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泓域文案/高效的文案創(chuàng)作平臺算力基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀及總體形勢分析目錄TOC\o"1-4"\z\u一、聲明 2二、現(xiàn)狀及總體形勢分析 3三、打造多元算力供給體系 8四、創(chuàng)新驅(qū)動 13五、推廣應(yīng)用各類綠色節(jié)能技術(shù) 18六、強化算力基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境安全 24七、結(jié)語 29

聲明我國算力基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀既充滿機遇,也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。在未來的發(fā)展中,如何加快算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提升其質(zhì)量和效率,解決資源分布不均、技術(shù)創(chuàng)新滯后等問題,將是推動算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。盡管算力需求呈現(xiàn)快速增長趨勢,但目前全球算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)仍面臨著供給不足的壓力。尤其是在人工智能、大數(shù)據(jù)、量子計算等高性能應(yīng)用領(lǐng)域,算力的瓶頸問題愈發(fā)突出。當(dāng)前,全球算力的集中度較高,部分地區(qū)和國家的算力資源短缺,導(dǎo)致在高峰期出現(xiàn)算力資源供不應(yīng)求的情況。對于企業(yè)來說,算力資源的緊張不僅增加了成本,還可能限制技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)拓展。因此,如何在全球范圍內(nèi)更高效地調(diào)配算力資源,平衡供需關(guān)系,是推動算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。分布式計算技術(shù)的成熟使得算力不再局限于單一的數(shù)據(jù)中心或超級計算機。通過將算力資源在云端和邊緣端進行分布式部署,可以更靈活地應(yīng)對各種業(yè)務(wù)需求,降低計算成本并提高響應(yīng)速度。尤其是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等場景中,邊緣計算能夠?qū)?shù)據(jù)處理從云端向網(wǎng)絡(luò)邊緣遷移,優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸與處理的效率,提升整體系統(tǒng)的算力性能。我國在高性能計算(HPC)領(lǐng)域的研發(fā)取得了一定進展,尤其在超級計算機領(lǐng)域,已擁有多臺世界領(lǐng)先的超級計算機。與全球領(lǐng)先水平相比,整體高性能計算能力仍顯不足,尤其是在云計算、邊緣計算等新興應(yīng)用場景中,高性能算力的保障能力依然存在瓶頸。這也制約了人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在各行業(yè)中的深度應(yīng)用。全球算力基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展呈現(xiàn)出區(qū)域化、跨國合作的趨勢。國際上,許多跨國企業(yè)和科研機構(gòu)在算力領(lǐng)域開展了深度合作,形成了跨國合作網(wǎng)絡(luò)。特別是云服務(wù)提供商和數(shù)據(jù)中心運營商之間的合作,推動了全球算力資源的優(yōu)化配置和共享。國內(nèi)企業(yè)也逐步加強與國際技術(shù)公司的合作,通過引進先進技術(shù)、設(shè)備和理念,加速提升本地算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)水平。通過加強國內(nèi)外企業(yè)、科研機構(gòu)和政府間的合作,可以在算力資源共享、技術(shù)研發(fā)、標準制定等方面取得更大進展,推動全球算力資源的協(xié)同發(fā)展。聲明:本文內(nèi)容來源于公開渠道或根據(jù)行業(yè)大模型生成,對文中內(nèi)容的準確性不作任何保證。本文內(nèi)容僅供參考,不構(gòu)成相關(guān)領(lǐng)域的建議和依據(jù)?,F(xiàn)狀及總體形勢分析隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速推進,全球范圍內(nèi)對算力基礎(chǔ)設(shè)施的需求持續(xù)攀升,尤其是在人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新興技術(shù)的推動下,算力已經(jīng)成為國家競爭力和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。我國在推動數(shù)字中國和智能制造戰(zhàn)略的過程中,算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展正面臨前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。深入分析當(dāng)前算力基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀以及總體形勢,對于加快推進高質(zhì)量發(fā)展、優(yōu)化資源配置、提升自主創(chuàng)新能力具有重要意義。(一)算力基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀1、算力需求的急劇增長隨著云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,各行各業(yè)對算力的需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長。全球數(shù)據(jù)中心的總規(guī)模已達到數(shù)百萬臺服務(wù)器,并且還在不斷擴張。在我國,隨著5G、AI、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略的實施,算力需求已經(jīng)從傳統(tǒng)的IT業(yè)務(wù)拓展到智能制造、自動駕駛、智慧城市等多個領(lǐng)域,預(yù)計未來幾年算力需求將繼續(xù)以每年20%以上的速度增長。