一文带你了解算力产业链,AI浪潮下,国产算力将何去何从?

引言

【算力豹导读】当前,全球经济结构正经历着新一轮科技革命和产业变革的剧烈洗礼与重塑。

在此背景下,算力作为数字经济的坚实基石,已跃升为全球战略竞争的新高地,其战略地位与国民经济发展的基础设施等量齐观。我们正置身于一个数据要素潜力全面释放的新纪元,

同时,算力需求也迎来了前所未有的指数级激增时期。因此,加速算力建设对于激活数据要素的创新潜能、驱动数字产业化和产业数字化的深度融合、支撑经济的高质量发展具有举足轻重的影响。

据统计,我国算力总规模在过去五年间取得了近30%的年均增长速度,现已攀升至每秒1.97万亿亿次浮点运算的卓越水平,在全球范围内仅次于榜首,位居次席。根据中国信息通信研究院最新发布的《中国算力中心服务商分析报告(2024年)》预测,未来五年内,中国算力中心服务市场将持续保持18.9%的稳健复合增长率,展现出强劲的发展势头。预计到2027年,这一市场的规模将有望突破3075亿元人民币大关。

带您了解算力的基础信息

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什么是算力?

算力,通常被称为computing power或HashRate,也有学者提出使用computility来表达计算的能力。狭义上,算力指对数字问题的运算能力;广义上,算力指对输入信息处理后实现结果输出的一种能力,涵盖了硬件(如CPU、GPU、TPU等处理器)、软件算法以及网络架构等多个层面的综合性能。它是计算机系统执行计算任务的能力,量化了数据处理的速度和效率。

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算力中心

算力是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一体的新型生产力,主要通过算力中心等算力基础设施向社会提供服务。根据使用设备和提供算力强度的不同,算力中心可分为通用算力中心、智算中心和超算中心三类。

  • 通用算力中心:由基于CPU芯片的服务器提供算力,可满足一般企业和个人的计算需求,主要用于基础通用计算,如移动计算、物联网等,投资建设主体以互联网、运营商等企业为主。
  • 智算中心:是基于人工智能理论,采用人工智能计算架构,提供人工智能应用所需算力服务、数据服务和算法服务的一类算力基础设施。由基于GPU、FPGA、ASIC等AI芯片的加速计算平台提供算力,主要用于人工智能的训练和推理计算,建设主体以AI企业、政企共建为主。
  • 超算中心:是基于超级计算机或者是大规模计算集群的数据中心,能够提供大规模计算、存储和网络服务等功能,广泛应用于航天、国防、石油勘探、气候建模和基因组测序等应用场景,投资建设主体主要为政府和科研机构。

算力中心是高度集成化、大规模的集中式计算和数据处理设施,由成千上万台服务器、海量的存储设备、复杂的网络设备以及一系列配套的基础设施共同组成,能够以惊人的速度和效率为用户提供强大的计算能力、海量的数据存储以及高效的数据处理服务,已成为当前社会运行不可或缺的关键基础设施,对于实现数字化转型、培育未来产业、形成经济发展新动能等方面具有重要作用。

算力产业链

算力产业链的上游为基础软硬件,主要为算力设施提供运算、存储、网络等基础能力。具体包括:

硬件:各类基础硬件,如芯片(包括CPU、GPU等处理器)、服务器、交换机、光模块、路由器等。

软件:基础软件及各类IT设备,如操作系统、数据库、中间件等。

上游产业成长潜力大、创新空间广阔,是资本、大基金积极介入的领域。然而,在高端芯片领域,国内芯片产品并不具备竞争优势,在数据处理速度、功耗、时延等方面与国外厂商还存在较大差距。

算力产业链的中游为算力网络及平台,是为下游应用提供算力服务的直接环节。主要包括:

  • 数据中心服务:提供数据存储、备份、恢复等服务
  • 计算平台:提供云计算、边缘计算等计算服务
  • 网络服务:提供网络连接、传输等服务
  • 安全服务:保障算力设施和数据的安全

