全國算力體系一體化建設的五大問題及治理去九宮格私密空間對策_中國網
中國網/中國發展門戶網訊 人工智能由數據、算法及算力三要素構成，實踐中三要素受到的關注卻大相徑庭。數據最為火熱，數據權屬、數據訓練等問題成為顯學；算法次之，推薦算法、算法“殺熟”等問題引起反響；算力末之，無論是理論研究，還是實踐反響基本上都處于“平淡”狀態。事實上，算力在人工智能研發和數字經濟發展中，有著舉足輕重的作用，一旦其不能滿足需求，人工智能尤其是大模型將難以部署，成為我國在國際人工智能競爭中的“短板”。2024年《政府工作報告》明確要求，適度超前建設數字基礎設施，加快形成全國一體化算力體系。但目前來看，全國算力體系一體化建設在資源布局、地域協調、法律規范、發展機制、安全建設等方面存在障礙，暴露出異構算力布局失衡、算力區域發展差距懸殊、法律規范體系明顯滯后、算電協同發展機制缺位、安全與發展未能兼重等五大問題，亟待治理優化。相較于現有研究，本文從建設理念、法律規范、體制機制等方面展開，力圖從認識論和方法論層面進行闡述，以期為我國算力體系一體化建設提供決策參考。
全國算力體系一體化建設的時代動因
現有研究對標的是節點性的算力，如某種算力技術或類型的發展，而非全局性的算力體系。因此，有必要區分“算力”和“算力體系”的內涵：廣義上的算力是集信息計算力、網絡運載力、數據存儲力于一體的新型生產力；算力體系則是一個包含硬件設施、軟件服務、網絡連接、數據流動和安全保障等多個維度的整體框架。一體化算力網是最為典型的一部分，也被視作數字基礎設施。故而，全國算力體系一體化建設的站位高于一般意義上的算力建設，會產生更為重要的實踐價值。
算力產業發展的內在要求
算力體系一體化建設的直接動因來自算力產業發展的內在需求，背后以產業經濟學作為理論支撐。依據產業經濟學理論，產業發展是一個具有內在邏輯、不以人的意志為轉移的客觀歷史過程。在這一過程中，產業組織與產業結構的項下要素都會產生影響，其中市場競爭和產業布局兩大要素較為明顯，一定程度上可視為產業發展的“晴雨表”。從以上兩大要素來看，算力一體化建設能夠對算力產業發展形成正向推動作用。算力體系一體化建設有利于統一相關市場中混亂的算力類型、算力標準、算力定價等，并在保持適當市場集中度的基礎上，緩解寡頭競爭市場格局引發的市場準入壁壘高、潛在合謀定價和濫用市場支配地位等問題，加快形成一種更合理的市場關系，實現算分享力產業的規模效應；算力體系一體化建設中，市場需求驅動機制極易造成資源錯配與產業布局失衡，進而提高投入成本，扭曲供需關系，削弱產業整體的國際競爭力。因此，主張構建全國一體化算力網，克服市場自發調節的局限性，充分發揮各區域在技術、人才、資金等方面的優勢，形成東、中、西部算力產業的有機聯動與互補。如此，便可平衡各區域的算力供需，避免資源浪費和重復建設，并促進產業鏈的深度融合，為我國算力產業的高質量發展奠定基礎，增強其在全球市場中的競爭優勢。
數字經濟增長的規律導向
數字經濟已成為經濟發展的主要推力，被視作重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵。依據熊彼特的創新理論，創新是經濟發展的關鍵，其通過“建立一種新的生產函數”，把一種從來沒有過的關于生產要素和生產條件的“新組合”引入生產體系，本質上屬于“創造性破壞”。數字經濟的出現及增長與創新息息相關，《二十國集團數字經濟發展與合作倡議》將數字經濟界定為“以使用數字化的知識和信息作為關鍵生產要素、以現代信息網絡作為重要載體、以信息通信技術的有效使用作為效率提升和經濟結構優化的重要推動力的一系列經濟活動”。數字經濟的增長也離不開數據要素價值的釋放和產業數字化的推進，這兩方面均需要算力體系的支撐，因此一體化建設充分順應了數字經濟增長的規律導向。海量靜態的數據本身不是生產要素，唯有經過清洗、分析、計算后才能產生要素價值乃至價值增值，這些活動都離不開算力體系的底層支撐。同理，產業數字化需要數字技術賦能，數字技術的應用又需要算力體系提供運行動力。