2、算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不均衡盡管我國在算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面取得了顯著進展,但總體上,算力資源的分布仍然存在較大的地區(qū)差異。東部沿海地區(qū)如北京、上海、深圳等地的算力資源相對豐富,數(shù)據(jù)中心建設(shè)較為完善,然而中西部地區(qū)尤其是欠發(fā)達地區(qū)的算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍然滯后。此外,部分地區(qū)的數(shù)據(jù)中心能源消耗較高,綠色算力的轉(zhuǎn)型仍面臨較大挑戰(zhàn),資源利用率較低。3、高性能計算能力亟待提升我國在高性能計算(HPC)領(lǐng)域的研發(fā)取得了一定進展,尤其在超級計算機領(lǐng)域,已擁有多臺世界領(lǐng)先的超級計算機。然而,與全球領(lǐng)先水平相比,整體高性能計算能力仍顯不足,尤其是在云計算、邊緣計算等新興應(yīng)用場景中,高性能算力的保障能力依然存在瓶頸。這也制約了人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在各行業(yè)中的深度應(yīng)用。(二)算力基礎(chǔ)設(shè)施面臨的機遇與挑戰(zhàn)1、政策支持與市場需求的雙重驅(qū)動近年來,我國政府出臺了一系列政策措施,支持算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。要加快建設(shè)新型基礎(chǔ)設(shè)施,大力發(fā)展算力基礎(chǔ)設(shè)施,并且通過政策引導(dǎo)鼓勵社會資本投入相關(guān)領(lǐng)域。此外,隨著數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模的不斷擴大,云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展將繼續(xù)推動算力需求的增長。這為算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供了有力的政策支持和市場動力。2、算力資源的優(yōu)化配置問題當(dāng)前算力資源的分配和使用效率亟待提升。雖然我國算力資源的總量已經(jīng)進入全球領(lǐng)先行列,但在實際應(yīng)用中,算力資源的利用率仍然偏低。特別是在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面,過度集中的算力資源導(dǎo)致一些地區(qū)出現(xiàn)資源浪費和能源消耗過大的現(xiàn)象,而一些地方的算力資源又顯得嚴重不足,導(dǎo)致算力東強西弱的局面。在這一背景下,如何通過技術(shù)創(chuàng)新和政策調(diào)整,實現(xiàn)算力資源的優(yōu)化配置,提升整體效率,是當(dāng)前亟待解決的問題。3、綠色可持續(xù)發(fā)展壓力算力基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展不僅帶來了巨大的能源消耗,還帶來了環(huán)境保護的壓力。全球數(shù)據(jù)中心每年的能源消耗約占全球總能耗的2%左右,并且這一比例在未來幾年有可能繼續(xù)上升。我國在推動算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的過程中,必須高度關(guān)注綠色低碳轉(zhuǎn)型,提升能源效率,發(fā)展清潔能源數(shù)據(jù)中心,推動算力基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展。(三)國際競爭態(tài)勢分析1、全球算力競爭日趨激烈在全球范圍內(nèi),算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)成為各國提升科技競爭力的重要戰(zhàn)略。美國、歐洲和部分亞太國家在算力基礎(chǔ)設(shè)施的投入上保持了較強的競爭力。尤其是美國,在全球云計算市場中占據(jù)主導(dǎo)地位,全球頂尖的云計算企業(yè)如亞馬遜、微軟、谷歌等都在積極布局算力資源的建設(shè),推動高性能計算能力的提升。而在超算領(lǐng)域,歐美國家依舊保持領(lǐng)先地位,在全球超級計算機排名中占據(jù)了重要位置。與此相比,盡管我國在算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上取得了不小的成績,但總體技術(shù)水平與國際領(lǐng)先水平依然存在差距,尤其是在云計算、人工智能等新興領(lǐng)域的算力資源競爭中,我國面臨著較大的壓力。2、算力領(lǐng)域的技術(shù)突破與合作機會隨著量子計算、光計算等前沿技術(shù)的快速發(fā)展,全球算力競爭的格局也在發(fā)生變化。量子計算的研發(fā)進展可能在未來幾年內(nèi)打破傳統(tǒng)計算的瓶頸,成為算力領(lǐng)域的重要突破口。我國在量子計算領(lǐng)域已取得一定的進展,并逐步加強國際合作和技術(shù)交流,提升自主創(chuàng)新能力。同時,全球算力基礎(chǔ)設(shè)施的合作與競爭并存,跨國公司和國家之間的技術(shù)合作,尤其是在云計算、數(shù)據(jù)中心建設(shè)等方面的合作,將成為未來算力競爭的重要趨勢。3、數(shù)字經(jīng)濟全球化進程中的算力依賴數(shù)字經(jīng)濟的全球化加速了國際間算力資源的流動和整合。全球數(shù)據(jù)中心的布局不僅依賴于本國市場需求,還受到國際市場、跨國企業(yè)合作以及全球數(shù)據(jù)流動的影響。在這一背景下,我國算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需要更加注重全球視野,提升國內(nèi)算力基礎(chǔ)設(shè)施的國際競爭力,確保在全球數(shù)字經(jīng)濟中占據(jù)有利位置。我國算力基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀既充滿機遇,也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。在未來的發(fā)展中,如何加快算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提升其質(zhì)量和效率,解決資源分布不均、技術(shù)創(chuàng)新滯后等問題,將是推動算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。