中国“新基建”万亿市场!一文带您了解2025中国算力基础设施建设与发展深度分析

导读

随着数字经济的蓬勃发展,算力基础设施作为数字经济时代的核心支撑,正日益成为国家竞争力的重要标志。从全球范围来看,各国纷纷加大对算力基础设施的投入,以期在数字经济浪潮中占据先机。我国也不例外,近年来出台了一系列政策文件,推动算力基础设施建设迈向高质量发展阶段。本文将对算力基础设施建设进行深度分析,探讨其发展现状、趋势及挑战。

文字编辑| 宋雨涵

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我国算力服务体系

层次分明、高效协同的算力生态体系

这一体系不仅关注于基础硬件的部署与优化,更着眼于算力资源的智能化调度与应用,确保了从底层硬件到顶层应用的全面覆盖与高效运作。具体层次如下:

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基础层:数据中心与硬件设施

数据中心

作为算力体系的基石,全国范围内广泛分布的数据中心,凭借其庞大的规模(超过810万标准机架)和强大的算力(230EFLOPS),为各类应用提供了坚实的基础。这些数据中心的布局策略巧妙结合了地理与环境优势,充分利用可再生能源,展现了绿色计算的实践。

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平台层:云计算与超算服务

云计算服务平台

阿里云、腾讯云、华为云等头部云服务商,依托强大的数据中心基础,搭建了全球化的云计算平台,为用户提供弹性、便捷的计算资源与服务,加速企业数字化转型。

超算中心

作为尖端科研与工程计算的重镇,中国拥有的世界级超级计算机,如“神威·太湖之光”、“天河”系列,不仅推动着科研前沿的突破,也对AI、大数据领域提供强力支持。

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应用与优化层:边缘计算与算力网络

边缘计算节点

边缘计算节点是指位于网络边缘,靠近数据产生源头或用户终端的计算资源。这些节点通常部署在基站、路由器、交换机等网络设备上,或者集成在物联网设备、智能终端中,用于处理和分析边缘设备产生的大量数据。

在物联网、5G技术的驱动下,边缘计算节点的部署大大减少了数据处理的延迟,提升了实时处理能力,尤其是在城市、工业、交通等领域展现出显著效果。

算力网络

算力网络是以算为中心、网为根基、智为引擎,通过基础网络、云计算、大数据、人工智能、安全、边缘计算、端侧算力、区块链(ABCDNETS)等多种信息技术的深度融合,提供一体化服务的新型信息基础设施。算力网络通过高速互联与智能调度机制,实现了算力资源的灵活配置与高效利用,确保了算力服务的无缝覆盖。

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我国算力基础设施建设现状

政策引领,顶层设计不断完善

近年来,我国加快算力顶层政策设计,陆续出台了一系列重要文件,为算力基础设施建设指明了方向。例如,《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》、《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》、《算力基础设施高质量发展行动计划》等,这些政策文件从全局出发,对算力基础设施的发展进行了系统规划。

规模增长,供给水平大幅提升

从时间趋势来看,依托于数据中心的规划建立,各区域对服务器的需求量保持相对平稳增长。

2019年至2022年,京津冀地区服务器需求保持稳定增长预计2026年京津冀地区对服务器年需求量将达到236.7万台,2019至2026年均复合增长率约为10.2%;长三角地区和广东省服务器出货量整体呈现持续增长态势,预计到2026年长三角地区和广东省对服务器的年需求量将分别达到98.0万台和67.4万台,2019至2026年均复合增长率分别约为5.2%和1.2%;西部地区整体需求相对平稳,需求规模相对于京津冀、长三角和粤港澳地区整体较小,预计到2026年对服务器的需求量将达到1.6万台,相较2019年的服务器出货量2.4万台,对服务器的需求量有所降低。

智能算力需求增速显著,智算中心加速布局

2023年10月,工信部等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》提出,到2025年,算力规模超过300EFLOPS,智能算力占比达到35%。

截至2024年7月,我国在用数据中心机架规模超过810万标准机架,算力总规模达到230 EFLOPS,即每秒能完成230百亿亿次浮点运算,居全球第二。与此同时,我国算力结构不断优化,智能算力比例逐步提升。截至2023年底,我国智能算力规模达到70 EFLOPS,在算力总规模中的比重超过30%。方正证券研报显示,2024年上半年,已交付智算中心的总规模已超2023年全年的70%,反映出智算中心落地加快,交付情况较乐观。  

区域布局优化,东西部协同发展

随着“东数西算”工程的深入实施,我国算力资源的区域布局得到持续优化。京津冀、长三角、粤港澳大湾区等东部地区算力节点主要服务于对网络时延要求较高的业务,如工业互联网、金融证券等;而贵州、内蒙古、甘肃等西部地区算力节点则主要承担后台加工、离线分析、存储备份等任务。这种区域协同发展的模式,不仅提高了算力资源的利用效率,还有效缓解了东部地区的能源和环境压力。

总体来看,当前我国数据中心分布与算力硬件需求方面依旧呈现“东高西低”、“东密西疏”的地域分布特征。

其中东部经济较为发达的地区与省份在算力硬件需求方面呈现平稳增长的趋势,数据中心建设对算力硬件的需求拉动作用相对显著,需求增长的年均复合增长率较为稳定;反观西部数据中心建设,对算力硬件需求方面提升效果有限,整体算力硬件需求保持稳定,并未因数据中心建设规划而增加算力硬件需求的预期。

