徐可源

2022年末，人工智能對話機器人ChatGPT的發(fā)布引發(fā)全球性轟動，其基礎支撐的人工智能大模型成為產(chǎn)業(yè)熱點。人工智能大模型通過“自監(jiān)督學習+預訓練+精調”的模式，能夠低成本、高適應性地賦能下游諸多應用領域，成為人工智能落地實體經(jīng)濟的最優(yōu)選擇。隨后，全球科技互聯(lián)網(wǎng)龍頭紛紛推出自身的人工智能大模型，包括國內質樸研究院（智譜AI-ChatGLM）、百度（文心一言）、中科院（紫東太初）、商湯（商量SenseChat）、阿里（通義千問）、360（智腦）、科大訊飛（訊飛星火認知）等。人工智能大模型訓練數(shù)據(jù)量巨大，對算力尤其是智能算力需求龐大，且將在未來持續(xù)高增長，驅動全社會算力產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

算力為經(jīng)濟發(fā)展帶來新的驅動力

算力正以一種新的生產(chǎn)力形式，為各行各業(yè)的數(shù)字化轉型注入新動能，成為經(jīng)濟社會高質量發(fā)展的重要驅動力。算力基礎設施作為算力的主要載體，以及新型信息基礎設施的重要組成部分，已成為當前社會運行不可或缺的關鍵基礎設施，對于實現(xiàn)數(shù)字化轉型、培育未來產(chǎn)業(yè)、形成經(jīng)濟發(fā)展新動能等方面具有重要作用。根據(jù)中國信通院測算，在算力方面每投入1元，將帶動3至4元的GDP經(jīng)濟增長。

我國算力基礎設施發(fā)展成效顯著，但與推動數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合、實現(xiàn)經(jīng)濟社會高質量發(fā)展的目標任務相比，與應對國際市場激烈競爭的要求相比，仍有一定差距。近年來，我國對算力基礎設施的重視程度不斷提升，一體化發(fā)展、新型數(shù)據(jù)中心、算力基礎設施等概念相繼提出。國家層面陸續(xù)發(fā)布相關政策規(guī)劃，加快推進算力基礎設施建設。

國家政策大力支持算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2021年12月和2022年2月，國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動國家算力樞紐節(jié)點建設，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動，加速構建國家算力網(wǎng)絡體系，推動國內算力基礎設施建設。

其中，“數(shù)”指的是數(shù)據(jù)，“算”指的是算力，“東數(shù)西算”是通過構建數(shù)據(jù)中心、云計算、數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡體系，將東部算力需求有序引導到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設布局，促進東西部協(xié)同聯(lián)動。

2023年10月，工信部、中央網(wǎng)信辦、教育部、國家衛(wèi)生健康委、中國人民銀行、國務院國資委等六部門聯(lián)合印發(fā)《算力基礎設施高質量發(fā)展行動計劃》（以下簡稱《行動計劃》，以進一步凝聚算力產(chǎn)業(yè)共識、強化政策引導，全面推動我國算力基礎設施高質量發(fā)展。

《行動計劃》結合算力基礎設施產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，明確了“多樣供給，優(yōu)化布局；需求牽引，強化賦能；創(chuàng)新驅動，匯聚合力；綠色低碳，安全可靠”的基本原則，從計算力、運載力、存儲力以及應用賦能四個方面制定了到2025年的主要發(fā)展目標。

2023年12月，國家發(fā)展改革委、國家數(shù)據(jù)局、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《深入實施“東數(shù)西算”工程加快構建全國一體化算力網(wǎng)的實施意見》（以下簡稱《實施意見》）?！秾嵤┮庖姟芬运懔Ω哔|量發(fā)展賦能經(jīng)濟高質量發(fā)展為主線，充分發(fā)揮國家樞紐節(jié)點引領帶動作用，協(xié)同推進“東數(shù)西算”工程，形成跨地域、跨部門發(fā)展合力，助力網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國建設，打造中國式現(xiàn)代化的數(shù)字基座。