打造多元算力供給體系隨著數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技創(chuàng)新的不斷推進,算力已經(jīng)成為推動社會進步、產(chǎn)業(yè)升級和科技突破的核心要素之一。為了保障算力的高效、穩(wěn)定、可持續(xù)供應(yīng),構(gòu)建一個多元化、高質(zhì)量的算力供給體系是提升國家競爭力和數(shù)字化轉(zhuǎn)型水平的關(guān)鍵。多元算力供給體系不僅要求計算能力的數(shù)量和質(zhì)量滿足需求,還需實現(xiàn)資源的靈活調(diào)配、優(yōu)化配置和跨區(qū)域協(xié)同,以支撐不同領(lǐng)域和行業(yè)對算力的多樣化需求。在這一背景下,打造多元算力供給體系需要從多個維度入手,綜合考慮技術(shù)、資源、市場和政策等因素,實現(xiàn)算力供給的高效、智能和可持續(xù)發(fā)展。(一)構(gòu)建以云計算為核心的算力基礎(chǔ)設(shè)施1、云計算平臺的擴展與優(yōu)化云計算作為當(dāng)前算力供給的重要形態(tài),已成為各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)設(shè)施。通過構(gòu)建全球化、多區(qū)域的云計算數(shù)據(jù)中心,提供高效的計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源,可以實現(xiàn)按需分配、彈性擴展,從而保障算力的高效供給。為了提升云計算平臺的計算能力,需加強數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),推動集群計算、大規(guī)模并行計算等技術(shù)的應(yīng)用,同時提升云計算平臺的容災(zāi)能力與冗余設(shè)計,以應(yīng)對突發(fā)性需求或災(zāi)難性事件帶來的挑戰(zhàn)。2、邊緣計算與云計算的協(xié)同發(fā)展隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,邊緣計算逐漸成為補充云計算的重要組成部分。邊緣計算通過在數(shù)據(jù)源附近進行數(shù)據(jù)處理,減輕中心數(shù)據(jù)中心的負擔(dān),并提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蛯崟r性。構(gòu)建云邊協(xié)同的算力供應(yīng)體系,不僅可以有效提升算力資源的分配效率,還能降低延遲,優(yōu)化用戶體驗。尤其是在智能制造、自動駕駛、智慧城市等領(lǐng)域,邊緣計算的價值更加突出,推動云計算與邊緣計算的融合將成為未來算力供給體系的重要發(fā)展方向。3、云計算與超算資源的互補超算資源在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)、復(fù)雜算法和高性能計算任務(wù)中具有不可替代的優(yōu)勢。雖然云計算已經(jīng)提供了靈活、彈性的算力服務(wù),但面對一些計算密集型的科研任務(wù)或工業(yè)應(yīng)用,仍然需要高性能的超級計算機提供支持。通過構(gòu)建云與超算的資源共享和調(diào)度機制,使得云計算平臺能夠在必要時接入超算資源,實現(xiàn)算力供給的無縫銜接,可以為高精度、大規(guī)模計算任務(wù)提供強有力的支撐。(二)推動數(shù)據(jù)中心建設(shè)與優(yōu)化1、綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)隨著算力需求的持續(xù)增長,數(shù)據(jù)中心的能源消耗和環(huán)境影響逐漸成為社會關(guān)注的焦點。因此,推動綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成為實現(xiàn)算力供給可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。綠色數(shù)據(jù)中心不僅要求使用節(jié)能環(huán)保的硬件設(shè)備,還需通過先進的冷卻技術(shù)、能效管理和可再生能源的應(yīng)用,最大限度地減少碳排放和能源浪費。此外,在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運營過程中,應(yīng)充分考慮區(qū)域氣候特點,合理布局數(shù)據(jù)中心位置,以降低能源消耗和運營成本。2、分布式數(shù)據(jù)中心布局隨著算力需求的多樣化和分布化,傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)中心已經(jīng)難以滿足所有行業(yè)和地區(qū)的需求。分布式數(shù)據(jù)中心的建設(shè)將成為一種趨勢,通過在不同區(qū)域建立多個小型數(shù)據(jù)中心,能夠?qū)崿F(xiàn)算力資源的本地化供給,提高數(shù)據(jù)處理效率,并降低傳輸延遲。分布式數(shù)據(jù)中心的布局需考慮當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、電力資源、氣候條件等因素,以確保數(shù)據(jù)中心的高效運行。3、智能化數(shù)據(jù)中心管理在數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運營中,智能化管理系統(tǒng)的應(yīng)用可以大幅提升資源利用效率和運維水平。通過引入人工智能、大數(shù)據(jù)分析、自動化運維等技術(shù),數(shù)據(jù)中心可以實現(xiàn)自動化的故障檢測、預(yù)警和修復(fù),降低人工干預(yù)的需求,并提高運維效率。同時,智能化系統(tǒng)能夠根據(jù)實時負載情況動態(tài)調(diào)整算力資源的分配,避免資源浪費,實現(xiàn)算力供給的最大化。(三)促進算力資源的共享與協(xié)同1、建設(shè)算力資源共享平臺隨著算力需求的不斷變化,單一的算力供應(yīng)模式已無法滿足多樣化和分散化的需求。因此,建設(shè)算力資源共享平臺,推動云計算、超算、邊緣計算等不同類型算力資源的開放和共享,成為提升算力供給體系效率的重要手段。通過平臺化的方式,可以實現(xiàn)不同算力資源的快速調(diào)度與優(yōu)化配置,降低算力使用的門檻,促進算力資源的普及和共享。政府、企業(yè)和科研機構(gòu)可以通過平臺實現(xiàn)跨部門、跨領(lǐng)域的資源合作,形成共贏的算力生態(tài)。