互聯(lián)網(wǎng)新趨勢：區(qū)塊鏈催生云算力市場，打造新一代IT基礎設施

1.區(qū)塊鏈推動算力和算法、數(shù)據(jù)市場分離，催生全新商業(yè)場景模式

隨著智能手機和物 聯(lián)網(wǎng)智能終端的普及，在區(qū)塊鏈、人工智能和 5G 的推動下，算力、算法和數(shù)據(jù)三個層 面重構互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式。在技術的快速發(fā)展過程中，互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)經(jīng)歷了計算機的開源、 軟件的開源和數(shù)據(jù)的開源，曾經(jīng)的巨頭壟斷被不斷打破。如今，隨著區(qū)塊鏈、人工智能 和 5G等信息技術的崛起，整個互聯(lián)網(wǎng)加速由巨頭互聯(lián)網(wǎng)公司中心走向分布式和去中心 化，價值壟斷正在被打破。區(qū)塊鏈好地解決個人數(shù)據(jù)確權和授權交易，為大數(shù)據(jù)這列 高速列車提供了規(guī)范的軌道，也為大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)同提供是價值交換的基礎。

在區(qū)塊鏈、AI 和 5G 融合的推動下，互聯(lián)網(wǎng)將呈現(xiàn)新商業(yè)模式。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡 為數(shù)據(jù)市場治理提供基礎協(xié)議，協(xié)助分布式的網(wǎng)絡節(jié)點之間完成價值交換。以區(qū)塊鏈網(wǎng) 絡為基礎，諸多數(shù)據(jù)和資源實現(xiàn)了分布式和市場分離，互聯(lián)網(wǎng)公司對數(shù)據(jù)的控制力下降， 出現(xiàn)算法模式供應商，5G 邊緣網(wǎng)絡將使得云算力成為下一代互聯(lián)網(wǎng)基礎設施。

區(qū)塊鏈為互聯(lián)網(wǎng)提供了前所未有的市場激勵和經(jīng)濟動能。我們 把視角轉向算力，探索區(qū)塊鏈時代算力、算法和數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)三個重要資源要素能夠催 生出什么樣的市場模式和商業(yè)價值。

站在算力的角度，基于區(qū)塊鏈，分布式的云算力和算法、數(shù)據(jù)實現(xiàn)市場分離成為可能。CDN 服務的方 式解決，但互聯(lián)網(wǎng)的潛能不會止于數(shù)據(jù)傳輸和訪問，有大量的數(shù)據(jù)計算和存儲等業(yè)務對 時延并不敏感，這一塊市場目前處于空白狀態(tài)。AI 算法的演進和分布式 AI 的崛起，將 進一步推動更多分布式的智能服務和更新穎的商業(yè)場景模式;進一步挖掘數(shù)據(jù)的潛力。 過去，以亞馬遜為代表的大型互聯(lián)網(wǎng)公司基于自身閑臵的彈性算力資源，開發(fā)出云計算 這樣一個新的商業(yè)模式。但這依然是一種中心化資源的彈性復用——互聯(lián)網(wǎng)公司依舊同 時掌握數(shù)據(jù)、算法和算力。移動時代，大量閑臵的算力、算法資源分布在全球網(wǎng)絡的諸 多節(jié)點，如何將閑臵的云算力資源組織起來參與市場運行，使得閑臵資源產(chǎn)生市場價值——云算力，將成為一個新的商業(yè)模式。區(qū)塊鏈作為數(shù)據(jù)隱私保護的基礎，更重要的還為算力和數(shù)據(jù)分離提供了基礎的協(xié)同支撐——云算力的出租可以在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡里獲取所 需的市場回報。

2.云算力崛起為新一代互聯(lián)網(wǎng)基礎設施

移動端和物聯(lián)網(wǎng)智能設備的迅猛發(fā)展，勢必需要算力從集中向終端分布式部署，最終在 中心化和分布式兩者間取得平衡。人工智能在算法優(yōu)化階段需要投入大量的算力，Google的明星機器人 AlphaGo 在擊敗李世石之前，DeepMind 團隊使用了 48顆 TPU 對 AlphaGo 進行了數(shù)個月的3000多萬盤對弈訓練。顯然移動時代，大量的數(shù)據(jù)在本地存 儲的模式不在適合。因此，算力一定會隨著移動設備和物聯(lián)網(wǎng)智能設備的發(fā)展而向邊緣 傾斜，實現(xiàn)算力的分布式部署。服務端與客戶端分離的結構，移動端的分布式機器學習 就成為重要的方向，Google 在這方面已經(jīng)獲得產(chǎn)品級突破——Google 基于 TensorFlow 構建了全球首個產(chǎn)品級可擴展的大規(guī)模移動端聯(lián)合學習系統(tǒng)，目前已在數(shù)千萬臺手機上 運行。