數字社會變革的核心驅動
21世紀以來，大數據、區塊鏈等技術陸續出現，但并非每一項技術都可重塑生產力形態。算力通過助力數據分析和算法訓練，不但使得機器具備模擬、延展乃至部分取代人類智力勞動的能力，更是對數據這一新生產要素賦能，產生“算力-數據-算法”三位一體的生產力形態，即算力驅動的新質生產力。新質生產力概括來講，是指創新起主導作用，擺脫傳統經濟增長方式、生產力發展路徑，具有高科技、高效能、高質量特征，符合新發展理念的先進生產力質態。這與算力體系一體化建設邏輯契合。算力作為創新性技術，可推動傳統生產要素數字化轉型，加快實現數據生產要素的價值，并推動兩者的深度融合，形成先進生產力質態。此外，算力體系一體化建設還是數字中國建設的關鍵基座，集中體現在其對“數字基礎設施”和“數據資源體系”兩大基礎的助推作用之上。“數字基礎設施”包括網絡基礎設施、算力基礎設施和應用基礎設施，一體化算力網正是以信息網絡技術為載體，促進全國范圍內各類算力資源高比例、大規模一體化調度運營的數字基礎設施；“數據資源體系”的目標是暢通數字資源大循環，充分釋放數據要素價值。而數據價值釋放遵循潛在價值—價值創造—價值實現—價值增值的進程，整個環節又以算法分析和算力計算為驅動，故算力體系一體化建設有著不可或缺的地位。
全國算力體系一體化建設的現狀
知悉全國算力體系一體化建設的現狀圖景，不僅有助于深刻理解發展算力的必然性和必要性，更是把握未來建設完善路徑的前提和基礎。實踐觀察需要從3個維度進行：國家政策的一貫立場、法律規范的時下回應和實踐布局的整體狀況。
國家政策的一貫立場
國家對于一體化算力體系建設始終持鮮明的支持立場，將其納入國家發展戰略，致力于構建滿足社會需求的算力基礎設施，驅動數字中國建設。但既有政策并未一開始就強調一體化算力體系建設，而是將“東數西算”工程作為前期重點，并形成以該工程為核心的戰略布局。2022年2月，國家發展和改革委員會等4部門函復同意京津冀地區、長三角地區、成渝地區、粵港澳大灣區啟動建設算力網絡國家樞紐節點，“東數西算”工程正式實施；2023年2月，中共中央、國務院發布的《數字中國建設整體布局規劃》指出，系統優化算力基礎設施布局，促進東西部算力高效互補和協同聯動；2023年10月，工業和信息化部等6部門發布的《算力基礎設施高質量發展行動計劃》指出，算力是集信息計算力、網絡運載力、數據存儲力于一體的新型生產力；2023年12月，國家發展和改革委員會等5部門發布的《關于深入實施“東數西算”工程加快構建全國一體化算力網的實施意見》（以下簡稱《算力網意見》）指出，計劃到202會議室出租5年底，普惠易用、綠色安全的綜合算力基礎設施體系初步成型。
法律規范的時下回應