2、支持企業(yè)與科研機構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新算力供給體系的高效運作離不開多方的協(xié)同合作。推動企業(yè)與科研機構(gòu)的合作,支持企業(yè)在技術(shù)研發(fā)過程中共享算力資源,可以加速創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。在AI、量子計算、基因組學(xué)等前沿領(lǐng)域,算力需求通常極為龐大且復(fù)雜,單一的企業(yè)或機構(gòu)難以承擔(dān)。因此,政府和行業(yè)主管部門應(yīng)鼓勵跨界合作、數(shù)據(jù)共享和算力互通,提升整體算力供應(yīng)能力,推動重大科技突破和產(chǎn)業(yè)進步。3、強化跨區(qū)域算力資源的協(xié)同調(diào)度我國地域遼闊,算力需求在不同地區(qū)存在差異。為了提高資源的利用效率,需加強跨區(qū)域的算力資源協(xié)同調(diào)度。通過建立跨區(qū)域的算力調(diào)度平臺,能夠根據(jù)各地區(qū)的算力需求、資源情況和負載水平,實現(xiàn)算力資源的動態(tài)分配與調(diào)整。尤其在災(zāi)難發(fā)生或突發(fā)事件中,跨區(qū)域算力協(xié)同調(diào)度可以迅速響應(yīng)并提供必要的支持,保障算力資源的高效供應(yīng)。(四)優(yōu)化算力供給的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級1、算力芯片與硬件創(chuàng)新算力的核心是計算硬件,尤其是處理器和芯片的發(fā)展將直接影響算力的供給能力。隨著AI、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的CPU已經(jīng)無法滿足日益增長的算力需求。加速AI處理、數(shù)據(jù)并行處理等領(lǐng)域的芯片創(chuàng)新,如GPU、TPU、FPGA等異構(gòu)計算芯片,將成為提升算力供給能力的重要技術(shù)突破。加大對國內(nèi)算力硬件研發(fā)的支持力度,推動芯片制造技術(shù)的自主可控,并鼓勵產(chǎn)業(yè)界與科研機構(gòu)的深度合作,提升我國算力產(chǎn)業(yè)的整體競爭力。2、量子計算的前瞻布局量子計算作為新一代計算技術(shù),具有超越傳統(tǒng)計算機的潛力,能夠在處理某些復(fù)雜問題時展現(xiàn)出前所未有的計算能力。雖然量子計算目前仍處于實驗階段,但通過積極布局量子計算研究和應(yīng)用,推動量子計算與經(jīng)典計算的結(jié)合,有望在未來為算力供給體系注入新的活力。加大對量子計算技術(shù)的資金支持和政策引導(dǎo),推動量子計算的技術(shù)突破和商業(yè)化進程。3、算力產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展算力供給體系的建設(shè)不僅依賴于技術(shù)創(chuàng)新,還需要推動算力產(chǎn)業(yè)的整體協(xié)同發(fā)展。通過促進算力產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作,推動數(shù)據(jù)中心建設(shè)、云計算平臺、人工智能硬件、邊緣計算設(shè)備等各環(huán)節(jié)的共同進步,可以實現(xiàn)算力供給能力的提升與產(chǎn)業(yè)的共贏。此外,優(yōu)化相關(guān)政策,鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入,提升算力產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,推動我國算力基礎(chǔ)設(shè)施向更加高效、智能、綠色的方向發(fā)展。通過上述多維度的努力,打造一個多元算力供給體系,既可以提高資源配置的效率,也能有效應(yīng)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中出現(xiàn)的各種挑戰(zhàn),為社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供強有力的算力支撐。創(chuàng)新驅(qū)動1、創(chuàng)新驅(qū)動的核心意義創(chuàng)新驅(qū)動是推動算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的根本動力。在算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中,傳統(tǒng)的資源投入和技術(shù)積累已經(jīng)難以滿足日益增長的數(shù)字化需求,單純依賴硬件的投入與資源的擴展,無法有效提升算力的利用效率和服務(wù)能力。因此,創(chuàng)新驅(qū)動在此背景下顯得尤為重要。首先,創(chuàng)新能夠提升算力的計算能力與資源利用率。通過新型算法、硬件架構(gòu)的創(chuàng)新,提升計算速度、降低能耗、提高效率,從而在有限資源下實現(xiàn)更高水平的算力輸出。其次,創(chuàng)新能夠推動算力基礎(chǔ)設(shè)施的智能化發(fā)展。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的迅速發(fā)展,算力基礎(chǔ)設(shè)施不僅需要具備強大的計算能力,還要具備智能調(diào)度、自動化運維等能力,以應(yīng)對不斷變化的復(fù)雜計算需求。創(chuàng)新驅(qū)動能夠?qū)崿F(xiàn)這些技術(shù)突破,并通過智能化手段提升算力基礎(chǔ)設(shè)施的適應(yīng)性和靈活性。2、創(chuàng)新驅(qū)動的關(guān)鍵領(lǐng)域算力基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新驅(qū)動,涉及多個技術(shù)領(lǐng)域,其中硬件創(chuàng)新、軟件創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新是關(guān)鍵的三個方向。(1)硬件創(chuàng)新硬件創(chuàng)新是提升算力基礎(chǔ)設(shè)施性能的基礎(chǔ),尤其是在芯片、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進步,特別是量子計算、光計算等前沿技術(shù)的出現(xiàn),算力硬件創(chuàng)新為基礎(chǔ)設(shè)施的高效運轉(zhuǎn)提供了技術(shù)保障。