大数据时代全网算力共享初探

所谓全网算力共享，是指依托建立的网络信息中心，运用云计算技术实现网络算力的互联共享，以达成用户数据分析目的的分析计算方式。

在信息社会，智力和信息成为社会最重要的资源，而海量数据的分析计算和信息技术的更替成本是制约信息技术发展的最主要难题。本文提出全网算力共享的概念，认为大数据时代全网算力共享是破解上述难题的根本出路，并对大数据时代全网算力共享的基本构想及实现途径进行了探讨。

一、问题的提出

随着信息技术的飞速发展及广泛应用，人类进入了信息社会，智力和信息代替资源（主要指物质资源）以及资本，成为社会最重要的资源，人们通过信息的计算分析和技术创新、管理创新，提供产品和服务，创造社会价值。信息社会的典型特征就是海量的数据信息不断涌现，“数据即财富，算力创造价值”的理念得到确立。大数据时代，面对海量的数据信息，该如何进行计算分析和加工处理、快速提取有用信息，将是我们面临的最大问题。

同时，在信息社会，信息涌现，智力迸发，几乎每天都有新概念、新技术问世，人们又面临着新概念、新技术成果推广普及慢的现实问题。究其原因，是信息技术发展被高昂的更替成本所制约。短期来看，这些问题可能并不起眼，但长此以往恐怕会阻碍社会发展。那么，破解上述问题的出路在哪里？这正是本文所要探讨的问题。

二、大数据时代全网算力共享的基本构想

大数据的分析计算和信息技术更新成本问题非常复杂，是一个烦琐的系统工程。针对这两个问题，笔者通过深入思考，大胆提出全网算力共享的概念，并认为全网算力共享是破解上述难题的根本出路。

全网算力共享的基本构想是：突破现有的冯·诺依曼结构下的传统计算机工作方式，利用互联网实现算力之间的互联共享，最终实现以统一性的信息中心为单位的远程终端为市场主体的计算机新格局。

全网算力共享原理示意图

其基本原理如上图所示，具体来说，在该设想中，用户未来客户端将仅保留输入输出模块与信息传输模块。在实际使用时，用户只需通过信息传输模块与信息中心进行信息传输，通过统一认证的账户来具体使用存储空间，在需要计算分析时，只需通过信息中心的整体算力动态分配来完成计算，并通过超高性能信息传输模块反馈回用户输出模块即可。

该构想有两个优势：一是最大限度地减小信息技术发展的市场桎梏，形成前所未有的新的计算机使用方式；二是最大程度地降低用户计算机更新换代所需付出的成本，加速计算机的发展。

三、大数据时代全网算力共享的实现途径

由于大数据时代全网算力共享的设想比较超前，其实现需要一个长期的过程，具体可分为若干个阶段。先是推动算力共享化，进而逐渐过渡至远程终端计算机时代，分步完成，逐步推进，从而确保最终实现。

第一阶段，初期小规模试验。此阶段，应着重两方面的研究——超高性能信息传输技术（12.8Gbps，即大概100G左右带宽）与大型联合式计算中心动态资源分配制度（类似服务器原理）。

第二阶段，中期概念推广。此阶段，上述两种技术应当已经有所突破，出于对未来实际普及的考虑，可以利用市场规律来推动算力共享这一概念的普及。可以通过一些公司来普及算力共享这一概念，实现用户客户端与远程早期信息中心之间的算力空余共享，使大部分程序支持远程计算技术，同时测试早期信息中心动态调配能力，使终端计算机达到与传统计算机接近的体验手感。

第三阶段，后期技术普及。此阶段，上述两种技术已成熟，可以考虑对原有传统计算机进行替换，以更高的性能与更低的成本来占据更多的市场份额，最终形成以远程终端计算机为主体的市场格局，争取在一个世纪内完成这一目标。

四、结语

目前，上述构想仅仅是一个初步设想，短期看，实现难度很大，但只要敢于设想，大胆创新，就有可能突破难题。笔者认为，在可以看到的未来，势必需要全网算力共享这种新技术来突破信息技术发展的桎梏，为实现中华民族伟大复兴的中国梦奠定坚实的技术基础。