僅靠技術突破，無法實現算力向現實生產力的轉化，還需要制定相應規范明確技術標準，確立市場投資和數據交易制度。目前，我國算力體系一體化建設的規范體系尚未形成，相關規范數量極少，且多以條款形式散見于其他規范，與數據立法、算法立法存在嚴重失衡。整體來看，涉及一體化算力體系建設的規范條款，主要是產業促進法和技術標準法，安全防范及監管立法尚處于空白。其中，產業促進部分的規范級別較低、條款內容相對粗糙，可視為宣示性條款。值得一提的是，2024年4月，全國第一部直接以算力命名的地方立法——《蕪湖市建設算力中心城市促進辦法》正式通過，該辦法由總則、算力基礎設施建設、算力應用、算力產業培育等7章構成，回答了算力中心城市以什么原則建、誰來建、建什么等堵點問題，但是算力投資、算力交易、算力定價等活動仍需進一步的細節規定。
實踐布局的整體狀況
對于算力體系一體化建設，有必要從“國家整體”和“區域分布”兩個方面展開，以便全面、精準地掌握國內外的整體狀況。國家整體層面的算力發展指數取得明顯進步，算力產業規模日益壯大，在國際社會上的競爭優勢逐漸彰顯。《中國算力發展指數白皮書（2022）》數據顯示，2021年我國基礎設施算力規模達到140 EFLOPS，位居全球第2位。與此同時，區域分布層面的算力建設呈現出東西部的明顯差距，且隨著算力在數字經濟中的拉動作用愈發懸殊。《中國算力發展指數白皮書（2023）》指出，隨著智算中心的快速部署，北上廣及周邊省份地區基礎設施算力規模的前期積累優勢不斷釋放，進一步拉大了和中西部地區的差距。
全國算力體系一體化建設的五大問題
從資源布局、地域協調、法律規范、發展機制、安全建設方面進行分析，本文認為我國算力體系一體化建設存在五大突出問題（圖1）。
異構算力布局失衡
“東數西算”工程當時就算力方面僅提出了要加強算力服務。然而，算力本身內涵有狹義和廣義之分，在類型上包括用途不同的通用算力、智能算力和超算算力。這些算力的用途相對特定，如通用算力用于數據存儲、文檔處理等常規計算，智能算力則用于深度學習、機器學習等人工智能領域，但實踐中的任務是復雜的，更需要將不同類型的計算資源予以整合的異構算力。簡言之，在具體應用場景中異構算力需求的滿足程度，才是決定算力體系一體化建設的關鍵。從數據來看，異構算力失衡問題已成現實，《2023智能算力發展白皮書》指出，截至2022年，我國算力總規模達到180 EFLOPS，其中通用算力、智能算力、超算算力規模分別為137 EFLOPS、41 EFLOPS和2 EFLOPS。國家數據局負責人員在就《算力網意見》答記者問時指出，國家樞紐節點建設取得階段性成果，但通用算力、智能算力和超級算力的合理布局尚未實現。異構算力失衡問題也在產業方面表現出顯著的負效應；智能算力的供給短缺，迫使國內產業高度依賴芯片進口。此外，中國科技企業在數據訓練上也遭遇算力瓶頸，大模型產品的智能水平和用戶體驗明顯落后于美國ChatGPT、Claude等同類產品，處于競爭劣勢地位。
算力區域發展差距懸殊
跨區域、多層次算力高速直連網絡尚未完全建立，一定程度上阻礙了西部地區有效承接東部地區算力需求，尤其是高價值的“熱數據”計算，最終造成“核心利潤留在東部地區、低端運維放在西部地區”的局面。東西部地區的數字經濟在“東數西算”工程中被反哺程度不同，而數字經濟的差距又會進一步影響算力投資、產業生態，形成惡性循環。有研究指出，算力已經成為拉動數字經濟發展的核心驅動力，在區域算力差距懸殊的情況下，區域之間的數字經濟協調發展只會落空，反而會不斷拉大差距。此外，算力技術、算力人才等要素，也會不斷擴大區域發展差距。國家數據局局長劉烈宏指出，東部地區創新能力強、數字經濟發展迅速、產業發展相對完善，西部地區數字產業欠發達，人才、資金投入存在短缺現象，算力體系一體化建設還有距離。
法律規范體系明顯滯后