具體而言,計算芯片的性能提升是算力基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新的核心。未來,高效能的GPU、TPU等專用處理器將更加廣泛應(yīng)用于高性能計算、人工智能訓(xùn)練等領(lǐng)域。同時,量子計算機等新型計算技術(shù)也將極大提高算力基礎(chǔ)設(shè)施的計算能力,尤其是在復(fù)雜模擬、大數(shù)據(jù)分析等方面展現(xiàn)出巨大的潛力。此外,存儲設(shè)備的創(chuàng)新同樣不可忽視。大規(guī)模、高效能、低延遲的存儲技術(shù)將大幅提升數(shù)據(jù)處理和存儲的效率,為算力基礎(chǔ)設(shè)施的高效運作提供堅實保障。(2)軟件創(chuàng)新算力基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新不僅僅依賴硬件的提升,軟件層面的創(chuàng)新同樣至關(guān)重要。尤其是在云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)不斷滲透的背景下,軟件創(chuàng)新能夠有效提升算力資源的分配效率和使用效能。首先,操作系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)及虛擬化技術(shù)的創(chuàng)新將使得算力資源的調(diào)度與分配更加智能化、精細化?;谌斯ぶ悄芎蜋C器學(xué)習(xí)算法的智能調(diào)度系統(tǒng)可以根據(jù)負載情況實時調(diào)整算力資源的分配,優(yōu)化資源使用,減少浪費。其次,大數(shù)據(jù)處理與分析軟件的創(chuàng)新也是提升算力基礎(chǔ)設(shè)施效能的重要環(huán)節(jié)。先進的數(shù)據(jù)處理框架如ApacheSpark、Hadoop等,可以有效提升大數(shù)據(jù)的處理能力,實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的高效處理與存儲,確保算力資源的高效利用。此外,容器化和云原生技術(shù)的創(chuàng)新使得算力基礎(chǔ)設(shè)施能夠更加靈活地應(yīng)對不同場景的需求,提供按需調(diào)度和彈性伸縮的能力,提高資源的利用率和靈活性。(3)產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新算力基礎(chǔ)設(shè)施的高質(zhì)量發(fā)展不僅僅是技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)果,還需要在產(chǎn)業(yè)模式上進行創(chuàng)新。隨著技術(shù)的不斷進步,傳統(tǒng)的算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)模式已經(jīng)無法滿足新興行業(yè)需求的多樣化和個性化,產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新成為推動算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。云計算和邊緣計算的深度融合,推動了算力基礎(chǔ)設(shè)施從集中式向分布式轉(zhuǎn)變。通過邊緣計算,算力可以更靠近數(shù)據(jù)源進行處理,降低了延遲并提升了響應(yīng)速度。在這一模式下,算力基礎(chǔ)設(shè)施不再是一個集中的實體,而是一個分布式、靈活調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠根據(jù)需求自動擴展和收縮。此外,算力共享和算力市場的創(chuàng)新也是產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新的重要方向。通過建立開放的算力市場平臺,促進算力資源的共享與協(xié)作,可以有效打破傳統(tǒng)計算能力的限制,促進社會整體算力資源的最優(yōu)配置。企業(yè)、科研機構(gòu)、政府等各方可以通過共享平臺進行算力交換與協(xié)作,充分利用閑置算力資源,提高整體算力基礎(chǔ)設(shè)施的效率。3、創(chuàng)新驅(qū)動的實施路徑要實現(xiàn)算力基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新驅(qū)動,必須通過一系列切實可行的實施路徑和策略,從政策支持、技術(shù)研發(fā)、市場引導(dǎo)等多方面入手,形成良性循環(huán),推動算力基礎(chǔ)設(shè)施朝著高質(zhì)量方向發(fā)展。(1)加強技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)是算力基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新驅(qū)動的核心。在這一過程中,政府、科研機構(gòu)、企業(yè)應(yīng)形成緊密合作,共同攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù),推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷突破。對于量子計算、光計算、人工智能等前沿技術(shù),尤其需要加大研發(fā)投入,攻克技術(shù)瓶頸。同時,應(yīng)加強算力硬件與軟件的協(xié)同創(chuàng)新,推動芯片、操作系統(tǒng)、分布式計算框架等領(lǐng)域的聯(lián)合創(chuàng)新,形成一個高效、協(xié)同的算力基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。(2)完善政策體系與支持環(huán)境出臺一系列政策支持,鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入,推動技術(shù)創(chuàng)新。此外,還應(yīng)通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)環(huán)境,促進市場競爭,推動創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。通過稅收優(yōu)惠、資金支持等措施,引導(dǎo)企業(yè)加大在算力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的創(chuàng)新投入。同時,加強對創(chuàng)新成果的知識產(chǎn)權(quán)保護,確保企業(yè)在創(chuàng)新過程中獲得應(yīng)有的回報,從而激發(fā)更多的技術(shù)創(chuàng)新活力。