我國算力行業(yè)現狀及前景分析：供需匹配度提升空間大 大數據市場(chǎng)價(jià)值有待挖掘

1、我國算力行業(yè)相關(guān)定義及總體框架

從狹義上看，算力是設備通過(guò)處理數據，實(shí)現特定結果輸出的計算能力。2018年諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎獲得者William D. Nordhaus在《計算過(guò)程》一文中提出：“算力是設備根據內部狀態(tài)的改變，每秒可處理的信息數據量”。算力實(shí)現的核心是CPU、GPU、FPGA、ASIC等各類(lèi)計算芯片，并由計算機、服務(wù)器、高性能計算集群和各類(lèi)智能終端等承載，海量數據處理和各種數字化應用都離不開(kāi)算力的加工和計算。算力數值越大代表綜合計算能力越強，常用的計量單位是每秒執行的浮點(diǎn)數運算次數(Flops，1 EFlops=10^18 Flops)。據測算，1EFlops 約為5臺天河2A超級計算機，或者25萬(wàn)臺主流雙路服務(wù)器，或者200萬(wàn)臺主流筆記本的算力輸出。

從廣義上看，算力是數字經(jīng)濟時(shí)代新生產(chǎn)力，是支撐數字經(jīng)濟發(fā)展的堅實(shí)基礎。數字經(jīng)濟時(shí)代的關(guān)鍵資源是數據、算力和算法，其中數據是新生產(chǎn)資料，算力是新生產(chǎn)力，算法是新生產(chǎn)關(guān)系，構成數字經(jīng)濟時(shí)代最基本的生產(chǎn)基石?，F階段5G、云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的高速發(fā)展，推動(dòng)數據的爆炸式增長(cháng)和算法的復雜程度不斷提高，帶來(lái)了對算力規模、算力能力等需求的快速提升，算力的進(jìn)步又反向支撐了應用的創(chuàng )新，從而實(shí)現了技術(shù)的升級換代、應用的創(chuàng )新發(fā)展、產(chǎn)業(yè)規模的不斷壯大和經(jīng)濟社會(huì )的持續進(jìn)步。隨著(zhù)5G商用步伐的加快，物與物之間的連接不斷深化，算力在自動(dòng)駕駛、智慧安防、智慧城市等領(lǐng)域的應用不斷擴大，邊緣計算以及霧計算的需求日益增加，算力范疇和邊界仍在不斷擴展。

根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國???????????算力行業(yè)發(fā)展趨勢研究與未來(lái)投資分析報告（2024-2031年）》顯示，結合算力的內涵和特點(diǎn)，我國算力發(fā)展的總體框架可以從算力規模、算力環(huán)境和算力應用三個(gè)維度進(jìn)行構建。在數字經(jīng)濟時(shí)代，算力規模是國家和地區數字化生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要指標，算力環(huán)境是我國新生產(chǎn)力發(fā)展的重要條件，算力應用反映了我國新生產(chǎn)力的需求狀況。算力環(huán)境為算力規模發(fā)展提供堅實(shí)支撐，算力應用拉動(dòng)算力規模的增長(cháng)，三者相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展。

算力規模在現階段重點(diǎn)包括基礎算力、智能算力和超算算力三部分，分別提供基礎通用計算、人工智能計算和科學(xué)工程計算?；A通用算力主要基于CPU芯片的服務(wù)器所提供的計算能力；智能算力主要是基于GPU、FPGA、ASIC等芯片的加速計算平臺提供人工智能訓練和推理的計算能力；超算算力主要是基于超級計算機等高性能計算集群所提供的計算能力。

算力環(huán)境主要包括網(wǎng)絡(luò )環(huán)境和算力投入等因素，持續優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境為算力發(fā)展提供堅實(shí)支撐，大規模算力投入將會(huì )對算力增長(cháng)產(chǎn)生直接和間接的推動(dòng)作用。

算力應用主要包括消費應用和行業(yè)應用，消費和行業(yè)應用帶來(lái)了對算力規模、算力能力等需求的快速提升，算力的進(jìn)步又反向推動(dòng)了應用的發(fā)展。