由于法律規范明顯滯后于現實需求，可能產生4點消極影響：算力建設標準不明，一方面導致國家樞紐節點在開展建設時缺乏指引，極易出現發展偏航或不達標的情況，另一方面不利于跨區域、跨部門共建共享的異構算力資源庫；算力市場規范缺失，導致造成市場運行規則模糊不清，特別是智能算力服務定價方面，缺乏透明、公開的法律依據，造成大型企業享有過大的議價空間和競爭優勢；產業投資規范滯后，導致企業在投入成本建設算力基礎設施或提供算力服務時，擔心政策法規的緣故，難以準確預估其經濟效益和潛在風險；算力建設監管規范尚不健全，部分服務提供商的技術資質和服務質量雖不合格，但由于目前缺乏嚴格監管而得以在相關市場活躍，不但損害消費者合法權益，更會破壞算力市場生態。
算電協同發展機制缺位
算力的核心是數據中心運用中央處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）、現場可編程門陣列（FPGA）等各類芯片輸出的計算能力，而該過程中離不開電力。2022年，我國數據中心耗電量已達2 700億千瓦時，約占我國用電總量的3.13%。“東數西算”工程通過利用西部地區的廉價電力，的確降低了服務成本。但是，由于算電協同發展機制缺位，一方面造成單位電力的利用率并不樂觀，數據中心能效管理、綠色評價機制設計等方面有待提升；另一方面導致西部算力基礎設施“忙閑不均”，整體空置率超過50%，部分地區機房上架率不足10%。然而，即使算力資源未被充分利用，為確保數據安全和設備穩定，設備仍需持續運轉，產生無效電力消耗。長遠來看，通過壓低電力價格提高算力發展指數，進而刺激數字經濟的模式難以長久，反而可能導致東西部地區產業格局固化。
安全與發展未能兼重
對于任何數字技術而言，發展與安全是一對需要妥善處理的關系。將發展置于安全之上，任由技術恣意發展，很可能使得技術潛在風險現實化；反之，將安全置于發展之上，不為創新發展留出空間，也會導致智能競賽中的劣勢。基于算力指數與數字經濟的正相關關系，“東數西算”工程主要以推動算力指數增長為目標，技術安全問題相對有所輕視。隨著全國算力體系一體化建設的不斷推進，數據中心和網絡傳輸的安全愈發重要。一方面，算力一體化建設使全國各地算力“連點成線”“連線成網”，一旦網絡鏈路被技術侵入或出現故障，數據丟失和算力延遲將不可避免。另一方面，算力一體化建設意味著海量重要的、帶有個人隱私的數據會儲存于數據中心，如果數據中心缺乏完備的安全防范制度，一旦出現數據泄露，很可能產生群體性事件，甚至是無法挽回的后果。
全國算力體系一體化建設的治理對策
在明確問題基礎上，便可“有的放矢”“因癥施策”，通過針對性的對策設計解決問題，助力實現全國算力建設一盤棋，促家教場地進數字經濟的健康發展（圖2）。
培育多元產業生態，加快異構算力一體化應用
異構算力布局失衡的根源是產業生態的單一化，這就要求調整算力發展布局，培育多元產業生態。智能算力是支撐人工智能應用和產業發展的最優解，智算中心建設是算力建設的重中之重。因而，需要加大對智能1對1教學算力的資金投入和政策扶持，實現智能算力資源供需平衡。
由國家和地方政府出臺有關政策法規，通過財稅補貼、社會資本引導等措施，推進智能算力發展和應用。2024年5月，廈門市人民政府發布《關于加快推進智能算力發展和應用的通知》，從算力基礎設施、智能算力服務等六方面進行扶持，例如，“全市每年設立總額不超過5 000萬元的智能算力補貼，支持企業降低大模型開發訓練和應用推廣成本”。