(3)鼓勵跨界合作與開放共享算力基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展離不開跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的合作。通過構(gòu)建開放平臺,鼓勵企業(yè)、科研機構(gòu)、社會組織等多方合作,促進算力資源和技術(shù)的共享與交流。通過合作創(chuàng)新,不僅可以突破技術(shù)瓶頸,還能實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置,提升算力基礎(chǔ)設(shè)施的整體效能。同時,應(yīng)加強國內(nèi)外的技術(shù)交流與合作,引入全球先進的技術(shù)理念和經(jīng)驗,促進國內(nèi)算力基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新提升。(4)激勵市場機制與資本引導(dǎo)市場機制和資本的引導(dǎo)也是實現(xiàn)算力基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新驅(qū)動的重要保障。通過完善市場機制,推動算力資源的合理配置與共享,可以促進技術(shù)創(chuàng)新成果的快速應(yīng)用。同時,資本的引導(dǎo)可以為技術(shù)研發(fā)提供充足的資金支持,推動技術(shù)創(chuàng)新向產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展。創(chuàng)新驅(qū)動是算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量。在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新的引領(lǐng)下,算力基礎(chǔ)設(shè)施不僅能夠提升計算能力、優(yōu)化資源配置,還能適應(yīng)新興行業(yè)和市場的復(fù)雜需求。通過加大研發(fā)投入、加強政策支持、鼓勵跨界合作等措施,可以加速實現(xiàn)算力基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新突破,推動數(shù)字經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展。推廣應(yīng)用各類綠色節(jié)能技術(shù)(一)提升能源效率的技術(shù)應(yīng)用1、數(shù)據(jù)中心高效制冷技術(shù)數(shù)據(jù)中心作為算力基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,其能源消耗中大約有30%–40%用于制冷。傳統(tǒng)的制冷方式主要依賴于空調(diào)和壓縮機制冷,效率較低且能源消耗巨大。近年來,采用更加高效的制冷技術(shù)已成為提升數(shù)據(jù)中心能源利用率的關(guān)鍵。液冷技術(shù):液冷技術(shù)通過直接將液體與熱源接觸,帶走設(shè)備的熱量,相比傳統(tǒng)空氣冷卻方式具有更高的熱交換效率。液冷可以大大減少空調(diào)負荷,減少能源消耗,并且可以精確控制設(shè)備溫度,延長設(shè)備壽命。自然冷卻技術(shù):自然冷卻技術(shù)利用外部環(huán)境的低溫空氣或水源,減少或完全不使用傳統(tǒng)制冷設(shè)備,降低制冷所需的電力消耗。利用空氣自然流通或通過冷卻塔進行水冷散熱,可以有效節(jié)省能源。2、高效能源管理與智能化調(diào)控數(shù)據(jù)中心的能效管理與智能調(diào)控是提升能源利用效率的另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過部署智能化能源管理系統(tǒng)(EMS),可以實時監(jiān)控數(shù)據(jù)中心的電力負荷、溫度、濕度等參數(shù),精確調(diào)節(jié)設(shè)備運行狀態(tài),從而優(yōu)化能耗結(jié)構(gòu)。負載均衡技術(shù):通過智能算法對數(shù)據(jù)中心內(nèi)各個服務(wù)器的負載進行實時均衡調(diào)配,避免設(shè)備過載運行,降低不必要的能源浪費。動態(tài)電源管理:采用動態(tài)電源管理技術(shù),通過對服務(wù)器、電力系統(tǒng)等設(shè)備的實時調(diào)節(jié),降低空閑時的能耗,減少能源浪費。3、綠色電力與能源供應(yīng)模式推廣應(yīng)用綠色電力是提升算力基礎(chǔ)設(shè)施能源使用效率和環(huán)境友好度的重要手段。綠色電力不僅能減少碳排放,還能促進可再生能源的廣泛應(yīng)用??稍偕茉唇尤耄豪?,利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源為數(shù)據(jù)中心提供電力,替代傳統(tǒng)化石能源,減少碳排放。特別是對于一些數(shù)據(jù)中心位于資源豐富的地區(qū)(如太陽能和風(fēng)能資源豐富的地區(qū)),利用當(dāng)?shù)氐目稍偕茉磳⒂行Ы档驼w能源消耗。電網(wǎng)調(diào)度與儲能系統(tǒng):配備儲能系統(tǒng)(如大規(guī)模電池儲能)能夠在電力供應(yīng)過剩時儲存電能,避免浪費,并在電力需求高峰期進行釋放,平衡電力供應(yīng)和需求的波動,提高電力的使用效率。(二)綠色建材與節(jié)能硬件的創(chuàng)新1、節(jié)能服務(wù)器與高效硬件硬件是影響算力基礎(chǔ)設(shè)施能源消耗的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的不斷進步,新一代節(jié)能服務(wù)器和高效硬件設(shè)備的應(yīng)用能夠顯著降低能耗。高效處理器:采用先進的低功耗處理器(如ARM架構(gòu)、定制化芯片等),這些處理器在保持算力的同時,能夠顯著降低功耗,減少能量消耗。高效存儲設(shè)備:使用低功耗的固態(tài)硬盤(SSD)替代傳統(tǒng)的機械硬盤(HDD),不僅能夠提高數(shù)據(jù)讀寫速度,還能減少設(shè)備的能耗和發(fā)熱量。綠色服務(wù)器機柜和冷卻系統(tǒng):采用符合環(huán)保要求的綠色機柜和冷卻系統(tǒng),提升設(shè)備密度和空間利用率,降低機房空調(diào)和制冷需求,進一步降低能源消耗。2、建筑節(jié)能與綠色設(shè)計數(shù)據(jù)中心的建筑設(shè)計和施工方案對整體能效也有顯著影響。通過采用綠色建筑標準和節(jié)能設(shè)計理念,能夠有效降低數(shù)據(jù)中心的能源消耗和碳排放。