資料來(lái)源：中國信息通信研究院，觀(guān)研天下數據中心整理

2、算力已成我國當前最具活力信息基礎設施，其市場(chǎng)正持續擴容

伴隨著(zhù)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革持續推進(jìn)，疊加疫情因素影響,算力成為推動(dòng)數字經(jīng)濟、國民經(jīng)濟持續穩定增長(cháng)的關(guān)鍵動(dòng)力，對奪取疫情防控和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展雙勝利發(fā)揮了重要作用。算力已成為我國當前最具活力、最具創(chuàng )新力、輻射最廣泛的信息基礎設施，算力成為衡量數字經(jīng)濟活力的關(guān)鍵指標。2023年我國算力行業(yè)市場(chǎng)規模為2336.1億元，同比增長(cháng)5.06%。2024年上半年，我國算力行業(yè)市場(chǎng)規模初步估計為1245.1億元，具體如下：

數據來(lái)源：觀(guān)研天下數據中心整理

3、集群正在形成，區域市場(chǎng)集中于華東、華南和華北

2022年2月16日，國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工信部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知，正式全面啟動(dòng)全國一體化大數據中心體系總體布局設計——東數西算工程。東數西算是指通過(guò)構建數據中心、云計算、大數據一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò )體系，將東部算力需求有序引導到西部，優(yōu)化數據中心建設布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動(dòng)。東數西算將在京津冀、長(cháng)三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏8地啟動(dòng)建設國家算力樞紐節點(diǎn)，并規劃了10個(gè)國家數據中心集群。

資料來(lái)源：國家發(fā)改委

基礎設施向西布局，帶動(dòng)西部數字經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)投資。目前我國數據中心布局仍主要集中在東部地區。據CDCC數據統計，華東、華北、華南等地的IDC存量機架占比可達70%以上。西部地區擁有豐富的土地資源和相對廉價(jià)的能源，氣候適宜，可成為對于東部算力緊張供需的良好補充，也可帶動(dòng)西部地區的數字經(jīng)濟發(fā)展，促進(jìn)政企上云。同時(shí)，數據中心建設投資規模大，可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的投資。

從區域市場(chǎng)來(lái)看，受我國數據中心建設投資的影響，我國算力行業(yè)區域市場(chǎng)主要集中在華東、華南和華北地區。2024年上半年我國算力行業(yè)區域市場(chǎng)規模分布華東地區占比37.63%，華中占比9.18%，華南占比16.81%，華北地區占比18.53%，東北地區占比2.56%，西南地區占比11.67%，西北地區占比3.62%。

數據來(lái)源：觀(guān)研天下數據中心整理

4、互聯(lián)網(wǎng)、數據挖掘等領(lǐng)域對算力需求將呈高速增長(cháng)

對于大部分傳統企業(yè)和中小型企業(yè)而言，當前企業(yè)數字化建設主要面臨技術(shù)復雜、使用門(mén)檻高、研發(fā)投入高以及現有IT系統的制約等障礙和挑戰。云計算可以讓用戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的方式從云端獲得強大的計算能力和充足的存儲空間。隨著(zhù)云計算技術(shù)的逐漸成熟以及相關(guān)應用的快速落地，國內企業(yè)可以通過(guò)“企業(yè)上云”快速完成數字化轉型，進(jìn)而驅動(dòng)企業(yè)的流程創(chuàng )新和業(yè)務(wù)創(chuàng )新，有效降低經(jīng)營(yíng)成本，提升核心競爭力。隨著(zhù)云計算規模的快速擴大，未來(lái)搭載高端處理器的服務(wù)器數量將快速增長(cháng)，高端處理器將持續保持旺盛的市場(chǎng)需求。