《實施意見》從通用算力、智能算力、超級算力一體化布局，東中西部算力一體化協(xié)同，算力與數(shù)據(jù)、算法一體化應用，算力與綠色電力一體化融合，算力發(fā)展與安全保障一體化推進等五個統(tǒng)籌出發(fā)，推動建設聯(lián)網(wǎng)調度、普惠易用、綠色安全的全國一體化算力網(wǎng)。

到底什么是算力

算力是集信息計算力、網(wǎng)絡運載力、數(shù)據(jù)存儲力于一體的新型生產(chǎn)力，主要通過算力中心等算力基礎設施向社會提供服務。其中，信息計算力（Computational Power）是以計算能力為核心、支撐數(shù)據(jù)信息處理，是挖掘數(shù)據(jù)要素價值、衡量生產(chǎn)力、推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的核心支撐和驅動力。網(wǎng)絡運載力（Network Power）是以網(wǎng)絡傳輸性能為核心、支撐數(shù)據(jù)要素高效流動，是優(yōu)化算力供需關系的關鍵，是連接用戶、數(shù)據(jù)和算力的橋梁。數(shù)據(jù)存儲力（Storage Power）是以存儲容量為核心、支撐數(shù)據(jù)存儲和管理，是迅速訪問信息、推動信息資源共享的基石。算力的核心是對數(shù)據(jù)要素的充分利用，是信息計算力、網(wǎng)絡運載力、數(shù)據(jù)存儲力高效協(xié)同、一體化發(fā)展的綜合能力。

計算力分為通用計算能力、智能計算能力和超級計算能力。近年來，隨著社會數(shù)字化轉型加速、數(shù)據(jù)處理需求增長，我國數(shù)據(jù)中心與云計算產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，提供通用算力的數(shù)據(jù)中心（云服務）相對成熟，逐步在社會各個行業(yè)應用落地。

隨著人工智能數(shù)據(jù)增長和算法模型復雜化，人工智能訓練與應用過程中對數(shù)據(jù)的傳輸和計算要求也越來越高，當前通用算力和超算算力供給很難滿足人工智能計算的要求。智能算力基于最新人工智能理論、計算架構，能夠提供人工智能模型訓練及應用所需算力服務，逐漸成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點。智算中心作為提供智能算力的新型基礎設施，配備大量AI服務器，在人工智能數(shù)據(jù)處理方面具有絕對優(yōu)勢，可以顯著提升數(shù)據(jù)算力效率，通過對算力的生產(chǎn)、聚合、調度、釋放，高效支撐數(shù)據(jù)開放共享、智能生態(tài)建設、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聚集，促進AI產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)AI化及政府治理智能化。

算力產(chǎn)業(yè)已具一定規(guī)模

近年來，我國算力規(guī)模不斷提升，智能算力發(fā)展受到高度重視。2022年我國基礎設施算力規(guī)模達到180EFlops，位居全球第二。2023年6月算力總規(guī)模達到197EFlops，近五年年均增速近30%，其中，通用算力占比74%，智算規(guī)模占整體算力規(guī)模比重提升至25%、同比增長45%。目前，我國已建成全球規(guī)模最大、技術領先的網(wǎng)絡基礎設施，算力總規(guī)模排名全球第二（全球算力前五的國家分別為美國、中國、日本、德國、英國，算力份額占比分別為31%、27%、5%、4%、3%，預計2025年全球算力規(guī)模將達到3300EFlops），并遠超排名第三的日本。

從計算設備角度，我國近六年累計出貨超過2091萬臺通用服務器、82萬臺AI服務器，全球占比33%，增速高達50%。

從基礎設施角度，我國通用數(shù)據(jù)中心、智算中心持續(xù)加快建設，在用數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模超過650萬標準機架，年復合增長率超過30%．已投運智算中心25個、在建超過20個。

在網(wǎng)絡運載力和數(shù)據(jù)存儲力方面，我國網(wǎng)絡基礎設施建設不斷完善，先進存力快速發(fā)展。截至2023年6月，我國累計建成5G基站超過293萬個，光纜線路總長度達到6196萬公里；存儲總量達到1080EB，較去年增加25%。

