“东数西算”工程(东数西算工程在那里成立)

作者：孙宁辉（中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员）

今年2月，国家发展改革委、国家网信办、工业和信息化部、国家能源局联合下发通知，同意在京津冀地区实施项目，长三角、粤港澳大湾区、成渝地区、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动国家算力枢纽节点建设，规划10个国家数据中心集群。至此，国家综合大数据中心系统总体布局设计已完成，“东数数据、西计算”工程正式启动。

除了发挥新型基础设施作用外，“东数西算”工程还应承担起推动算力基础设施进程、推动我国信息技术新体系形成的新使命。

20世纪90年代，美国总统克林顿提出“信息高速公路”计划，发挥了两个关键作用。一是促进了美国互联网信息基础设施的发展，对美国经济持续繁荣发挥了关键支撑作用；其次，该计划不仅将20世纪70年代和80年代发明的信息技术有机结合起来，还催生了一批适应互联网新兴应用的新技术。这一计划的成功一举奠定了美国在全球信息技术体系中的绝对主导地位，中国也从中受益匪浅。

当前的信息社会正在进入人、机、物立体融合的智能时代。我国全面数字化转型面临新挑战。以元宇宙为代表的数字虚拟现实应用迅速兴起，计算资源需求爆发式增长。我国目前总算力排名全球第二，但人均算力仍处于中等水平。我国数字经济占GDP比重达到38.6%。但与美国、德国、英国、韩国等发达国家相比，仍有较大差距。

早在1961年，美国教授约翰·麦卡锡就提出了算力应该像水、电资源一样随时可用的想法，即算力基础设施。时至今日，这个愿景还没有真正实现。基础设施的本质是实现全球统一，实现资源供给的链接脱钩。以电力资源为例，电力基础设施从发电、输电、存储、用电各个环节全面实现了全球统一和链路解耦。在发电环节，火电、水电、风电、核电、光伏发电等均可通过统一规范和标准并入电网；在输电环节，电网建设全面覆盖我国大中小城市和偏远地区，并可实现多级切片。管理统一调度，将电力资源输送到千家万户；在电力存储环节，有统一规格、容量的三元锂、磷酸铁电池等，实现电力资源的存储；在用电环节，产品覆盖生产、生活各个方面的各类电器，通过统一的电压、电流标准和电表，实现电力资源的即插即用和统一计费。

相比之下，算力资源目前以云计算部分中心化的算力供应模式为主。各种“云”在技术体系和计费模式上都是独立的，无法连接成网络。“东方数据、西方计算”项目应帮助我国推动计算基础设施进程，按照统一标准互联企业投资的大中小型计算站和地方政府分散投资的计算资源；支持像互联网一样的运营商，以普遍服务的形式运营算力网络；让算力用户像用电一样使用算力资源，为我国全面数字化转型提供稳定的算力供应。

时至今日，全球信息技术体系仍源于美国的“信息高速公路”计划。尽管我国机器、互联网产业蓬勃发展，但关键底层支撑技术仍被他人掌控。近年来，我国以安全可控为目标，大力推进本地化替代，就地更换信息化的一些重要环节，局部问题得到缓解。未来，我们要瞄准智能时代新需求，打造“技术领先、生态开放、安全增强、比较优势”的高水平、自力更生的新技术体系。新技术体系必须突破三个难点：一是利用开源实现生态共控；二是在集成电路制造工艺较低、性能较低的器件等不利条件下打造有竞争力的整机；第三，发明体现中国比较优势的技术。“东数西数”工程要发挥带动作用。

美国实施“信息高速公路”计划期间，政府持续建设多个信息基础设施技术试验平台，支持科研人员在网络、分布式系统、云计算、和边缘计算。例如，2002年建成的PlanetLab分布式测试平台，催生了云计算领域的多项关键技术；2005年建成网络与分布式系统测试平台GENI；2015年建成云计算系统实验平台CloudLab、Chameleon；等等。美国近年来加大了对信息基础设施科研测试平台的投入。2018年至2020年，先后建成EdgeNet、FABRIC、Pronto等多个科研创新测试平台，为信息领域科研创新提供肥沃土壤。土壤。

我国历来高度重视自然科学重大科学基础设施建设，但面向产业前沿技术创新的重大工程技术实验装置却长期得不到足够重视。目前仅部署了未来网络测试设施，主要针对网络方向的前沿研究需求。“东数西算”项目相关的先进算力、分布式系统、云计算、边缘计算等领域的科研试验平台尚属空白。

算力基础设施工程技术实验装置建设对于探索高水平自力更生、自力更生的技术体系，形成可推广到“东数西算”的先进技术和创新商业模式具有重要意义项目，今后应予以高度重视。