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面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)
  • 點(diǎn)擊數(shù):1705     發(fā)布時(shí)間:2024-03-05 23:01:35
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隨著第四次工業(yè)革命的推動(dòng),工業(yè)生產(chǎn)逐漸邁入了數(shù)字化和智能化的時(shí)代。在這一時(shí)代背景下,工業(yè)大模型作為推動(dòng)工業(yè)創(chuàng)新的核心引擎,扮演著越來(lái)越重要的角色。同時(shí),工業(yè)大模型的廣泛應(yīng)用也給算力網(wǎng)絡(luò)提出了更為復(fù)雜和嚴(yán)峻的實(shí)時(shí)性需求。本文深入研究了工業(yè)大模型在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵問(wèn)題,著眼于其對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)的需求,分析了工業(yè)大模型在實(shí)時(shí)性方面的復(fù)雜需求,提出了面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹,為工業(yè)大模型的高效運(yùn)行提供了技術(shù)支持,為工業(yè)數(shù)字化、智能化的快速發(fā)展提供了助力。

北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院沈昕炎,林亞捷,許方敏,趙成林

1 引言

隨著第四次工業(yè)革命的推動(dòng),工業(yè)生產(chǎn)逐漸邁入了數(shù)字化和智能化的時(shí)代,這不僅改變了傳統(tǒng)制造業(yè)的面貌,也為企業(yè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[1]。AI大模型作為驅(qū)動(dòng)工業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵引擎,在生產(chǎn)制造、研發(fā)設(shè)計(jì)和經(jīng)營(yíng)管理等方面發(fā)揮了巨大作用,也對(duì)構(gòu)建高效、經(jīng)濟(jì)、智能、安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施提出了更為迫切的需求[2]。算力網(wǎng)絡(luò),作為“算力+連接”的融合形式,充分反映了新基建對(duì)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施以及AI、云/邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)服務(wù)的融合需求。工業(yè)大模型的持續(xù)推進(jìn),對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算資源、海量數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)性和安全性等方面提出了更高的要求。本文旨在深入調(diào)研工業(yè)大模型的發(fā)展現(xiàn)狀,探究發(fā)展趨勢(shì),提出面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并探討其中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,以促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速發(fā)展。

2 工業(yè)大模型發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 AI大模型發(fā)展歷程

自20世紀(jì)50年代人工智能誕生以來(lái),AI大模型一直以多維共進(jìn)的高速發(fā)展為特點(diǎn),經(jīng)歷了以CNN等傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為代表的萌芽期、以Transformer為代表的全新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的沉淀期和以GPT為代表的預(yù)訓(xùn)練大模型爆發(fā)期[3],如圖1所示。大模型每年的參數(shù)規(guī)模至少提升了10倍,從預(yù)訓(xùn)練模型到大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型再到超大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型,實(shí)現(xiàn)了從億級(jí)到百萬(wàn)億級(jí)的飛躍。此外,大模型也從最初支持文本、圖像、語(yǔ)音等單一模態(tài)下的單一任務(wù),逐漸演化為支持多種模態(tài)下的多任務(wù)。在各個(gè)發(fā)展階段,涌現(xiàn)出多個(gè)代表性的AI大模型。

在技術(shù)架構(gòu)方面,Transformer架構(gòu)是當(dāng)前AI大模型領(lǐng)域的主流算法架構(gòu)基礎(chǔ)。2018年,自然語(yǔ)言處理模型參數(shù)量達(dá)到了3億規(guī)模;2020年,OpenAI提出了首個(gè)千億級(jí)的GPT-3模型,將模型規(guī)模推向了新的高峰;2023年OpenAI推出新一代多模態(tài)大模型GPT-4,升級(jí)了ChatGPT的人機(jī)交互能力;同年5月,谷歌推出升級(jí)版多模態(tài)模型PaLM2,宣布在其辦公套件Workspace和搜索引擎中嵌入新一代人工智能系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi),華為于2021年發(fā)布了首個(gè)中文千億級(jí)的盤(pán)古模型;同年,中科院自動(dòng)化所提出了首個(gè)三模態(tài)的紫東太初模型,預(yù)示著AI大模型進(jìn)一步走向通用場(chǎng)景。

在應(yīng)用場(chǎng)景方面,AI大模型可分為通用大模型和行業(yè)大模型兩種類(lèi)型。基于通用大模型,結(jié)合行業(yè)知識(shí),衍生出了以工業(yè)大模型為主的一系列行業(yè)大模型,滿(mǎn)足了工業(yè)制造業(yè)、金融業(yè)、能源業(yè)等不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