加強數據、算法與算力的一體化應用，通過實踐需求反促多元產業生態。在人工智能三要素的深度融合過程中，異構算力一體化將成為傳統“瓦特”產業向數字“比特”產業轉化的關鍵，可激發企業的內生動力，形成一個科學的產業生態。
建立健全“基礎理論+技術突破+產業應用”的產學研協作機制，緩解GPU芯片緊缺造成的智能算力短缺難題。譬如，將可擴展處理器（XPU）與CPU配合，可完成原本應由智能算力負責的任務并降低成本。
實現算力的高效利用和精準匹配。通過異構算力平臺來匯聚通用算力、智能算力等不同資源，并通過硬件設備、網絡通信等技術進行整合，提高算力利用率。此外，平臺必須對接用戶需求，通過智能網絡精準調度異構資源池中的算力，并為用戶提供反饋渠道，“盤活”算力資源。
建立跨區域傳調機制，實現東西部協同發展
算力區域發展差距懸殊的背后，主要是跨區域的數據傳輸和算力調度機制的落后，造成西部地區只能從事相對低端的數據存儲與延遲分析。同時，西部地區提供的算力服務調度過程中有明顯時差和損耗量，難以對東部地區的科技企業形成“虹吸效應”。因此，有必要建立跨區域的數據傳輸和算力調度機制。該機制可從3個方面展開。
要“摸清家底”，做好“算力賬”。不同地區的數據資產和算力資源存在差異，需要做好“算力賬”，明確西部地區能夠承接東部地區何種類型、何種體量的計算任務。同時，國家算力樞紐、數據中心集群與各地算力設施的“算力賬”應保持一致并且動態更新。
根據不同數據特性和地區需求，區分實時性和非實時性任務，實施分類分級的數據傳輸和算力調度策略。對于離線分析、報表生成等非實時任務，可由西部地區計算；同時，還要鼓勵東西部地區簽訂合作協議，給予西部地區一定的經濟補償或技術支持，如設立轉移基金、進行人才援助等。
推進一體化算力網絡建設，加快區域資源的無障礙流通。目前，一些地區開展了算力并網探索，但由于利益多元、區域分割和標準不統一，總體還是以“算力局域網”分別發展。本文認為，網絡建設應朝著既要“全局統一”又要“環節解耦”的方向前進。“全局統一”指形成東西互補、南北貫通的一體化算力網，提供統一的算力服務；首要重點是打通國家樞紐節點與非國家樞紐節點間的網絡主干道，再圍繞主干道逐步從地方到區域再到全國實施“連線成網”規劃。“環節解耦”是指算力設備提供商、運營商和增值服務商合理解耦，消費者僅需按統一定價支付費用；考慮到網絡的時延和丟包問題，應出臺政策支持基礎電信運營商及相關企業發展新型算力網絡技術。
完善法律規范體系，護航算力體系一體化建設
算力體系一體化建設，亦需完善的法律規范體系作為保障。
制定算力標準規范。明確異構算力標準，有利于數據中心合乎規格地發展算力，亦可對跨區域傳調機制形成推動作用。具體可由國家部門牽頭制定技術標準規范，涵蓋算力技術架構、異構算力互聯等關鍵領域，為算力建設提供指引。
引導行業形成市場經營規范。美國《芯片和科學法案》的“護欄條款”對我國研發高端智能算力形成挑戰，少數大型科技企業可能恣意定價。鑒于芯片成本和算力技術的變化，當前不宜由政府強制性規定市場經營規范，建議行業自發探索統一計費、統一交易、統一結算的商業習慣，同時政府要規范同質化競爭，避免寡頭企業合謀定價或濫用市場支配地位。
落實企業參與算力基礎設施建設的細則規定。一方面，以《中共中央 國務院關于構建數據基礎制度更好發揮數據要素作用的意見》（以下簡稱《數據二十條》）為參考，制定算力資源產權政策，明確企業投資算力基礎設施及其產出的權屬。另一方面，要劃出法律紅線，出臺算力基礎設施建設與運營法規，提供合規行為指引。