根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2022年我國算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)達到1.8萬億元，而更廣義的以計算機為代表的計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模達2.6萬億元，形成覆蓋軟硬件、整機系統(tǒng)及平臺應用的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，涌現(xiàn)一批先進計算技術創(chuàng)新成果，算法模型、計算芯片、計算軟件、系統(tǒng)平臺等環(huán)節(jié)持續(xù)取得突破并深入應用。

算力產(chǎn)業(yè)鏈及國產(chǎn)化進展

算力產(chǎn)業(yè)鏈鏈條長、環(huán)節(jié)復雜，并且涵蓋電子信息制造、信息通信等多個產(chǎn)業(yè)領域，與新一代信息技術緊密結合。

從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看，算力產(chǎn)業(yè)上游是基礎軟硬件，是計算力、存儲力、運載力的最基本單元，也是決定算力質量的根本環(huán)節(jié)，包括基礎硬件（如CPU、GPU、存儲器等）、基礎軟件（如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等）及各類計算設備（服務器、板卡、終端等）和網(wǎng)絡設備（交換機、路由器等）。

中游為算力網(wǎng)絡及平臺，是為下游應用提供算力服務的核心環(huán)節(jié)，主要是各類算力基礎設施（如通用算力數(shù)據(jù)中心、超算中心、智算中心），以及基于基礎設施開展的各類算力服務（如云計算、智算服務等）及安全服務。算力基礎設施位于產(chǎn)業(yè)鏈的樞紐位置，起到連接上游基礎軟硬件與下游應用的關鍵作用，算力基礎設施的發(fā)展直接關系到算力產(chǎn)業(yè)能否真正有效支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。

下游為各類應用場景，包括人工智能等算力應用，以及政府、電信、金融、工業(yè)、教育、交通、能源等行業(yè)應用。

從市場競爭格局看，算力產(chǎn)業(yè)鏈最核心的上游環(huán)節(jié)基本由國外企業(yè)壟斷，國內企業(yè)已經(jīng)在部分領域取得一定突破。

在基礎硬件領域，CPU基本由美國英特爾和AMD公司壟斷，我國國產(chǎn)化率僅為0.5%，國內華為、海光信息、龍芯中科、飛騰等國產(chǎn)CPU逐步從能用發(fā)展至好用，但在生態(tài)等方面仍存在較大短板。GPU是當前人工智能算力最重要的處理芯片，基本由美國英偉達公司壟斷，國內華為、壁仞科技等國產(chǎn)GPU尚不能足以支持大規(guī)模人工智能計算。存儲器主要由韓國、美國企業(yè)壟斷，三星、SK海力士、美光等企業(yè)在DRAM和NAND Flash兩大最重要的存儲市場占據(jù)絕大部分份額，國內長鑫存儲和長江存儲的國產(chǎn)化進展順利，產(chǎn)品已經(jīng)商用落地，技術接近國際領先水平，市場競爭力明顯提升。

在基礎軟件領域，操作系統(tǒng)基本由美國微軟、谷歌壟斷，麒麟軟件、統(tǒng)信軟件、華為鴻蒙等國產(chǎn)操作系統(tǒng)達到初步可用階段，但仍需要更多的適配工作，并形成一整套生態(tài)體系。數(shù)據(jù)庫市場中甲骨文、微軟、IBM、SAP四家海外龍頭公司保持領先，在國內市場共同占據(jù)一半的市場份額，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫快速發(fā)展，在金融、交通、能源等多個領域落地，國產(chǎn)企業(yè)包括傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫廠商、初創(chuàng)企業(yè)、云服務巨頭、ICT巨頭等四類，共同占據(jù)約30%市場份額。

算力產(chǎn)業(yè)作為未來經(jīng)濟發(fā)展的關鍵基礎設施，也是未來國家競爭力的重要組成部分，我國算力產(chǎn)業(yè)必須堅持獨立自主、可持續(xù)發(fā)展的算力生態(tài)，將算力基礎設施建立在安全可靠的基礎軟硬件之上，產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的國產(chǎn)替代是未來發(fā)展的重要方向。