分布在全球的大量 IDC 和個人算力節(jié)點資源由于網(wǎng)絡和算法瓶頸，其潛能未被充分挖掘。IDC 和 Seagate 聯(lián)合發(fā)布的白皮書，預測到2025年，全球連接數(shù)達 1000 億，為 2015 年的 10 倍。全球數(shù)據(jù)存儲量由 2018 年的 32 ZB 擴大 5.5 倍，達到 175 ZB。隨著 數(shù)據(jù)的指數(shù)級增長，超大型數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)的物理承載，成為信息基建的重要組成部 分——同時，遠離網(wǎng)絡入口的 IDC 和分布在網(wǎng)絡里的大量計算節(jié)點成為一個新的市場主角。過去由于存在網(wǎng)絡時延以及算法效率瓶頸，互聯(lián)網(wǎng)巨頭建立集中的、具有網(wǎng)絡出口 優(yōu)勢的數(shù)據(jù)中心，提供互聯(lián)網(wǎng)服務。而如今，在數(shù)據(jù)計算和存儲等業(yè)務領域，無論是大 型的 IDC 還是更加分散的個人節(jié)點算力資源，都有極大的待挖掘的潛能未被激發(fā)。

以 Google 聯(lián)合學習算法為典型，分布式 AI 使得移動端分布式機器學習成為現(xiàn)實，分 布式算力的潛力被激活。今年 2月谷歌宣布實現(xiàn)了全球首個產(chǎn)品級的超大規(guī)模移動端分 布式機器學習系統(tǒng)，目前已經(jīng)能夠在數(shù)千萬部手機上運行。谷歌基于TensorFlow構建了 全球首個產(chǎn)品級可擴展的大規(guī)模移動端聯(lián)合學習系統(tǒng)，目前已在數(shù)千萬臺手機上運行。 這些手機能協(xié)同學習一個共享模型，所有的訓練數(shù)據(jù)都留在設備端，確保了個人數(shù)據(jù)安 全，手機端智能應用也能更快更低能耗更新。研究人員表示，該系統(tǒng)有望在幾十億部手 機上運行。聯(lián)合學習能產(chǎn)生更智能的模型，更低的延時和更少的功耗，同時確保用戶的 隱私。這一切都依賴于聯(lián)合學習(FL)方法，聯(lián)合學習是一種分布式機器學習方法，可 以對保存在移動電話等設備上的大量分散數(shù)據(jù)進行訓練，是“將代碼引入數(shù)據(jù)，而不是 將數(shù)據(jù)引入代碼”的更加通用化的一個實現(xiàn)，并解決了關于隱私、所有權和數(shù)據(jù)位臵等 基本問題。

分布式聯(lián)合機器學習使得分散算力可以聯(lián)合執(zhí)行算法任務，并在大規(guī)模的分散設備部署， 有效突破通信瓶頸，實現(xiàn)分布式算力的聯(lián)合協(xié)同完成數(shù)據(jù)計算任務。指數(shù)級增長的全球 終端節(jié)點設備使得算力大量分散在網(wǎng)絡不同節(jié)點，而 GPU 計算性能的提升使得每一個 設備都是不可忽視的算力資源。網(wǎng)絡快速增長的數(shù)據(jù)量是一個價值潛力巨大的資源池， 如果能夠將分布式算力、大規(guī)模數(shù)據(jù)和算法結合起來，將創(chuàng)造極具價值的服務市場。

