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1、2023 年深度行业分析研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 目录 目录 一、算力网络概述.1 二、算力网络建设的驱动因素.3 三、算力网络发展阶段及现状.8 四、算力网络产业链.10 五、算力网络相关公司.17 六、算力网络建设方向.26 七、算力网络发展可能带来的相关机遇.35 一、算力网络概述一、算力网络概述 1.数据成为新生产要素,算力网络应运而生数据成为新生产要素,算力网络应运而生数据是新时代的生产要素,算力是设备处理数据的速率,数据量的快速扩张带动算力需求显著上升。随着数字经济的发展,目前已经处于一个数据成倍式增长的时代,相关数据统计显示,全球数据量预计到2035 年将达到 2,1
2、42ZB。算力是衡量设备数据处理能力的正向指标,通常以每秒可执行浮点数运算次数(Flops)作为计量单位。根据工信部新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023 年)中的预测,到 2023 年底,全国总算力超过 200EFLOPS。中国信通院预测 2025 年全球算力规模将达到 3,300EFLOPS,2020-2025 年算力规模将以超过 50%的 CAGR 增长。2.当前算力供需分布呈现出分散化、不均衡的特征,需要算力网络来调度当前算力供需分布呈现出分散化、不均衡的特征,需要算力网络来调度 随着 5G、AI 等技术的发展,万物互联成为可能,智能家居、智能汽车、智能工厂等各类终端都可能成
3、为算力的产出设备,接入设备分布呈现出分散化、下沉化的趋势。此外,我国的算力资源部署呈现不均衡的特征,东部发达地区算力供不应求,西部资源丰富地区的 IDC 机房则上架率不足。数字经济的发展需要一张能够连接云、边、端的各类设备的网络来进行算力统筹规划。3.元宇宙时代,元宇宙时代,VR、AR 等新型技术应用与大带宽、低时延网络紧密相关等新型技术应用与大带宽、低时延网络紧密相关 当我们拨打视频电话和点击网页时,100-200ms 的时延响应尚且可以接受,但在 3A 游戏中,同样程度的延迟就会使玩家感受到卡顿,导致体验感显著下降。根据 Subspace 的统计,游戏延迟时间每增加10ms,用户的游戏时长
4、就会减少 8%。VR、AR 技术应用也进一步扩大了带宽要求,算力网络的应用可以网络为接入,直接调度算力资源,提供云端渲染,实现低时延的高清视频享受。此外,算力网络可将大规模计算资源部署于西部计算节点,通过直连通道与东部需求匹配,降低对于时延要求较低的业务成本,推动 AI、高清视频等需要大量计算的商业应用的推广普及。4.算力网络是指云算力网络是指云-网网-端结合,一体化调度算力端结合,一体化调度算力 传统的网络设施仅仅承担信息传递的基础功能,是连接用户与计算资源的“数据通道”;而算力网络可以构建数据、计算资源、网络的一体化服务。例如,客户在运营中需要分析处理一批数据,需要用到 CPU、GPU、存
5、储等多样化的算力资源。相比于从不同供应商处购买不同的软硬件资源,再购买运营商网络来调度数据,算力网络可直接通过网络调用接入的各类算力资源,实现一站式的算力服务。5.算力网络为元宇宙发展打造网络基础算力网络为元宇宙发展打造网络基础 算力网络集合了云计算、数据中心、5G 网络等基础设施,为元宇宙应用及垂直行业的算力需求提供基础的计算资源。随着云、网技术的不断融合改进,算力网络可解决元宇宙发展带来的网络及计算资源需求扩张问题,提供更为灵活、低成本的算力服务。算力网络的建设是元宇宙发展前期所需要完成的重要基础设施。二二、算力网络建设的驱动因素、算力网络建设的驱动因素 1.相关相关政策持续推动全国一体化
6、算力网络建设政策持续推动全国一体化算力网络建设(1)国家政策)国家政策 算力网络已成为国家重点发展领域之一,利好政策持续出台,未来行业发展前景广阔。2020 年 12 月,关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见首次提出全国范围内数据中心形成布局合理、绿色集约的一体化格局。2021 年 7 月,工信部发布新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023 年),计划建设全国一体化算力网络。2022 年 2 月,发改委发布国家发展改革委等部门关于同意京津冀地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函,标志着“东数西算”工程正式启动,我国算力网络发展扬帆起航。2023 年 2 月,