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圖1 AI大模型發(fā)展歷程

2.2 AI大模型在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

2023年5月發(fā)布的《工業(yè)數(shù)字化/智能化2030白皮書(shū)》[4]指出,數(shù)字化正全面改變工業(yè)生產(chǎn)的基本功能,正推動(dòng)新的生產(chǎn)要素、制造體系、研發(fā)范式和組織形態(tài)的涌現(xiàn),它是塑造工業(yè)體系、推進(jìn)工業(yè)化進(jìn)程和改變?nèi)蚬I(yè)格局的最重要技術(shù)變量。

根據(jù)2023年IDC發(fā)布的《AI大模型在工業(yè)應(yīng)用展望,2023》報(bào)告,大模型在工業(yè)中的應(yīng)用主要分為兩個(gè)方向,如圖2所示。一是增強(qiáng)場(chǎng)景模型的泛化能力,以提升模型的適用性,二是利用自然語(yǔ)言對(duì)話(huà)和內(nèi)容生成能力改變應(yīng)用的交互方式,包括生成文檔、報(bào)表等。通過(guò)運(yùn)用深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù),工業(yè)大模型能夠高效處理海量數(shù)據(jù),能夠快速識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題和瓶頸,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的精細(xì)化管理[5]

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圖2 工業(yè)大模型發(fā)展方向

3 工業(yè)大模型對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)需求和挑戰(zhàn)

近年來(lái),云/邊緣計(jì)算在工業(yè)領(lǐng)域嶄露頭角,為實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能和自治提供了關(guān)鍵支持。云計(jì)算作為中心化的大數(shù)據(jù)處理平臺(tái),在復(fù)雜多樣的工業(yè)場(chǎng)景中,對(duì)低時(shí)延和高可靠性的需求日益凸顯。邊緣計(jì)算充分利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的嵌入式計(jì)算能力,在終端實(shí)現(xiàn)了更為智能的數(shù)據(jù)處理和決策,從而降低了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延,但邊緣計(jì)算仍面臨著資源有限和管理復(fù)雜的問(wèn)題。

在這一演進(jìn)過(guò)程中,算力網(wǎng)絡(luò)成為解決云/邊緣計(jì)算挑戰(zhàn)的新范式。算力網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)調(diào)了算力資源的泛在化部署和協(xié)同優(yōu)化,以支持工業(yè)大模型在復(fù)雜環(huán)境中的高效運(yùn)行。工業(yè)大模型的飛速發(fā)展與以“海量數(shù)據(jù)、低時(shí)延、安全傳輸”為特點(diǎn)的關(guān)鍵需求,對(duì)現(xiàn)有的算力網(wǎng)絡(luò)提出了如下需求。

3.1 大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力

目前主流的大模型都是建立在巨大的參數(shù)量和運(yùn)算量之上,對(duì)計(jì)算和傳輸能力提出了極高要求。以1750億參數(shù)的GPT-3為例,每生成一次1000字回答,所需算力資源約為4PFLOP/s[6]。工業(yè)模型中數(shù)據(jù)規(guī)模指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),節(jié)點(diǎn)間需要建立高效的通信和傳輸機(jī)制,以保證龐大的數(shù)據(jù)集在網(wǎng)絡(luò)中可靠流通,確保節(jié)點(diǎn)之間信息的共享與協(xié)同訓(xùn)練,這是保障工業(yè)大模型整體性能的重要環(huán)節(jié)。

3.2 實(shí)時(shí)性與低延遲

面向工業(yè)制造、供應(yīng)鏈管理與物流優(yōu)化等重點(diǎn)核心領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工業(yè)生產(chǎn),需要在不同的場(chǎng)景中進(jìn)行實(shí)時(shí)推理,以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)變化,這需要算力網(wǎng)絡(luò)提供足夠的算力資源,確保大模型能夠在短時(shí)間內(nèi)做出準(zhǔn)確的決策,從而維持生產(chǎn)線(xiàn)的高效運(yùn)行[7]。在設(shè)備監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)中,大模型需要獲取終端設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),統(tǒng)籌全局,分析設(shè)備的運(yùn)行狀況并預(yù)測(cè)潛在的故障,以提高整體供應(yīng)鏈的靈活性和適應(yīng)性。