健全算力市場監管規范。算力市場監管的缺位，將會造成算力市場良莠不齊，損害消費者的合法權益。為此，應要求企業建立算力合規體系，通過監測、評估、審計等措施，保障算力服務合法合規。對于消費者權益保護，一方面要設置投訴舉報途徑，另一方面也要落實違規行為的快速響應機制九宮格，對不合規企業進行及時查處，包括罰款、停業整頓、吊銷執照等措施。
落實算電協同發展機制，確保算電一體化融合
《算力網意見》明確提出，計劃到2025年底，算力電力雙向協同機制初步形成，但該意見未深入闡釋雙向協同機制的內涵及實現路徑。本文認為，首先要明確該機制的核心是“算隨電走”，即數據中心集群向綠色能源基地遷移，形成“算電一體”的新型供能體系。在此基礎上，協同發展機制還要求深化數據中心與電力系統的耦合性，以滿足更高標準的電能使用效率、可再生能源利用率。這種耦合性可從2個方面推進。
算力賦能電力智能化。傳統電力系統關注電力資源的生產和靜態存儲，但數字社會對電力需求飆升，電力系統必然要智能升級。通過引導算力企業進軍新能源行業，或者聯合電力企業進行數字化轉型，將數據中心的算力資源用于賦能電力系統，實現智能升級。
電力智能化反促算力發展。智能電力系統可加持算力綜合發展，以《算力網意見》中的“源網荷儲”為例，通過整合本地電源側、電網側、負荷側資源能夠增強數據中心的存儲能力，“電源、電網、負荷、儲能”的融合又可改善網絡運載能力。應當指出的是，算電協同機制離不開技術支撐，算力技術的迭代能夠提供質量更優的算力服務，電力技術的迭代則可提供綠色低碳的電力服務。例如，深圳海蘭云數據中心科技有限公司建設的全球首例商用海底數據中心，可以將傳統制冷的電能消耗從總耗電量的1/3壓低至10%。
重塑一體化建設理念，統籌算力安全與發展
對于算力體系一體化建設而言，安全與發展缺一不可。國家已認識到算力安全的重要性，提出從基礎設施安全、網絡安全、數據安全等多個維度，加強一體化算力網絡安全防護能力。但目前，既有政策只是從側重發展過渡到重視安全，而真正的安全與發展并重應以融貫論為根基。
統籌網絡安全與發展。一方面，由國家網信部門落實《中華人民共和國網絡安全法》《中華人民共和國數據安全法》等法規，健全網絡安全防護機制，加強對網絡流量、行為日志等安全監測，就異常情況預警并通知有關部門。另一方面，由各地政府出臺產業促進法規，加大對網絡基礎設施的扶持，鼓勵高校、研究機構與企業研發新型網絡技術（如中國科學院“高通量低熵算力網”），促進技術成果轉化。
統籌數據安全與發展。區分數據中心存儲的公共數據、個人數據與企業數據，實施差異化保護策略。對核心數據實行嚴格管理，包括加密存儲、數據脫敏等技術手段，確保數據全生命周期的安全可控。同時，依據《數據二十條》區分原始數據和衍生數據，明確企業的資源持有權、加工使用權、產品經營權，激發數據要素的市場活力。
統籌算力基礎設施安全與發展。構建覆蓋數據中心安全的全棧防護體系，支持云平臺建立安全檢測、通報預警、應急響應與處置機制，定期對工作人員進行培訓。此外，以綠色數據中心集群、城市算力網等重點項目為依托，通過基礎設施不動產投資信托基金吸引社會資本，加大新型基礎設施建設。
統籌產業生態安全與發展。通過簡化審批流程、降低準入門檻等措施優化營商環境，吸引企業投資算力產業，推動全產業鏈生態建設。同時，引導算力行業自覺形成算力技術標準、交易行規、指標體系等有關內容，促進算力市場的競爭活力和良性發展，待時機成熟再由國家立法部門將相關內容提升為法律、部門規章、地方性條例。
（作者：洪濤、程樂，浙江大學光華法學院。《中國科學院院刊》供稿）