中游产业由基础电信企业、第三方数据中心服务商、云计算厂商等构成,是算力产业链中的关键环节,负责将上游的基础软硬件资源整合为可用的算力服务。

算力产业链的下游为各类应用场景,随着数字经济的发展,几乎涵盖社会各行各业。主要包括:

互联网企业:利用算力服务提供互联网应用和服务。

工业企业:利用算力服务进行智能制造、工业大数据分析等。

政府、金融、电力等行业用户:利用算力服务进行政务管理、金融分析、电力调度等。

下游产业是算力服务的最终用户,也是算力产业链价值实现的关键环节。随着数字经济的不断发展,算力正加速向政务、工业、交通、医疗等各行业各领域渗透,推动互联网、大数据、人工智能等与实体经济深度融合。

八大枢纽和十大算力中心集群

八大枢纽和十大算力中心集群是中国“东数西算”工程的重要组成部分。

八大枢纽是指国家算力枢纽节点,它们分别是:

京津冀枢纽:位于中国的北部地区,包括北京、天津以及河北省的部分地区。这一枢纽将有效整合区域内的算力资源,为京津冀地区的数字经济发展提供有力支撑。

长三角枢纽:位于中国的东部沿海地区,包括上海、江苏、浙江等地的部分地区。长三角地区经济发达,对算力的需求巨大,因此长三角枢纽的建设将有效满足这一需求。

粤港澳大湾区枢纽:位于中国的南部沿海地区,包括广东、香港、澳门等地的部分地区。这一枢纽将推动粤港澳大湾区的数字经济发展,促进区域内的算力资源共享和协同发展。

成渝枢纽:位于中国的西南地区,包括四川和重庆两地的部分地区。成渝地区是中国西部地区的重要经济增长极,成渝枢纽的建设将有力推动该地区的数字经济发展。

内蒙古枢纽:位于中国的北部边疆地区,内蒙古枢纽将充分利用当地的清洁能源和土地资源,发展绿色数字经济,为京津冀等周边地区提供算力支援。

贵州枢纽:位于中国的西南部地区,贵州枢纽凭借其得天独厚的自然条件和政策优势,已经吸引了众多科技企业的大数据项目落户。这一枢纽将继续发挥其在算力资源方面的优势,推动贵州的数字经济发展。

甘肃枢纽:位于中国的西北部地区,甘肃枢纽将依托当地的资源和地理位置优势,发展算力产业,为西部地区的数字经济发展贡献力量。

宁夏枢纽:同样位于中国的西北部地区,宁夏枢纽将致力于提升算力服务品质和利用效率,为区域内的数字经济发展提供有力支持。

十大算力中心集群

十大算力中心集群是围绕八大枢纽建设的国家数据中心集群,它们分别是:

张家口集群:位于京津冀枢纽内,将有效整合区域内的算力资源,为京津冀地区的数字经济发展提供支撑。

长三角生态绿色一体化发展示范区集群:位于长三角枢纽内,将推动区域内的算力资源共享和协同发展,促进长三角地区的数字经济发展。

芜湖集群:同样位于长三角枢纽内,将发挥其在算力资源方面的优势,为长三角地区的数字经济发展贡献力量。

韶关集群:位于粤港澳大湾区枢纽内,将推动区域内的算力资源共享和协同发展,助力粤港澳大湾区的数字经济发展。

天府集群:位于成渝枢纽内,将有力推动成渝地区的数字经济发展,为区域内的企业和机构提供高效的算力服务。

重庆集群:同样位于成渝枢纽内,将发挥其在算力资源方面的优势,为成渝地区的数字经济发展提供有力支持。

贵安集群:位于贵州枢纽内,将充分利用贵州的自然条件和政策优势,发展算力产业,推动贵州的数字经济发展。

和林格尔集群:位于内蒙古枢纽内,将依托当地的清洁能源和土地资源,发展绿色数字经济,为京津冀等周边地区提供算力支援。

庆阳集群:位于甘肃枢纽内,将发挥其在算力资源方面的优势,为西部地区的数字经济发展贡献力量。

中卫集群:位于宁夏枢纽内,将致力于提升算力服务品质和利用效率,为区域内的数字经济发展提供有力支持。

八大枢纽和十大算力中心集群共同构成了中国“东数西算”工程的核心框架,将有力推动中国的数字经济发展和算力资源的高效利用。

AI浪潮下,算力功不可没

2023年,ChatCPT、Sora等AIGC大模型兴起,引发全球AI热潮。占据AI优势需强劲算力支撑,智算中心成焦点与建设重点。

2024年,多批智算中心投运,采用专门AI硬件,高效运行AI算法,应用于视觉、语言处理、机器学习等领域。部分智算中心介绍如下:

中国移动(哈尔滨):1.8万张AI加速卡,算力6.9EFLOPS。

中贝合肥:安徽首家低碳AI智算中心,一期2200Flops算力运营。

无锡·延安:设计600P算力,一期200P投产。

琶洲算谷·沙溪:粤港澳大湾区首个大模型服务智算中心,100P算力,计划扩至300P。

国家网安基地:总规划500PFLOPS,一期125PFLOPS。

中国雅云:总投资5亿,建设1024P算力中心。

中国移动(呼和浩特):2万张AI加速卡,国产化率超85%,算力6.7EFLOPS。

中国电信中部:国产AI软硬件平台,支持万亿参数大模型。

天府智算西南:支持多元AI加速芯片,大模型训练算力效率80%,节能25%以上。

中国移动北京:近4000张AI加速卡,国产化率33%,算力超1000P,北京首个训推一体智算中心。

中国移动(青岛):首期投资5.5亿,算力825PFlops。

华南数谷:总规模3万机柜(7000算力机柜),预计16000P异构算力池。

中国移动(武汉):已建成1500PFLOPS服务能力。

算力产业链未来的发展趋势

一、算力规模将持续扩大

整体算力规模增长:根据《中国综合算力指数报告(2024)》及赛迪顾问发布的《2024年算力发展趋势洞察报告》,中国算力规模近年来持续扩大,并预计在未来三年内将呈现爆发式增长态势。预计到2026年,中国算力规模将超过360 EFLOPS,复合增长率达到20%。

智算规模增长:智算作为算力的重要组成部分,其规模增长势头强劲。随着人工智能技术的快速发展,对智算的需求日益增加,智算中心的建设和运营将成为算力产业链的重要发展方向。

二、算力结构将不断优化

算力类型多样化:算力将不再局限于传统的通用算力,而是向超算算力和智算算力等多元化方向发展。不同类型的算力将满足不同领域和场景的需求,推动数字化和智能化转型。

算力资源整合:通过集中建设大型智算中心等方式,可有效降低单位算力成本,提高服务效率,促进产业形成集聚效应。同时,算力资源的整合还将推动数据资源的共享和利用,提升信息处理效率。

三、绿色算力将成为重要发展方向

能耗问题凸显:随着算力规模的扩大,能耗问题也日益突出。因此,推动绿色算力发展,实现节能减排和可持续发展成为算力产业链的重要任务。

政策支持:国家发展改革委等四部门发布的《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》等政策措施,明确了数据中心绿色低碳发展的主要目标,将推动算力产业向绿色、低碳、高效方向发展。

四、算力网络将加速构建

算力网络形成:随着“东数西算”等工程的实施,中国算力地图逐渐形成八大枢纽、十大算力中心集群,通过高速网络连接实现数据的高效传输和算力的协同调度。

算网融合加速:算网融合将成为算力产业链的重要发展趋势。通过无缝集成计算和通信资源,提升算网系统的智能化和能效水平,推动数字化转型和智能化升级。

五、国产算力产业链将崛起

国产芯片发力:国产芯片制造能力持续加强,逐步补齐产业短板。例如,华为昇腾等国产高端芯片已迅速填补市场需求空缺。

国产化程度提高:在算力基础设施、算力设备、算力平台、算力服务等方面,国产化程度将不断提高。通过加强自主研发和创新,推动算力产业链向更高水平发展。

结语

算力产业链未来的发展趋势将呈现算力规模持续扩大、算力结构不断优化、绿色算力成为重要发展方向、算力网络加速构建以及国产算力产业链崛起等特点。这些趋势将推动算力产业向更高质量、更高效率、更可持续的方向发展。(文/宋雨涵)