5G網(wǎng)絡(luò )和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將繼續拓展CPU的應用場(chǎng)景。伴隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍的逐步擴大，其高帶寬、廣連接和低延時(shí)的特性將助力“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代的加速到來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智能家居等場(chǎng)景的需求已經(jīng)日益顯現，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)快速擴展階段，而在這個(gè)過(guò)程中，需要高端CPU提供強大的算力和精準的任務(wù)調度，以實(shí)現海量設備間的數據處理和數據傳輸。

隨著(zhù)信息化社會(huì )的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數據分析、深度學(xué)習等新技術(shù)的不斷涌現，人們對信息處理能力的要求越來(lái)越高，大數據處理不僅應用在石油勘探、天氣預報等傳統領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)、金融、數據挖掘、教育等領(lǐng)域對算力的需求也呈現高速增長(cháng)的趨勢。

5、長(cháng)期看我國算力行業(yè)規模高增速將逐漸放緩

隨著(zhù)6G研發(fā)步伐的加快，物與物之間的連接不斷深化,算力在自動(dòng)駕駛、智慧安防、智慧城市等領(lǐng)域的應用不斷擴大，邊緣計算以及云計算的需求日益增加,算力范疇和邊界仍在不斷擴展。從我國算力市場(chǎng)規模預測來(lái)看，隨著(zhù)算力規模增速將漸漸放緩，主要原因和技術(shù)有關(guān)，隨著(zhù)行業(yè)的發(fā)展總會(huì )遇到技術(shù)瓶頸。因此當算力規模增長(cháng)到一定數值后，規模增速將出現一定下滑，需要企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的突破。具體如下：

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6、行業(yè)供需兩端匹配度提升空間仍較大

算力產(chǎn)業(yè)加速壯大升級。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國已形成體系較完整、規模體量龐大、創(chuàng )新活躍的計算產(chǎn)業(yè)，在全球產(chǎn)業(yè)分工體系中的重要性日益提升。當前，我國計算產(chǎn)業(yè)規模約占電子信息制造業(yè)的20%，規模以以上企業(yè)2300余家，“創(chuàng )新突破、兼容并蓄”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局正加快構建。隨著(zhù)經(jīng)濟建設的發(fā)展，人工智能行業(yè)等行業(yè)對算力需求不斷增加，我國服務(wù)器的出貨量也在增加，預計到2031年我國服務(wù)器出貨量為756.99萬(wàn)臺。

資料來(lái)源：觀(guān)研天下數據中心整理

我國超算系統占有量與制造商總裝機量均保持全球領(lǐng)先，產(chǎn)業(yè)生態(tài)規模也在不斷完善，國產(chǎn)芯片也初具規模。我國互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是算力需求最大的行業(yè)，占整體算力的50%，而政府、服務(wù)、電信、金融、制造、教育、運輸等行業(yè)分列三到八位。盡管算力對各個(gè)行業(yè)數字化智能化升級的支撐賦能作用日益顯著(zhù)，但目前來(lái)看垂直行業(yè)的算力需求匹配度依然不足。

此外，算力應用存在標準缺失、數據共享不夠、資源接口不統一等壁壘，多元化普惠性的算力設施建設尚不完善。需求側大部分行業(yè)缺少對數字技術(shù)、計算技術(shù)的理解，無(wú)法結合業(yè)務(wù)需求有效抽象應用場(chǎng)景，也缺乏與供給側的溝通渠道。

雖然我國大力推廣“東數西算”建設，切實(shí)提高算力供給，但我國算力行業(yè)未來(lái)依然要加強頂層規劃，規范產(chǎn)業(yè)發(fā)展，避免一哄而上、低水平重復的問(wèn)題，否則我國算力行業(yè)未來(lái)會(huì )面臨供需不足的問(wèn)題。

7、細分市場(chǎng)中大數據市場(chǎng)數據量爆發(fā)式增長(cháng)，價(jià)值有待挖掘

我國算力在創(chuàng )新發(fā)展的同時(shí)，算力需求潛力不斷釋放。隨著(zhù)新技術(shù)和新應用的快速發(fā)展，算力作為經(jīng)濟社會(huì )運行不可或缺的數字底座，有效支撐我國數字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，推動(dòng)各行業(yè)各領(lǐng)域數字化轉型。從目前來(lái)看，2024年上半年我國算力行業(yè)主要細分市場(chǎng)有人工智能和大數據領(lǐng)域，其中人工智能占比為28.90%，大數據占比為24.34%。