網(wǎng)絡算力資源不僅來自于企業(yè)自身、大型云計算公司，更廣泛的分布式云算力資源市場 有待進一步挖掘。傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)巨頭掌握大量的數(shù)據(jù)、算法和算力資源，閑臵網(wǎng)絡算力 資源是一種浪費，彈性復用的想法下誕生了云計算服務。亞馬遜、阿里、騰訊和華為等 傳統(tǒng) IT 巨頭在云計算服務的投入使得這些公司獲得了不小的回報。但更為廣泛閑臵的是 云算力——畢竟依靠中心化互聯(lián)網(wǎng)巨頭集中投入的計算資源只是網(wǎng)絡算力的一部分，我 們不應該忽視更為廣泛的分布式節(jié)點的計算資源，這些節(jié)點可能來自于個人、小團體或 其他無意成立專門的部門輸出云計算服務的公司。大型云計算平臺的模式仍是是中心化 的運作，在商業(yè)拓展和數(shù)據(jù)隱私方面都存在一定的瓶頸。構建一個去中心化的云算力市 場，既保護節(jié)點的隱私又能是的云算力獲得應有的市場回報，是云算力市場值得挖掘的 潛力。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭的云計算業(yè)務主要以消費互聯(lián)網(wǎng)公司為主，更關注實時性消費級業(yè)務，云算 力有望成為新崛起的藍海市場。從2018年云計算市場來看，主要集中在亞馬遜、微軟、 谷歌、阿里云與 IBM 手中，Cannlys 數(shù)據(jù)顯示，上述五大巨頭占全球65%市場份額，其 中亞馬遜 AWS 占全球31.7%市場份額，規(guī)模高達 254 億美元。排在第二的是微軟Azure， 營收規(guī)模為 135 億美元，占全球份額16.8%。亞馬遜 AWS 業(yè)務的頭部客戶主要是蘋果、Adobe、Snap、Lyft 和 Pinterest 等消費互聯(lián)網(wǎng)公司，其他云計算巨頭的客戶同樣集中在 社交、娛樂等領域，對實時性交互要求較高。

對網(wǎng)絡實時性不敏感的大規(guī)模數(shù)據(jù)計算和存儲業(yè)務，云算力有望打造藍海市場。基于互 聯(lián)網(wǎng)大致可以分為三類:一類是實時性強的業(yè)務，用戶需要流暢的訪問和瀏覽，比如網(wǎng) 頁瀏覽、視頻娛樂、支付等等;一類是需要大規(guī)模數(shù)據(jù)計算的業(yè)務，這類業(yè)務并不需要 太強的實時性，但需要強大的算力資源做支撐，進行大工作量的數(shù)據(jù)計算，這類業(yè)務以 加密貨幣挖礦、科學計算等等為代表;還有一類是對實時性和算力要求都不高的冷數(shù)據(jù) 業(yè)務，比如存儲備份等。其中對后面兩類業(yè)務場景是云算力最理想的市場。這類業(yè)務平臺目前處于發(fā)展的初期，典型的項目如 BOINC，(全稱 Berkeley Open Infrastructure for NetworkComputing，伯克利開放式網(wǎng)絡計算平臺)誕生于 2003 年，是全球最早、 最知名、用戶量大的分布式計算網(wǎng)絡。目前，全球大約 40 個科學項目正在使用BOINC。 整個網(wǎng)絡包含超過 15 萬名志愿者和65萬臺計算機。這些計算機每秒產(chǎn)生 30“PetaFLOPS” 的計算能力，或 30 億次浮點算術運算，與世界上排名第二的超級計算機相當。如果將 Folding@Home 項目算力計入，BOINC 所有志愿者的計算量比任何超級計算機都要大。 對于大規(guī)模數(shù)據(jù)計算，對時延并不敏感，可以充分調動分布式云算力，實現(xiàn)算力提供者 的資源復用和數(shù)據(jù)計算的成本優(yōu)先的雙贏局面。

加密數(shù)字貨幣挖礦為云算力率先開辟了一個快速增長的市場。以加密數(shù)字貨幣挖礦為例， 經(jīng)歷數(shù)字貨幣市場熊市背景下，比特幣全網(wǎng)算力接近歷史新高。這些算力背后都是分布 在全球各地的礦場和礦機，大部分礦場對IT環(huán)境和網(wǎng)絡環(huán)境要求極低，挖礦的主要關注 點和成本就是電力。調動分布在全球的云算力——無論是大型 IDC 還是個人節(jié)點，都可 以為各類數(shù)據(jù)計算提供保護數(shù)據(jù)隱私、高效的服務。加密數(shù)字貨幣挖礦為云算力率先開 辟了一個快速增長的市場，具備一定的示范效應。將挖礦中的算力消耗引向數(shù)據(jù)因業(yè)務 計算，改進共識機制的算法，那么等于將“挖礦”拓展到數(shù)字貨幣外更多的場景和領域——云算力市場將是一個更大規(guī)模更廣泛的挖礦市場。

