大數(shù)據(jù)時(shí)代全網(wǎng)算力共享初探

趙耀寰

所謂全網(wǎng)算力共享，是指依托建立的網(wǎng)絡(luò)信息中心，運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)算力的互聯(lián)共享，以達(dá)成用戶數(shù)據(jù)分析目的的分析計(jì)算方式。

在信息社會(huì)，智力和信息成為社會(huì)最重要的資源，而海量數(shù)據(jù)的分析計(jì)算和信息技術(shù)的更替成本是制約信息技術(shù)發(fā)展的最主要難題。本文提出全網(wǎng)算力共享的概念，認(rèn)為大數(shù)據(jù)時(shí)代全網(wǎng)算力共享是破解上述難題的根本出路，并對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代全網(wǎng)算力共享的基本構(gòu)想及實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行了探討。

一、問題的提出

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，人類進(jìn)入了信息社會(huì)，智力和信息代替資源（主要指物質(zhì)資源）以及資本，成為社會(huì)最重要的資源，人們通過信息的計(jì)算分析和技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，提供產(chǎn)品和服務(wù)，創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值。信息社會(huì)的典型特征就是海量的數(shù)據(jù)信息不斷涌現(xiàn)，“數(shù)據(jù)即財(cái)富，算力創(chuàng)造價(jià)值”的理念得到確立。大數(shù)據(jù)時(shí)代，面對(duì)海量的數(shù)據(jù)信息，該如何進(jìn)行計(jì)算分析和加工處理、快速提取有用信息，將是我們面臨的最大問題。

同時(shí)，在信息社會(huì)，信息涌現(xiàn)，智力迸發(fā)，幾乎每天都有新概念、新技術(shù)問世，人們又面臨著新概念、新技術(shù)成果推廣普及慢的現(xiàn)實(shí)問題。究其原因，是信息技術(shù)發(fā)展被高昂的更替成本所制約。短期來看，這些問題可能并不起眼，但長(zhǎng)此以往恐怕會(huì)阻礙社會(huì)發(fā)展。那么，破解上述問題的出路在哪里？這正是本文所要探討的問題。

二、大數(shù)據(jù)時(shí)代全網(wǎng)算力共享的基本構(gòu)想

大數(shù)據(jù)的分析計(jì)算和信息技術(shù)更新成本問題非常復(fù)雜，是一個(gè)煩瑣的系統(tǒng)工程。針對(duì)這兩個(gè)問題，筆者通過深入思考，大膽提出全網(wǎng)算力共享的概念，并認(rèn)為全網(wǎng)算力共享是破解上述難題的根本出路。

全網(wǎng)算力共享的基本構(gòu)想是：突破現(xiàn)有的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)下的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)工作方式，利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)算力之間的互聯(lián)共享，最終實(shí)現(xiàn)以統(tǒng)一性的信息中心為單位的遠(yuǎn)程終端為市場(chǎng)主體的計(jì)算機(jī)新格局。

其基本原理如上圖所示，具體來說，在該設(shè)想中，用戶未來客戶端將僅保留輸入輸出模塊與信息傳輸模塊。在實(shí)際使用時(shí)，用戶只需通過信息傳輸模塊與信息中心進(jìn)行信息傳輸，通過統(tǒng)一認(rèn)證的賬戶來具體使用存儲(chǔ)空間，在需要計(jì)算分析時(shí)，只需通過信息中心的整體算力動(dòng)態(tài)分配來完成計(jì)算，并通過超高性能信息傳輸模塊反饋回用戶輸出模塊即可。

該構(gòu)想有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是最大限度地減小信息技術(shù)發(fā)展的市場(chǎng)桎梏，形成前所未有的新的計(jì)算機(jī)使用方式；二是最大程度地降低用戶計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代所需付出的成本，加速計(jì)算機(jī)的發(fā)展。

三、大數(shù)據(jù)時(shí)代全網(wǎng)算力共享的實(shí)現(xiàn)途徑

由于大數(shù)據(jù)時(shí)代全網(wǎng)算力共享的設(shè)想比較超前，其實(shí)現(xiàn)需要一個(gè)長(zhǎng)期的過程，具體可分為若干個(gè)階段。先是推動(dòng)算力共享化，進(jìn)而逐漸過渡至遠(yuǎn)程終端計(jì)算機(jī)時(shí)代，分步完成，逐步推進(jìn)，從而確保最終實(shí)現(xiàn)。

第一階段，初期小規(guī)模試驗(yàn)。此階段，應(yīng)著重兩方面的研究——超高性能信息傳輸技術(shù)（12.8Gbps，即大概100G左右?guī)挘┡c大型聯(lián)合式計(jì)算中心動(dòng)態(tài)資源分配制度（類似服務(wù)器原理）。

第二階段，中期概念推廣。此階段，上述兩種技術(shù)應(yīng)當(dāng)已經(jīng)有所突破，出于對(duì)未來實(shí)際普及的考慮，可以利用市場(chǎng)規(guī)律來推動(dòng)算力共享這一概念的普及?？梢酝ㄟ^一些公司來普及算力共享這一概念，實(shí)現(xiàn)用戶客戶端與遠(yuǎn)程早期信息中心之間的算力空余共享，使大部分程序支持遠(yuǎn)程計(jì)算技術(shù)，同時(shí)測(cè)試早期信息中心動(dòng)態(tài)調(diào)配能力，使終端計(jì)算機(jī)達(dá)到與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)接近的體驗(yàn)手感。

第三階段，后期技術(shù)普及。此階段，上述兩種技術(shù)已成熟，可以考慮對(duì)原有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行替換，以更高的性能與更低的成本來占據(jù)更多的市場(chǎng)份額，最終形成以遠(yuǎn)程終端計(jì)算機(jī)為主體的市場(chǎng)格局，爭(zhēng)取在一個(gè)世紀(jì)內(nèi)完成這一目標(biāo)。

四、結(jié)語

目前，上述構(gòu)想僅僅是一個(gè)初步設(shè)想，短期看，實(shí)現(xiàn)難度很大，但只要敢于設(shè)想，大膽創(chuàng)新，就有可能突破難題。筆者認(rèn)為，在可以看到的未來，勢(shì)必需要全網(wǎng)算力共享這種新技術(shù)來突破信息技術(shù)發(fā)展的桎梏，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

（作者單位：洛陽理工學(xué)院附中）