高效建筑材料:采用高熱隔離性、低能耗的建筑材料(如高性能保溫墻體、窗戶等),避免熱量流失,減少空調(diào)和加熱需求。屋頂綠化與光伏發(fā)電:一些數(shù)據(jù)中心在建筑設(shè)計時,將屋頂空間用于綠化或安裝光伏發(fā)電板,利用太陽能進行自給自足,進一步降低外部電力消耗。3、廢熱回收與利用技術(shù)數(shù)據(jù)中心的設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生大量廢熱,而這些廢熱通常被直接排放到環(huán)境中,造成能源的浪費。通過廢熱回收與利用技術(shù),可以將這些廢熱轉(zhuǎn)化為可用能源,進一步提升能源效率。廢熱回收系統(tǒng):利用熱交換器或熱泵系統(tǒng),將數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的廢熱回收并轉(zhuǎn)化為供暖、制冷或其他工業(yè)用途的能源。通過這種方式,可以大大降低外部能源的需求,節(jié)約能源成本。城市集中供熱系統(tǒng)對接:一些數(shù)據(jù)中心可以與城市的集中供熱系統(tǒng)進行對接,將產(chǎn)生的廢熱輸送至居民區(qū)或商業(yè)區(qū)用于供暖,減少了熱能的浪費。(三)綠色管理與運營模式1、綠色認證與評估體系綠色管理不僅體現(xiàn)在技術(shù)層面,還需要通過完善的管理體系來保障。建立完善的綠色認證和評估體系,能夠幫助算力基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)提升綠色運營水平。能源管理標準(如ISO50001):推動算力基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)獲得ISO50001等國際能源管理體系認證,確保在能源管理過程中遵循最佳實踐,持續(xù)優(yōu)化能效表現(xiàn)。綠色數(shù)據(jù)中心評估體系:例如,推動數(shù)據(jù)中心獲得LEED(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign)等綠色建筑認證,評估其在節(jié)能、環(huán)保、資源利用等方面的表現(xiàn)。2、綠色運營與節(jié)能文化建設(shè)算力基礎(chǔ)設(shè)施的綠色運營,不僅僅依賴于先進的技術(shù)和設(shè)備,更需要綠色管理理念的融入。推動節(jié)能文化建設(shè)和綠色運營思維的普及,能夠提升整體的綠色運營效率。員工節(jié)能意識培訓(xùn):對數(shù)據(jù)中心運營人員進行節(jié)能意識培訓(xùn),強化其在設(shè)備管理、資源調(diào)度等方面的節(jié)能責(zé)任,提高運營過程中的綠色意識。綠色運營激勵機制:通過制定相應(yīng)的節(jié)能激勵機制,獎勵節(jié)能效果突出的部門或員工,進一步推動綠色節(jié)能行為的貫徹落實。3、全生命周期管理與綠色設(shè)計綠色管理還需要結(jié)合全生命周期管理的理念,對算力基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計、建設(shè)、運營、升級和淘汰等全過程進行節(jié)能優(yōu)化。綠色設(shè)計與生命周期評估:在設(shè)計階段,進行全面的綠色設(shè)計和節(jié)能評估,考慮從建造、運營到設(shè)備更新等各個階段的能源消耗,減少資源浪費和環(huán)境影響。設(shè)備淘汰與回收利用:對過時或不再使用的設(shè)備進行綠色淘汰和回收,避免產(chǎn)生電子廢物。通過再利用、再制造等方式,減少資源的消耗和對環(huán)境的負擔(dān)。算力基礎(chǔ)設(shè)施的高質(zhì)量發(fā)展不僅要關(guān)注技術(shù)的先進性,還需要全面提升能源使用效率、減少碳排放,推動綠色節(jié)能技術(shù)的普及應(yīng)用。通過采取多種綠色節(jié)能技術(shù),結(jié)合智能化管理和綠色設(shè)計理念,算力基礎(chǔ)設(shè)施能夠在保證高效運行的同時,促進綠色低碳轉(zhuǎn)型,助力數(shù)字經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。強化算力基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境安全隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和人工智能、云計算等新興技術(shù)的快速發(fā)展,算力基礎(chǔ)設(shè)施已成為國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的關(guān)鍵支撐。然而,算力基礎(chǔ)設(shè)施的高效、穩(wěn)定、安全運行不僅依賴于先進的硬件和軟件技術(shù),還深刻依賴于其所處的環(huán)境安全。強化算力基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境安全,是確保算力資源穩(wěn)定供給、提升整體網(wǎng)絡(luò)安全防護能力的基礎(chǔ)性工作。該項工作不僅涉及物理設(shè)施的安全保障,也涵蓋了數(shù)據(jù)安全、能源供應(yīng)安全、環(huán)境監(jiān)控等多個層面。為此,必須從以下幾個方面強化算力基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境安全。(一)保障算力設(shè)施物理安全1、加強數(shù)據(jù)中心的物理防護措施數(shù)據(jù)中心作為算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成部分,其物理安全是保障算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)。應(yīng)加強數(shù)據(jù)中心周邊區(qū)域的安全防護,建設(shè)圍欄、監(jiān)控系統(tǒng)、門禁控制等設(shè)施,防止未經(jīng)授權(quán)的人員進入。對于重要設(shè)施,尤其是電力供應(yīng)、冷卻系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)接入點等關(guān)鍵設(shè)備,要配備更為嚴格的安全檢查和監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患。2、完善應(yīng)急防災(zāi)機制算力基礎(chǔ)設(shè)施往往依賴于集中式的資源管理,若遭遇自然災(zāi)害、火災(zāi)、洪水等突發(fā)情況,可能對算力系統(tǒng)造成嚴重影響。