數據來(lái)源：觀(guān)研天下數據中心整理

1、人工智能：智能計算快速興起

智能計算中心是人工智能算力發(fā)展的重要方向。過(guò)去10年中，用于人工智能的訓練模型的計算資源激增，AI訓練的計算復雜度每年猛增10倍，人工智能計算已成為主流的計算形態(tài)，2020年中國總算力規模中智能算力占比達到41%，預計到2023年智能算力的占比將提升至70%。AI復雜模型、復雜場(chǎng)景的計算需求進(jìn)一步催生面向AI的算力基礎設施的需求，目前智能計算中心是發(fā)展重點(diǎn)。智能計算中心主要是指基于最新人工智能理論，采用先進(jìn)的人工智能芯片，針對人工智能多樣場(chǎng)景的海量數據處理、智能算法加速、高速訓練推理等計算需求，提供共性的算力、算數、算法服務(wù)的新型算力基礎設施，正受到政府、企業(yè)和研究機構的廣泛關(guān)注。2020年4月，國家發(fā)改委首次將智能計算中心納入算力基礎設施范疇，并提出在全國布局10個(gè)左右區域級數據中心集群和智能計算中心。

隨著(zhù) AI 技術(shù)的廣泛使用，CPU 的串行處理架構已經(jīng)不能滿(mǎn)足 AI 時(shí)代的算力需求，而 GPU、FPGA 等采用并行計算的芯片更加適合密集型的計算，AI 服務(wù)器應運而生。AI 服務(wù)器主要是異構形式的服務(wù)器，可以為 CPU＋GPU、CPU＋FPGA、CPU＋TPU、CPU＋ASIC 或 CPU＋多種加速卡，但目前廣泛采用的是 CPU＋GPU 架構。AI 服務(wù)器在組成部件上與普通服務(wù)器差異不大，主要提升在以下幾個(gè)方面：1）更大容量?jì)却?，滿(mǎn)足大數據實(shí)時(shí)負載增加的需求；2）提供更多外置硬盤(pán)插槽，并廣泛支持 NVME／PCIE 等 SSD，滿(mǎn)足大數據或模型參數的快速存儲需求；3）需要帶寬更高的網(wǎng)絡(luò )模塊，滿(mǎn)足 AI 服務(wù)器之間、與終端用戶(hù)的數據高速傳輸需求。隨著(zhù) AI 在各行各業(yè)得到廣泛使用，算力需求將會(huì )呈指數級增長(cháng)，AI 服務(wù)器的需求將會(huì )高速增長(cháng)。

2、大數據：數據量爆發(fā)式增長(cháng)，價(jià)值有待挖掘

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等智能終端設備不斷普及，受到來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)設備信號、元數據、娛樂(lè )相關(guān)數據、云計算和邊緣計算的數據增長(cháng)的驅動(dòng)，全球數據量呈現加速增長(cháng)。根據IDC分布的《數據時(shí)代2025》預測，全球數據量將從2018年的33ZB增至2025年的175ZB，增長(cháng)超過(guò)5倍；中國平均增速快于全球3%，預計到2025年將增至48.6ZB，占全球數據圈的比例由23.4%提升至27.8%。其中，中國企業(yè)級數據量將從2015年占中國數據量的49％增長(cháng)到2025年的69％。

而隨著(zhù)數據量的增加，市場(chǎng)對數據的運算能力也更高的要求，算法的復雜程度不斷提高，帶來(lái)了對算力規模、算力能力等需求的快速提升，算力的進(jìn)步又反向支撐了應用的創(chuàng )新，從而實(shí)現了技術(shù)的升級換代、應用的創(chuàng )新發(fā)展、產(chǎn)業(yè)規模的不斷壯大和經(jīng)濟社會(huì )的持續進(jìn)步。