoting the research and application of arithmetic interconnection technology systems and forming standardized and dispatchable arithmetic services are important means to solve the challenges of current arithmetic interconnection. To promote arithmetic interconnection and shape adaptive new type of production relations, it is necessary to make efforts in five aspects: strengthening top-level design, accelerating standard construction, advancing platform construction, cultivating the arithmetic market, and promoting industry applications.
Keywords: arithmetic internet, new quality productive forces, new-type production relations, acting logic, practical means
责 编∕韩 拓 美 编∕周群英