2022年后,我国算力建设全面开启区域协调、绿色节约发展新方向。

从区域分布来看,位于中国西部的数据中心按照“东数西算”工程对数据中心的功能规划,负责处理对网络要求不高的业务,如后台加工、离线分析、存储备份等;位于中国东部的数据中心则负责处理对网络要求较高的业务,如工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、视频通话、人工智能推理等。

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算力基础设施建设的发展趋势

技术革新、绿色转型与生态重构

一、 可持续性成为算力发展的核心命题

能源需求与绿色转型矛盾凸显

生成式AI和大模型训练对算力的需求激增,导致能源消耗呈指数级增长。例如,一个拥有20480块GPU的数据中心集群年耗电量可达249,185 GWh,接近丹麦全国的年用电量。为应对这一挑战,全球正通过“算电协同”模式探索绿色能源应用,如微软、谷歌等科技巨头加速布局核电项目(SMR技术),中国则通过太阳能和风电的规模化应用提升绿电使用比例,目标在西部地区实现数据中心绿电覆盖率达80%以上。

液冷技术推动散热革命

随着AI集群算力密度突破50kW/机架,传统风冷技术已接近极限。闭环液冷和间接蒸发冷却技术成为主流,预计2025年液冷数据中心市场规模将以70%增速扩张。例如,华为已在多个数据中心部署液冷方案,单机柜功率密度提升至100kW,能耗降低30%。

二、 智能算力占比提升,应用场景加速渗透

智能算力迈向主流

到2025年,中国智能算力占比将达35%,算力总规模超369.5EFLOPS。这一增长主要由AI推理需求驱动,预计75%的AI算力将用于Agent交互、自动驾驶等实时场景,仅25%用于模型训练。

端侧算力爆发式增长

AI手机、AI PC等端侧设备的普及推动边缘算力需求激增,预计2025年端侧算力增速超40%。例如,苹果新一代iPhone通过集成NPU芯片,实现本地化大模型推理,减少对云端算力的依赖。

三、 算力网络向高效协同与普惠化演进

东数西算”优化资源配置

中国通过全国一体化算力网络,推动东部需求与西部绿电、土地资源互补。例如,贵州、内蒙古数据中心集群已实现与长三角、京津冀地区时延低于20ms的直连网络传输,算力调度效率提升40%。

算力租赁与共享经济兴起

中小型企业通过算力租赁平台(如阿里云“无影”服务)按需获取高性能算力,降低初期投入成本。2025年,算力交易市场规模有望突破2841亿元,算力调度平台将成为行业标配。

四、 技术迭代驱动基础设施弹性升级

芯片与架构的极速创新

英伟达GB300等新一代GPU采用冷板散热和独立电源模块设计,算力效率较前代提升6倍。光子芯片、存算一体架构的研发也在加速,以突破“内存墙”限制。例如,Ayar Labs的光互连技术可将数据传输能耗降低10倍。

高密度与网络成本博弈

AI集群的机架功率密度已突破100kW,东西向流量占比超80%,推动无损网络和DPU(数据处理器)技术普及。例如,腾讯云通过部署RDMA网络,将AI训练任务通信延迟降低至微秒级。

五、 政策红利与生态融合加速产业成熟

标准化与开源生态建设

中国《算力基础设施高质量发展行动计划》明确提出存储、算力、网络协同目标,并推动存算比例优化。开源框架(如华为MindSpore、百度PaddlePaddle)的普及,使中小企业可快速构建AI应用,生态合作案例已超1.3万个。

安全与伦理监管趋严

欧盟《AI法案》与中国《数据安全法》推动算力设施安全评级制度落地,要求数据中心通过“零信任架构”和隐私计算技术保障数据流动可控。

六、 超级场景催生算力原生创新

AI生产力进入爆发期

自动驾驶、工业数字孪生等场景需每秒处理数百万token,倒逼算力基础设施向“原生设计”转型。例如,特斯拉Dojo超算中心通过定制化芯片和液冷系统,支持全自动驾驶模型的实时训练。

算力与行业深度融合

医疗领域,华为与瑞金医院合作开发的病理大模型,通过智能算力实现癌细胞识别准确率达99%;金融领域,招商银行利用AI算力将风控模型迭代周期从月级缩短至小时级。

大会活动 抢先预览

2025人工智能基础设施峰会

在数字经济蓬勃发展的当下,算力作为核心生产力,正有力推动经济社会全面进步。作为人工智能发展的坚实底座,算力基础设施建设备受关注。2025人工智能基础设施峰会将于3月27日在上海举行。

在峰会上,来自产业领袖、专家学者和技术先锋的嘉宾们将共同探讨人工智能基础设施发展的未来趋势,分享成功经验和发展策略。论坛亮点纷呈,不仅聚焦AI算力、存力等关键领域,还将发布 2025算力先锋榜、存力先锋榜等行业重磅榜单,展示创新成果,引领行业潮流。

2025人工智能基础设施峰会将为行业提供高端、专业的交流平台,促进产业链上下游企业紧密合作,推动算力基础设施与行业应用深度融合。期待在峰会上听到更多精彩分享,共同见证人工智能产业创新发展,助力数字经济高质量发展,共创智能未来。