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近日，中國移動在“2024中國算力大會”正式發(fā)布了廣域高吞吐100Gbps網(wǎng)卡 ― HP-WAN NIC，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)廣域高效傳輸，這是中國移動打造算網(wǎng)一體原創(chuàng)技術(shù)策源地的又一重大突破。為此，C114采訪了中國移動研究院段曉東副院長，詳細介紹了中國移動廣域高吞吐創(chuàng)新成果的設計理念和創(chuàng)新歷程，并對未來算力網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議。
中國移動研究院副院長段曉東
Q1：您好，我們了解到當前國家正在大力推進“東數(shù)西算”等重大戰(zhàn)略工程，請問廣域高吞吐是服務于這些重大戰(zhàn)略需求嗎？這些技術(shù)在其中如何發(fā)揮作用？
段曉東：正如您所說，當前數(shù)據(jù)已成為國家的戰(zhàn)略性資源，算力成為數(shù)字經(jīng)濟時代的核心生產(chǎn)力，國家相繼出臺了“數(shù)字中國”、“東數(shù)西算”等重大戰(zhàn)略，大力發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，促進我國經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。
中國移動積極響應國家號召，提出“算力網(wǎng)絡”全新發(fā)展理念，并圍繞基礎(chǔ)設施構(gòu)建、算網(wǎng)應用賦能、技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)三條主線開展攻關(guān)。今天發(fā)布的廣域高吞吐100Gbps網(wǎng)卡（HP-WAN NIC）正是中國移動立足于國家重大戰(zhàn)略，推進算力網(wǎng)絡系統(tǒng)性建設過程中取得的重要成果，可以滿足科學計算、東數(shù)西存、東數(shù)西訓等算力網(wǎng)絡典型應用場景的海量數(shù)據(jù)廣域網(wǎng)高效傳輸需求。
Q2：本次發(fā)布的廣域高吞吐創(chuàng)新成果有哪些亮點和“黑科技”？
段曉東：這次發(fā)布的廣域高吞吐100Gbps高性能網(wǎng)卡可以在16000公里超長距、0.1%高丟包率的廣域網(wǎng)環(huán)境下，達到90Gbps以上的數(shù)據(jù)傳輸性能，較當前業(yè)界最高水平提升了30%，創(chuàng)造了新的世界紀錄，意味著中國任意兩地只要部署了這款網(wǎng)卡并開通網(wǎng)絡服務，就可以實現(xiàn)超高速、高品質(zhì)的海量數(shù)據(jù)傳輸。
這項成果的創(chuàng)新源頭來自于中國移動原創(chuàng)提出的廣域高吞吐協(xié)議棧，通過四項核心技術(shù)實現(xiàn)“高通量”、“高可靠”、“低算耗”和“易部署”等特性，突破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方案在廣域網(wǎng)面臨的性能瓶頸，實現(xiàn)“分鐘級”部署開通和“分鐘級”TB數(shù)據(jù)傳輸。
一是增強RDMA協(xié)議（URDMA），使得吞吐性能不受服務器性能影響，大幅降低算力消耗；二是基于參考速率的擁塞控制算法（RRCC），有效增強了抗丟包能力，使得弱網(wǎng)環(huán)境下仍能進行高速率傳輸；三是計時計數(shù)雙維度選擇性重傳機制（TC-SACK），使得數(shù)據(jù)傳輸性能不受傳輸距離限制，超長距離下有效吞吐不衰減；四是快速丟包恢復機制（P-FEC），提升傳輸可靠性的同時降低了長距傳輸尾時延，顯著擴展了網(wǎng)卡的環(huán)境適配性。此外，網(wǎng)卡可靈活部署，不需要現(xiàn)網(wǎng)升級，不需要新增網(wǎng)元，可以在包括國產(chǎn)服務器在內(nèi)多種服務器、多種操作系統(tǒng)上便捷部署。
Q3：請問廣域高吞吐這項創(chuàng)新成果將如何應用？會對產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生怎樣的影響？
段曉東：2020年起，中國移動就開展了廣域高吞吐相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新研究，并結(jié)合真實業(yè)務進行了場景驗證。2023年10月，我們聯(lián)合相關(guān)天文機構(gòu)，在業(yè)界首次實現(xiàn)了貴州到北京2200公里大規(guī)模天文數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸，創(chuàng)新成果榮獲2024年信息社會世界峰會 (WSIS) 最高項目獎。今年5月，中國移動正式成立“算網(wǎng)一體”中試戰(zhàn)隊，結(jié)合基因測序、云間數(shù)據(jù)同步、異地辦公、影視制作等更加豐富的業(yè)務進行現(xiàn)網(wǎng)試點驗證。其中，哈爾濱到貴州5000公里云間數(shù)據(jù)同步的測試案例可以在100Gbps物理帶寬實現(xiàn)70Gbps有效吞吐，較傳統(tǒng)方案提升5倍。