所谓全网算力共享，是指依托建立的网络信息中心，运用云计算技术实现网络算力的互联共享，以达成用户数据分析目的的分析计算方式。在信息社会，智力和信息成为社会最重要的资源，而海量数据的分析计算和信息技术的更替成本是制约信息技术发展的最主要难题。本文提出全网算力共享的概念，认为大数据时代全网算力共享是破解上述难题的根本出路，并对大数据时代全网算力共享的基本构想及实现途径进行了探讨。一、问题的提出随着信息技术的飞速发展及广泛应用，人类进入了信息社会，智力和信息代替资源（主要指物质资源）以及资本，成为社会最重要的资源，人们通过信息的计算分析和技术创新、管理创新，提供产品和服务，创造社会价值。信息社会的典型特征就是海量的数据信息不断涌现，“数据即财富，算力创造价值”的理念得到确立。大数据时代，面对海量的数据信息，该如何进行计算分析和加工处理、快速提取有用信息，将是我们面临的最大问题。同时，在信息社会，信息涌现，智力迸发，几乎每天都有新概念、新技术问世，人们又面临着新概念、新技术成果推广普及慢的现实问题。究其原因，是信息技术发展被高昂的更替成本所制约。短期来看，这些问题可能并不起眼，但长此以往恐怕会阻碍社会发展。那么，破解上述问题的出路在哪里？这正是本文所要探讨的问题。二、大数据时代全网算力共享的基本构想大数据的分析计算和信息技术更新成本问题非常复杂，是一个烦琐的系统工程。针对这两个问题，笔者通过深入思考，大胆提出全网算力共享的概念，并认为全网算力共享是破解上述难题的根本出路。全网算力共享的基本构想是：突破现有的冯·诺依曼结构下的传统计算机工作方式，利用互联网实现算力之间的互联共享，最终实现以统一性的信息中心为单位的远程终端为市场主体的计算机新格局。全网算力共享原理示意图其基本原理如上图所示，具体来说，在该设想中，用户未来客户端将仅保留输入输出模块与信息传输模块。在实际使用时，用户只需通过信息传输模块与信息中心进行信息传输，通过统一认证的账户来具体使用存储空间，在需要计算分析时，只需通过信息中心的整体算力动态分配来完成计算，并通过超高性能信息传输模块反馈回用户输出模块即可。该构想有两个优势：一是最大限度地减小信息技术发展的市场桎梏，形成前所未有的新的计算机使用方式；二是最大程度地降低用户计算机更新换代所需付出的成本，加速计算机的发展。三、大数据时代全网算力共享的实现途径由于大数据时代全网算力共享的设想比较超前，其实现需要一个长期的过程，具体可分为若干个阶段。先是推动算力共享化，进而逐渐过渡至远程终端计算机时代，分步完成，逐步推进，从而确保最终实现。第一阶段，初期小规模试验。此阶段，应着重两方面的研究——超高性能信息传输技术（12.8Gbps，即大概100G左右带宽）与大型联合式计算中心动态资源分配制度（类似服务器原理）。第二阶段，中期概念推广。此阶段，上述两种技术应当已经有所突破，出于对未来实际普及的考虑，可以利用市场规律来推动算力共享这一概念的普及。可以通过一些公司来普及算力共享这一概念，实现用户客户端与远程早期信息中心之间的算力空余共享，使大部分程序支持远程计算技术，同时测试早期信息中心动态调配能力，使终端计算机达到与传统计算机接近的体验手感。第三阶段，后期技术普及。此阶段，上述两种技术已成熟，可以考虑对原有传统计算机进行替换，以更高的性能与更低的成本来占据更多的市场份额，最终形成以远程终端计算机为主体的市场格局，争取在一个世纪内完成这一目标。四、结语目前，上述构想仅仅是一个初步设想，短期看，实现难度很大，但只要敢于设想，大胆创新，就有可能突破难题。笔者认为，在可以看到的未来，势必需要全网算力共享这种新技术来突破信息技术发展的桎梏，为实现中华民族伟大复兴的中国梦奠定坚实的技术基础。

文章来源：《计算技术与自动化》 网址: http://www.jsjsyzdhzz.cn/qikandaodu/2020/1005/488.html