3.3 分布式并行計(jì)算

對(duì)于需要進(jìn)行訓(xùn)練的工業(yè)大模型,分布式訓(xùn)練是一個(gè)關(guān)鍵需求,算力網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供相應(yīng)的框架和策略,支持高效的訓(xùn)練過(guò)程并確保模型參數(shù)的一致性和收斂性。針對(duì)龐大的工業(yè)大模型參數(shù),算力網(wǎng)絡(luò)需要支持高效的模型參數(shù)分布和同步,以確保各計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的模型保持同步,這些需求強(qiáng)調(diào)了對(duì)于模型、數(shù)據(jù)、計(jì)算任務(wù)的高效管理和協(xié)同處理能力,為分布式計(jì)算系統(tǒng)提供了挑戰(zhàn)和優(yōu)化的方向。

4 面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

本文將面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)劃分為四個(gè)關(guān)鍵層,如圖3所示,以滿(mǎn)足工業(yè)場(chǎng)景對(duì)數(shù)據(jù)處理和智能決策的需求[8]。首先,數(shù)據(jù)接入層扮演著數(shù)據(jù)源的關(guān)鍵角色,它包括各類(lèi)工業(yè)設(shè)備傳感器,通過(guò)高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與傳輸機(jī)制以及符合工業(yè)大模型需求的數(shù)據(jù)預(yù)處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和高質(zhì)量精準(zhǔn)傳輸。計(jì)算存儲(chǔ)層整合了智能邊緣節(jié)點(diǎn)和分布式存儲(chǔ)系統(tǒng),可以對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)接入層的數(shù)據(jù)進(jìn)行輕量化處理和海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)及檢索,以提高響應(yīng)速度,減輕中心計(jì)算負(fù)擔(dān)。核心控制層是整個(gè)工業(yè)算力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算引擎,集成了分布式計(jì)算引擎和實(shí)時(shí)通信與調(diào)度方案,為工業(yè)大模型提供了強(qiáng)大的算力支持。其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制單元和動(dòng)態(tài)調(diào)整服務(wù),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)算力網(wǎng)絡(luò)的靈活管理和優(yōu)化,適應(yīng)了工業(yè)AI任務(wù)的動(dòng)態(tài)變化和多樣性。工業(yè)AI服務(wù)層涵蓋了模型存儲(chǔ)服務(wù)、模型訓(xùn)練與推理服務(wù)和性能監(jiān)控服務(wù)。這一層確保工業(yè)大模型的高效存儲(chǔ)、訓(xùn)練和推理,同時(shí)通過(guò)性能監(jiān)控服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)模型運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與優(yōu)化。這一完整而高效的架構(gòu)使得各層次之間能夠高效協(xié)同,為工業(yè)大模型的全生命周期提供了全方位的支持。

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圖3 面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

如圖4所示是基于工業(yè)大模型與算力網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的質(zhì)量控制流程,在此場(chǎng)景中,工業(yè)大模型需要大量的計(jì)算資源來(lái)訓(xùn)練和推理,同時(shí)需要與算力網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫協(xié)作。其主要包含以下步驟:

(1)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理:傳感器和攝像頭分布在廠(chǎng)房不同生產(chǎn)線(xiàn)上,可以實(shí)時(shí)收集汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù),并送入工業(yè)算力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接入層,進(jìn)行預(yù)處理和清洗。

(2)模型訓(xùn)練與優(yōu)化:工業(yè)大模型在云端的計(jì)算節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行訓(xùn)練,并通過(guò)分布式并行計(jì)算加速模型的學(xué)習(xí)過(guò)程。優(yōu)化過(guò)程需要大規(guī)模的計(jì)算資源來(lái)調(diào)整模型參數(shù),以適應(yīng)不同汽車(chē)型號(hào)和生產(chǎn)變化。

(3)實(shí)時(shí)推理與質(zhì)量控制:訓(xùn)練完成的大模型被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,例如工廠(chǎng)內(nèi)的服務(wù)器或邊緣設(shè)備。在汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中,模型實(shí)時(shí)進(jìn)行推理,分析各個(gè)階段的數(shù)據(jù),檢測(cè)潛在質(zhì)量問(wèn)題,并共享數(shù)據(jù)信息。

(4)實(shí)時(shí)反饋與調(diào)整:通過(guò)算力網(wǎng)絡(luò),模型的實(shí)時(shí)推理結(jié)果被反饋到生產(chǎn)線(xiàn)和邊緣算力中心,系統(tǒng)可以根據(jù)反饋實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),甚至在必要時(shí)停止生產(chǎn)線(xiàn),這種實(shí)時(shí)性要求對(duì)于保障質(zhì)量至關(guān)重要。

上述質(zhì)量控制流程突顯了工業(yè)大模型如何依賴(lài)算力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算、通信和實(shí)時(shí)性能,以實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的工業(yè)制造環(huán)境中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行精準(zhǔn)控制。