因此,應(yīng)制定科學(xué)的災(zāi)難預(yù)防和應(yīng)急處理方案,包括加強數(shù)據(jù)中心抗災(zāi)設(shè)計,配備冗余電源、冷卻系統(tǒng)和應(yīng)急備份設(shè)施,確保災(zāi)害發(fā)生時算力設(shè)施能夠迅速恢復(fù)或保持部分運作。同時,要定期進行應(yīng)急演練,提升員工的應(yīng)急響應(yīng)能力。3、增強物理設(shè)備的耐用性與冗余設(shè)計數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)配備冗余設(shè)計,確保單點故障不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓。通過配置冗余的電源、網(wǎng)絡(luò)、存儲和冷卻系統(tǒng),可以在設(shè)備出現(xiàn)故障時保持算力資源的連續(xù)供給。此外,應(yīng)加強設(shè)備的抗震、抗火、防潮等性能,確保即使在極端環(huán)境條件下,設(shè)備依然能夠正常運作。(二)提升能源供應(yīng)與環(huán)境監(jiān)控安全1、優(yōu)化能源管理體系算力基礎(chǔ)設(shè)施對能源需求巨大,電力供應(yīng)的穩(wěn)定性直接影響到系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。因此,應(yīng)加強能源供應(yīng)的安全保障措施,如確保電力供應(yīng)多元化,避免單一電力來源帶來的風(fēng)險。應(yīng)合理配置備用電源系統(tǒng)(如UPS、柴油發(fā)電機等),保證在主電源故障時能夠無縫切換,確保數(shù)據(jù)中心持續(xù)運營。同時,建議推進綠色能源的使用,逐步提升算力基礎(chǔ)設(shè)施的能源利用效率和環(huán)境友好性。2、完善環(huán)境監(jiān)控與管理算力基礎(chǔ)設(shè)施的運行需要在一定的溫濕度環(huán)境下才能保持設(shè)備的最佳性能。環(huán)境溫濕度、空氣流通、設(shè)備負載等各項指標的異常變化,可能導(dǎo)致設(shè)備過熱、故障甚至引發(fā)火災(zāi)。因此,必須通過智能監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的溫濕度、氣流、煙霧等環(huán)境參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)異常并采取應(yīng)急措施。數(shù)據(jù)中心還應(yīng)配備遠程監(jiān)控功能,確保系統(tǒng)管理人員能夠隨時掌握數(shù)據(jù)中心的運行狀態(tài)并做出響應(yīng)。3、提高設(shè)備散熱與溫控能力在算力基礎(chǔ)設(shè)施中,服務(wù)器和其他計算設(shè)備產(chǎn)生的熱量是影響設(shè)備穩(wěn)定性的一個重要因素。應(yīng)加大對散熱與溫控技術(shù)的投入,采用先進的冷卻技術(shù),如液冷、蒸發(fā)冷卻等方式,提升散熱效率,防止因過熱導(dǎo)致的設(shè)備故障。此外,利用人工智能和大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的溫控系統(tǒng),提前預(yù)測潛在的過熱風(fēng)險,并進行動態(tài)調(diào)整,以降低能源消耗和提高設(shè)備的運行安全性。(三)加強網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全保障1、強化網(wǎng)絡(luò)安全防護算力基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)安全是保護數(shù)據(jù)流通和系統(tǒng)穩(wěn)定的重中之重。要在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部署強有力的網(wǎng)絡(luò)安全防護措施,包括防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)燃夹g(shù)手段,避免外部攻擊或惡意軟件入侵導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或數(shù)據(jù)泄露。通過定期的安全漏洞掃描、網(wǎng)絡(luò)安全審計和滲透測試,及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的安全隱患。2、加強數(shù)據(jù)存儲與傳輸安全數(shù)據(jù)的安全性直接關(guān)系到算力基礎(chǔ)設(shè)施的安全性。在數(shù)據(jù)存儲和傳輸過程中,需加強數(shù)據(jù)加密保護,確保敏感數(shù)據(jù)不會在傳輸過程中被截獲或篡改。對存儲設(shè)備進行物理和網(wǎng)絡(luò)層級的雙重加密,增加訪問權(quán)限的層級保護,并通過定期備份保障數(shù)據(jù)的完整性。關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)通過異地備份、災(zāi)備系統(tǒng)等方式,避免因自然災(zāi)害、設(shè)備故障等因素丟失。3、建立健全安全管理制度除了技術(shù)手段外,算力基礎(chǔ)設(shè)施的安全管理制度也應(yīng)不斷完善。要建立健全的人員安全管理機制,對訪問數(shù)據(jù)中心的人員進行身份認證和背景審查,避免內(nèi)部安全威脅。定期開展安全培訓(xùn)和應(yīng)急響應(yīng)演練,提高工作人員的安全意識和應(yīng)急處置能力。同時,要做好與政府相關(guān)部門的合作,參與網(wǎng)絡(luò)安全事件的應(yīng)急響應(yīng)和信息共享,確保在面臨大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)攻擊或災(zāi)難性事件時,能及時獲得支持和處理指導(dǎo)。(四)強化供應(yīng)鏈安全與第三方合規(guī)性1、確保供應(yīng)鏈安全算力基礎(chǔ)設(shè)施所依賴的硬件、軟件和技術(shù)服務(wù)來自于廣泛的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。因此,確保供應(yīng)鏈的安全性至關(guān)重要。需要對供應(yīng)商進行嚴格的安全審查,包括對其技術(shù)、生產(chǎ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