3.區(qū)塊鏈為云算力市場提供經(jīng)濟動能和市場激勵

區(qū)塊鏈在數(shù)據(jù)隱私保護和市場激勵方面為云算力市場提供了經(jīng)濟動能。分布式的云算力 形成一個獨立市場的瓶頸除了數(shù)據(jù)隱私外，市場激勵是主要的困難。無論是個人還是公 司，要把閑臵的算力資源出租獲取市場回報，需要具備云計算服務輸出能力——很多公 司基于成本的考慮，無意、無力成立一個專門的部門輸出云計算服務，這也是大型互聯(lián) 網(wǎng)公司云計算平臺具備的規(guī)模優(yōu)勢。從本質上講，市場激勵是分布式云算力資源未被大 規(guī)模投入市場的根本困難。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡解決了數(shù)據(jù)隱私的困擾，區(qū)塊鏈賬本也為云算力 市場提供了天然的市場激勵措施，使云算力市場成為可能。

已有多個區(qū)塊鏈項目嘗試建立基于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡激勵體系的云算力平臺。Golem 是一個建 立在以太坊平臺上的去中心化計算機算力租賃平臺。通過 Golem 平臺，任何用戶都可以 成為算力的發(fā)售方和租用者。無論用戶提供的是一臺閑臵的家用電腦還是幾臺大型的數(shù) 據(jù)中心，都可以加入到Golem平臺中。Golem 是由運行 Golem 應用的所有節(jié)點組成的， 以完全點對點的方式運行，可以用于模擬股票市場、大數(shù)據(jù)分析、醫(yī)學研究甚至是密碼 學貨幣挖礦，這將會重構云挖礦商業(yè)。Golem 計劃是創(chuàng)建一個全球的、開源的、分散的 超級計算機，任何可以上網(wǎng)的人都可以使用。

2019年，全球大的算力網(wǎng)絡平臺 BOINC 將開啟其全新的底層區(qū)塊鏈改造之旅，有 望成為全球大的區(qū)塊鏈應用項目，借助區(qū)塊鏈通證實現(xiàn)經(jīng)濟激勵。BOINC 項目發(fā)起人、 UC 伯克利大學空間科學實驗室科學家David Anderson 教授計劃利用區(qū)塊鏈技術進一步 推動 BOINC 發(fā)展。并將 BOINC 轉換為具有分散通信、計算和存儲的P2P網(wǎng)絡。在這種 情況下，分配計算任務可以使用智能合約完成，在 BOINC 網(wǎng)絡中利用區(qū)塊記錄所有交易 信息的場景空間巨大。與此同時，基于區(qū)塊鏈的通證(Token)激勵體系，也將為志愿者隊伍和算力貢獻程度的擴大提供規(guī)則環(huán)境。David Anderson 教授認為，“在區(qū)塊鏈的 加密貨幣概念中，工作證明機制(POW)是一種有用的計算，不是無意義的散列函數(shù)。 目前已經(jīng)有一個 GrIDCoin積分激勵機制產(chǎn)生。我們認為這是獎勵志愿者和吸引新志愿者 的好方法。這可以將志愿者基數(shù)提高100或 1000 倍，從而創(chuàng)造一種新的計算能力，可 以徹底改變許多科學領域。”

4.云算力視角下邊緣 IDC 價值的再認識

云計算基礎設施向集約化演進，能效成為重要的考慮指標。近幾年來，數(shù)據(jù)中心的集約 化、高密化、綠色化發(fā)展趨勢明確。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2016 年國內數(shù)據(jù)中心的機架中， 大型規(guī)模以上機架占比約 39%，2017 年這一數(shù)字上升至50%，預計未來仍將進一步提 升。2019 年 2 月，工信部發(fā)布綠色數(shù)據(jù)中心建設指導意見，要求新建大型數(shù)據(jù)中心的PUE在 1.4 以下，綠色化趨勢明顯。而對于 IDC 運營者來說，電力成本仍然是主要考慮 指標。