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圖4 面向工業(yè)大模型的生產(chǎn)流程圖

5 面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

5.1 面向工業(yè)大模型的算力感知技術(shù)

算力感知是對(duì)算力能力信息、算力資源狀態(tài)信息、算力服務(wù)信息等要素的全面感知。在面向工業(yè)大模型場(chǎng)景的算力網(wǎng)絡(luò)中,計(jì)算負(fù)載各不相同使得計(jì)算資源具有異構(gòu)泛在的部署特性和動(dòng)態(tài)時(shí)變的資源特性[9],算力感知的目的是明確網(wǎng)絡(luò)中的算力資源部署,滿(mǎn)足不同規(guī)模工業(yè)任務(wù)的算力需求。

當(dāng)前面向工業(yè)大模型場(chǎng)景的算力感知針對(duì)工業(yè)中單個(gè)節(jié)點(diǎn)存在的感知范圍有限、效率低等問(wèn)題,將多節(jié)點(diǎn)感知的算網(wǎng)信息進(jìn)行聚合來(lái)擴(kuò)展感知的維度和范圍,并利用智能算法構(gòu)建全局統(tǒng)一的算網(wǎng)狀態(tài)視圖[10],精準(zhǔn)地對(duì)泛在異構(gòu)、動(dòng)態(tài)時(shí)變的工業(yè)信息資源的部署位置、實(shí)時(shí)狀態(tài)、負(fù)載信息等進(jìn)行感知,并對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)延、抖動(dòng)、帶寬資源利用率等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取,保證了工業(yè)生產(chǎn)的可靠性,如圖5所示。

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圖5 面向工業(yè)大模型場(chǎng)景的算力感知示意圖

5.2 工業(yè)大模型大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)技術(shù)

工業(yè)大模型的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),包括來(lái)自傳感器、監(jiān)控設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備等多源數(shù)據(jù),以及歷史數(shù)據(jù)和場(chǎng)景數(shù)據(jù)。為確保算力感知基礎(chǔ),應(yīng)用時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(Time-Sensitive Networking,TSN)等確定性傳輸技術(shù),保障工業(yè)大模型中的業(yè)務(wù)流具備高可靠性和低時(shí)延的服務(wù)質(zhì)量。TSN不僅滿(mǎn)足工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性和確定性需求,還兼容以太網(wǎng),可實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的混合傳輸[11]。鑒于工業(yè)數(shù)據(jù)的突發(fā)性,TSN采用基于信用的整形器(Credit-Based Shaper,CBS)平滑流量,有效維護(hù)突發(fā)性實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流的時(shí)延上界。

此外,在工業(yè)大模型的生產(chǎn)場(chǎng)景中,存儲(chǔ)技術(shù)不斷創(chuàng)新,包括藍(lán)光存儲(chǔ)、硬件高密度、數(shù)據(jù)縮減、編碼算法、芯片卸載、多協(xié)議數(shù)據(jù)互通等技術(shù),使得大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成為現(xiàn)實(shí)。

5.3 面向工業(yè)大模型的分布式計(jì)算和優(yōu)化

應(yīng)用于工業(yè)AI領(lǐng)域的大型模型,需處理龐大數(shù)量的參數(shù)和變量。為了實(shí)現(xiàn)高效可靠的數(shù)據(jù)處理,通常采用多層級(jí)復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)建這些模型。為了應(yīng)對(duì)工業(yè)領(lǐng)域龐大的過(guò)程性和歷史性數(shù)據(jù),多數(shù)情況下采用并行計(jì)算和分布式計(jì)算技術(shù)。這利用了多個(gè)計(jì)算機(jī)或處理器同時(shí)處理數(shù)據(jù)的能力,從而顯著提高了計(jì)算效率,減少了訓(xùn)練模型所需的時(shí)間,并解決了計(jì)算能力瓶頸的問(wèn)題。同時(shí),考慮到工業(yè)環(huán)境中可能存在節(jié)點(diǎn)故障或計(jì)算資源不足的情況,算力網(wǎng)絡(luò)需具備容錯(cuò)性和彈性計(jì)算的能力,以確保計(jì)算任務(wù)的持續(xù)進(jìn)行和動(dòng)態(tài)資源調(diào)整。

