倪光南
数字经济时代，算力成为新的生产力，是各国科技竞争的新焦点。习近平总书记9月上旬在黑龙江调研时指出：“整合科技创新资源，引领发展战略性新兴产业和未来产业，加快形成新质生产力。”算力产业体系具有面向新领域、创新技术含量高、知识密集型及新兴产业和未来产业等特征。构建现代化算力产业体系，是推动先进计算技术、数据存储技术和网络通信技术三大关键核心技术协同创新的动力，是融合繁荣三大产业生态提升国际竞争力的引擎，是加快形成新质生产力建设科技强国的保障。
广义算力包括基于计算技术的“算力”、基于数据存储技术的“存力”和基于网络通信技术的“运力”，而现代化算力产业体系应涵盖计算、数据存储和网络通信三大产业。三者之间应高效协同，避免出现技术偏废，才能从根本上保证算力产业体系的高质量发展。
首先，要加快计算产业发展，构筑自主可控的算力“底座”。最近生成式AI的兴起带来算力需求的快速增长，预计到2030年，通用算力将增长10倍，人工智能算力将增长500倍。发展计算产业涉及芯片、硬件工程、内存介质、编译器、加速库、操作系统、数据库、IO与互联标准等一系列核心技术，是一个全栈的系统工程，任何一个核心技术环节的缺失都将成为产业发展的障碍。
这些年来，国内计算产业在技术和生态上逐步成熟，具备了替代国外同等产品的能力，支撑了数字经济高质量发展。在ChatGPT引发的新一波大模型热潮中，计算产业也支撑起了国内的“百模竞秀”。今后，还将进一步建立支持规模扩展的人工智能芯片新架构，攻克芯片高速片间互联、大规模内存共享及人工智能框架软硬协同优化等等重大共性关键技术。
其次，要加快发展基于网络通信产业的运力，以支撑算力的充分释放。例如在AI智算中心内部，AI大模型训练的多种并行模式会带来巨大的通信量需求，分布式高性能应用的“多打一”的流量模型可能造成瞬时突发拥塞甚至丢包，会极大地影响算力效率。当前，我国网络运力技术不断创新突破，已建成世界上规模最大的信息通信网络。针对数据中心网络，国内产业界基于具有开放生态和成熟供应链的RoCE技术路径展开自主技术创新和商业实践，采用智能无损、网络负载均衡、算网协同等先进技术提供高质量的运力，对算力的提升幅度可以达到20%，推动智算中心网络从封闭走向开放。另一方面，数据中心互联网络需要满足大模型数据传输、东数西算、算力并网等算力协同场景的需求。
运力自主创新的另一重要方面是网络设备自主根技术的突破。当前，国产交换机、路由器、防火墙等整机设备在功能的全面性、性能支撑能力、安全性等方面，已达到全球先进水平。但同时，以转发/交换芯片为代表的网络设备关键器件仍部分依赖进口，存在着一定的供应链风险。为此，产业上下游需要携手并进，从设计、制造、封装、测试、装备、材料、设计工具等各环节全面突破技术瓶颈，实现覆盖全产业链的自主创新。
再次，要加快推进基于数据存储产业的存力发展。当前数据已成为数字经济时代的核心生产要素，预计到2025年中国将成为全球第一数据大国，数据存储产业也将成为国家的战略性、基础性产业，并成为新的国际竞争高地。在多年自主创新的基础上，我国新型半导体数据存储产业取得了重大发展。自主研发的闪存颗粒、DRAM芯片、闪存主控芯片等等，都达到了国际先进水平，且装备也不受制约。我国数据存储整机的核心竞争力构筑在自主的核心芯片、系统架构和软件之上，采用创新的编码算法、芯片卸载和大容量/高密度盘等闪存介质应用技术，受到市场的广泛认可。
当前，正是以SSD固态硬盘等半导体存储替代HDD硬盘等机械存储的大好时机，应可适时启动这一数据存储技术革命。针对现在最热的AI大模型新兴场景，我国数据存储厂商能整合数据编织、近存计算、算存运高效协同、知识语义感知存储等关键技术，可有效提升AI智算中心30%的算力效益。业内专家认为，我国数据存储产业在国产化条件下已经具备了突出的国际竞争力，有可能成为中国IT进入世界市场的又一张新名片。即将举行的2023成都全球创新创业交易会，就聚焦科技创新引领现代化产业体系建设。
综上所述，鉴于算力产业体系在加快建设数字经济中的重大作用，我们应当以全球视野谋划和部署算力产业体系建设，通过政策引导，突出体系化发展，制订标准体系，重视人才培养，繁荣产业生态，实现计算、数据存储、网络通信的前沿创新技术高效协同，尽快形成“新质生产力”，为现代化算力体系建设提供坚实支撑。（作者是中国工程院院士）▲