可以看到，廣域高吞吐創(chuàng)新成果能夠服務和支撐多元化的算力網(wǎng)絡應用場景，當前已成為產(chǎn)業(yè)剛需。本次廣域高吞吐創(chuàng)新成果的發(fā)布是中國移動推進廣域高吞吐技術(shù)落地應用的又一個重要里程碑，將為產(chǎn)業(yè)界面向數(shù)據(jù)遷移備份、大數(shù)據(jù)協(xié)同計算、智算中心互聯(lián)等場景廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)高效傳輸需求提供端到端高效解決方案，切實助力“東數(shù)西算”等戰(zhàn)略工程實施。
Q4：面向未來，中國移動在算力網(wǎng)絡工程和技術(shù)研究方面如何謀篇布局，還有哪些創(chuàng)新的思路？
段曉東：未來，算力需求指數(shù)級增長，對 AI基礎(chǔ)設施帶來極大挑戰(zhàn)。一方面，受限于機房空間、電力、散熱等問題，智算中心單點算力規(guī)模難以為繼；另一方面，受限于網(wǎng)絡通信性能，大規(guī)模分布式GPU集群的計算效率難以線性增長。為破解智算基礎(chǔ)設施供給難題，中國移動將以網(wǎng)絡為基礎(chǔ)融合計算架構(gòu)和范式，面向互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧在網(wǎng)絡層引入計算因子，原創(chuàng)算力路由、在網(wǎng)計算技術(shù)；在傳輸層增強擁塞控制，策源廣域高吞吐技術(shù)；在應用層構(gòu)建一體化編排調(diào)度，提出算網(wǎng)數(shù)字孿生技術(shù)。我們將深入研究算網(wǎng)一體架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建具備網(wǎng)內(nèi)計算功能可重構(gòu)、算網(wǎng)融合統(tǒng)一計算范式、網(wǎng)絡模態(tài)自適應等多維屬性的算網(wǎng)一體廣域智算互聯(lián)技術(shù)體系，賦能無處不在的網(wǎng)絡資源，彌補小規(guī)模智能計算的差距,提升整網(wǎng)智算利用率。
Q5：中國移動在廣域高吞吐等算力網(wǎng)絡核心技術(shù)方向取得了引領(lǐng)性成果，請您基于現(xiàn)有經(jīng)驗以及創(chuàng)新實踐，對于未來幾年行業(yè)發(fā)展提出建議？
段曉東：算力網(wǎng)絡既是一個宏大的基礎(chǔ)設施，也是一個復雜的科學命題，更是信息通信領(lǐng)域全面融合創(chuàng)新的系統(tǒng)工程。中國移動愿意攜手產(chǎn)學研各界伙伴合力推進包括廣域高吞吐在內(nèi)的算力網(wǎng)絡技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)應用。在此提出三點建議：
一是加強原創(chuàng)技術(shù)攻關(guān)。積極融入國家科創(chuàng)大局，充分利用國家算力網(wǎng)絡策源地、聯(lián)合體、國家重點研發(fā)計劃等資源，加強基礎(chǔ)根技術(shù)創(chuàng)新和核心技術(shù)攻關(guān)，提升原創(chuàng)技術(shù)需求牽引、源頭供給、資源配置、轉(zhuǎn)化應用能力，實現(xiàn)算力網(wǎng)絡技術(shù)自主可控的同時，努力在國際上輸出中國技術(shù)方案。
二是合力構(gòu)建統(tǒng)一標準體系。當前算力網(wǎng)絡領(lǐng)域多個技術(shù)方向均存在多種技術(shù)路線共存的局面，需協(xié)同產(chǎn)學研各方，加強國際交流，共同探討算力網(wǎng)絡標準化方案，構(gòu)建統(tǒng)一的國內(nèi)外標準體系。中國移動在算力路由、全調(diào)度以太等方向正積極推動標準體系構(gòu)建，同時，在IETF也啟動了廣域高吞吐（HP-WAN）技術(shù)的標準化探索，歡迎業(yè)界更多伙伴關(guān)注并合力貢獻。
三是推進構(gòu)建健康產(chǎn)業(yè)生態(tài)。發(fā)揮我國算網(wǎng)設施和市場需求優(yōu)勢，匯聚技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、資源、用戶四類要素，加速產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈，突破算力網(wǎng)絡“卡脖子”技術(shù),實現(xiàn)供應鏈安全可控。構(gòu)建包括數(shù)據(jù)快遞、任務式服務等新業(yè)態(tài)，為產(chǎn)業(yè)升級和融合發(fā)展提供新動能。