5.4 面向工業(yè)大模型的協(xié)同資源調(diào)度

在工業(yè)大模型場(chǎng)景中,一方面,海量數(shù)據(jù)的處理很難在單一邊緣節(jié)點(diǎn)中完成,算力網(wǎng)絡(luò)的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)計(jì)算資源有限,計(jì)算能力各不相同,計(jì)算負(fù)載狀況動(dòng)態(tài)變化。當(dāng)多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)可以完成某項(xiàng)計(jì)算任務(wù)時(shí),需要考慮選擇哪一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)來(lái)處理該計(jì)算任務(wù);另一方面,計(jì)算量較大的計(jì)算任務(wù)需要分派給多個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)或者計(jì)算資源充足的邊緣節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行處理,如何將計(jì)算任務(wù)分派并調(diào)度至最匹配的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)以提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算任務(wù)處理效率是算力網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

協(xié)同資源調(diào)度策略需要將計(jì)算任務(wù)按照某種方式分配給云端或邊緣設(shè)備,同時(shí)還需要考慮任務(wù)的執(zhí)行順序和資源的分配情況。在這個(gè)過(guò)程中,要盡可能地減少任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間,降低網(wǎng)絡(luò)的傳輸延時(shí),從而提升系統(tǒng)的整體性能[12]。一種策略是基于設(shè)備的計(jì)算能力和資源利用率來(lái)分配任務(wù),將計(jì)算密集型任務(wù)分派給計(jì)算能力較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),而將數(shù)據(jù)密集型任務(wù)分配給邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn),以最大程度地利用各節(jié)點(diǎn)的資源。另一種策略則是采用任務(wù)切分和協(xié)同執(zhí)行的方式,將一個(gè)任務(wù)切割成多個(gè)子任務(wù),并將這些子任務(wù)分配給不同的設(shè)備執(zhí)行,最后將它們的結(jié)果協(xié)同合并,得到最終的計(jì)算結(jié)果,其過(guò)程如圖6所示。

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圖6 工業(yè)算力網(wǎng)絡(luò)協(xié)同資源調(diào)度流程

5.5 工業(yè)算力網(wǎng)絡(luò)安全性和隱私保護(hù)

在工業(yè)算力網(wǎng)絡(luò)中,云、邊、端各類(lèi)算力節(jié)點(diǎn)廣泛接入,節(jié)點(diǎn)間存在安全差異,安全風(fēng)險(xiǎn)復(fù)雜多樣,可信評(píng)估與安全認(rèn)證機(jī)制尚未成熟。為滿(mǎn)足工業(yè)大模型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)特點(diǎn)并應(yīng)對(duì)安全挑戰(zhàn),可在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)數(shù)據(jù)流向、節(jié)點(diǎn)操作等信息進(jìn)行編碼標(biāo)記,構(gòu)建跨系統(tǒng)、跨節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)標(biāo)記和預(yù)授權(quán)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流出網(wǎng)時(shí)的有效管控,并在整個(gè)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過(guò)程中全程感知。結(jié)合工業(yè)算力網(wǎng)絡(luò)的保障能力,通過(guò)智能化分析和靈活配置,形成主動(dòng)防護(hù)和聯(lián)動(dòng)彈性的內(nèi)在安全能力,提高網(wǎng)絡(luò)行為的可預(yù)見(jiàn)性和高效管理,同時(shí)滿(mǎn)足端對(duì)端極度差異性的安全需求[13]

6 結(jié)束語(yǔ)

本文深入研究了面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù),并通過(guò)對(duì)算力網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域的需求、挑戰(zhàn)以及發(fā)展趨勢(shì)的剖析,深刻認(rèn)識(shí)到算力網(wǎng)絡(luò)在支持工業(yè)大模型應(yīng)用中的重要性。本文還提出了面向工業(yè)大模型的算力網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),該架構(gòu)包括應(yīng)用服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)控制層、核心資源層、邊緣計(jì)算層和設(shè)備接入層,以全面滿(mǎn)足工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求。在關(guān)鍵技術(shù)方面,本文討論了算力感知、數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)、協(xié)同資源調(diào)度等核心技術(shù),為后續(xù)工業(yè)大模型的深入研究提供了參考。

作者簡(jiǎn)介:

沈昕炎(2000-),男,碩士,現(xiàn)就讀于北京郵電大學(xué),主要研究方向?yàn)楣I(yè)算力網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

林亞捷(1999-),女,碩士,現(xiàn)就讀于北京郵電大學(xué),主要研究方向?yàn)楣I(yè)算力網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

許方敏(1982-),男,副教授,博士,現(xiàn)就職于北京郵電大學(xué),主要研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

趙成林(1964-),男,教授,博士,現(xiàn)就職于北京郵電大學(xué),主要研究方向?yàn)槎叹酂o(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)、認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)、毫米波技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

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摘自《自動(dòng)化博覽》2024年第二期暨《邊緣計(jì)算2024專(zhuān)輯》

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