邊緣地區(qū) IDC 有望借云算力之風崛起，擺脫網(wǎng)絡限制，以電費成本+獲客能力作為核心 競爭力。在云算力市場的不斷開拓大趨勢下，網(wǎng)絡將不再成為限制，算力的成本優(yōu)勢將 凸顯。未來低時延業(yè)務將就近部署在用戶聚集地區(qū)的數(shù)據(jù)中心，而數(shù)據(jù)備份、離線分析 及時延要求不高的計算類業(yè)務將優(yōu)先布放于氣候適宜、能源富集的中西部數(shù)據(jù)中心。相 較目前主流的北上廣深數(shù)據(jù)中心，中西部地區(qū)的數(shù)據(jù)中心電費成本優(yōu)勢明顯。電費是數(shù) 據(jù)中心運營的核心支出，電費成本占總成本比例超過50%，是決定大規(guī)模數(shù)據(jù)中心運營 成敗的關鍵因素。根據(jù)草根調研，我們對邊遠地區(qū)數(shù)據(jù)中心和目前主流的北上廣深數(shù)據(jù) 中心進行比較，以拉薩為例，其數(shù)據(jù)中心初期用電價格0.25元/度，并隨用電量增加逐 步降低。而上海的大工業(yè)用電，峰時段電費超過 1 元/度，谷時段電費也在0.23元/度以 上，中西部地區(qū)成本優(yōu)勢明顯，用電成本相較東部地區(qū)降低 50%以上。對于同處于邊遠 地區(qū)的 IDC 而言，獲客能力將成關鍵。

5. 云算力時代共識機制有待重新審視

共識機制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)運行的核心經(jīng)濟規(guī)則，去中心化共識機制極為罕見。區(qū)塊鏈系統(tǒng) 是一個典型的點對點(去中心化)的系統(tǒng)，共識機制則是這個系統(tǒng)運轉的經(jīng)濟規(guī)則。共 識機制在去中心化的思想下解決了節(jié)點間相互信任的問題，是約束節(jié)點之間成本投入和 收入分配的核心規(guī)則。區(qū)塊鏈技術解決了在不可信信道上傳輸可信信息、價值轉移的問 題，也就是說，區(qū)塊鏈是一個開放系統(tǒng)，參與節(jié)點和網(wǎng)絡傳輸都是開放的，區(qū)塊鏈技術 確保傳輸過程中的賬本安全(防篡改、防偽造、傳輸訪問安全)。而共識機制解決了區(qū)塊 鏈如何在點對點的分布式網(wǎng)絡下達成一致性的問題，這是區(qū)塊鏈運行的核心規(guī)則。從經(jīng) 濟學視角看，共識機制解決的最核心的問題就是信任和激勵機制(成本投入和收入分配)， 一個去中心化的系統(tǒng)，共識機制下的點對點進行交換(資源、物品、數(shù)據(jù)等)，如何確保 節(jié)點之間的彼此信任以及如何激勵節(jié)點參與點對點系統(tǒng)?

PoW機制是算力市場天然是價格機制。PoW 機制是工作量證明機制，即記賬權爭奪(也是通證經(jīng)濟激勵的爭奪)是通過算力付出的競爭來決定勝負準則。這是典型的自由市價 機制，從經(jīng)濟角度看，這也是浪費最小的情況。為了維護網(wǎng)絡的可信與安全，需要監(jiān)管 和懲戒作惡節(jié)點、防止 51%攻擊等等，這些都是在 PoW 共識機制的約束下進行。從最 直接的視角看，PoW是算力市場最直接的價格機制。

云算力時代，共識機制作為大規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)資源和價值交換的市場組織機制，其價值有待 重新審視。在云算力時代，互聯(lián)網(wǎng)資源在分布式部署的情況下，實現(xiàn)大規(guī)模點對點的資 源和價值交換，這時候不可能依靠一家中心化的公司來解決龐大而分散的資源供給與需 求。區(qū)塊鏈是在確保隱私基礎之上，組織網(wǎng)絡大規(guī)模點對點資源和價值交換的市場機制， 作為決定這個市場運行的核心規(guī)則的共識機制，其功能和價值有待進一步的挖掘和審視。

從二級市場角度看，據(jù)我們草根調研了解，目前云算力市場尚處于需求培育階段，大部 分產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需求方仍處于自建算力階段，我們預計在5G后周期階段，云算力需求有 望逐步釋放。具有優(yōu)質云算力資源基礎的 IDC 企業(yè)將有望率先分享云算力市場紅利。

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