7、中共中央、国务院发布数字中国建设整体布局规划,将数字基础设施列为数字中国建设的两大底座之一。2023 年 4 月 17 日,科技部启动国家超算互联网工作,成立了国家超算互联网联合体。预计到 2025 年,国家超算互联网将形成总体布局,成为数字中国建设的“高速路”。全国一体化算力网络建设相关政策有望持续出台。(2)地方政策)地方政策 多地发布政策推动人工智能发展,算力屡屡成为榜上第一条。大模型时代到来,各地纷纷印发促进人工智能产业发展的相关政策。近期,北京、上海、深圳、杭州等地发布推进人工智能产业发展的相关政策,算力体系建设最为关键,成为多个政策的第一条:2023 年 5 月,北京印发北京市促进
8、通用人工智能创新发展的若干措施,第一条强调提升算力资源统筹供给能力。2023 年 5 月,北京印发北京市加快建设具有全球影响力的人工智能创新策源地实施方案(2023-2025 年)。重点强调推动国产替代以及算力资源并网互联。2023 年 5 月,深圳印发深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(20232024 年)的通知。第一条为强化智能算力集群供给。2023 年 6 月,杭州发布关于加快推进人工智能产业创新发展的实施意见(征求意见稿)。该意见中,主要任务的第一条即为建设多元融合算力支撑体系。2022 年 9 月,上海发布上海市促进人工智能产业发展条例响应全国算网一体化布局,各地算
9、网政策纷纷出台。除了人工智能产业发展相关的政策,各地还针对算力出台了相关政策规划,促进全国一体化算力网络的建设。2023 年 4 月,上海发布上海市推进算力资源统一调度指导意见,强调加强全市算力资源统筹、调度和共享。2023 年 3 月,贵州印发面向全国的算力保障基地建设规划的通知(2023-2025),强调加快打造国家算力网。2023 年 1 月,成都市发布成都市围绕超算智算加快算力产业发展的政策措施,强调提升超算适配性、加快构建智算体系以及加快云计算中心提档升级。2.AI 浪潮推升算力需求,实现智能浪潮推升算力需求,实现智能技术规模化需首要实现算力普惠技术规模化需首要实现算力普惠(1)机器
10、学习进入大模型时代,机器学习进入大模型时代,ChatGPT 等通用大模型的训练迭代极大拉动对智能等通用大模型的训练迭代极大拉动对智能算力的需求算力的需求 模型成功部署后,推理也将需要大量智能算力做支撑。从模型训练角度来说,机器学习的训练计算大概可以分为三个时期。第一个时期为 2012 年之前,训练算力大致遵循摩尔定律,约每 20 个月翻一番。而进入深度学习时代,算力翻倍的速度加速至 5-6 个月。2015-2016 年左右开启了大模型时代,在这个时期,计算量增长变慢,翻倍时间约为 10 个月。但整体的训练计算量比深度学习时代的系统大 2 到 3 个数量级(OOM)。从 2022 年底,随着 C
11、hatGPT 成功带来的新一代 AI 浪潮,国内外 Bert、GPT4、文心一言等通用大模型相继发布。这些大模型的训练需要千亿、甚至万亿级参数,以及上千 GB 的高质量数据,大模型的训练迭代将极大地拉动了智能算力的需求。另外,日后随着模型的成熟落地和推广,模型推理所需的智能算力也将逐渐增加,占比不断提高。(2)除了通用大模型的训练,垂直行业大模型的训练、基于通用大模型的微调的行业除了通用大模型的训练,垂直行业大模型的训练、基于通用大模型的微调的行业应用也需要大量的智能算力做支撑应用也需要大量的智能算力做支撑 垂直行业的大模型训练也需要大量的智能算力,另外,基于大模型的多场景应用也不断拓展。AI
12、 渗透千行百业,拉动智能算力规模高速增长。2022 年,各行各业的 AI 应用渗透度都呈不断加深的态势,尤其是在金融、电信、制造以及医疗领域,为实现业务增长、保持强大竞争力、从而占据更大的市场份额,企业纷纷入局 AI 领域,通过新技术提升传统业务用户体验,人工智能应用增长迅速。据 IDC 和浪潮信息联合发布的2022-2023 中国人工智能计算力发展评估报告,预计到 2023 年年底,中国将有 50%的制造业供应链环节采用人工智能技术实现业务体验提升。在未来,随着 AI 技术对传统行业赋能作用日益凸显,催生出更大智算需求成为必然。(3)AI 应用存在应用存在长尾效应,实现规模化首要实现算力普惠
13、长尾效应,实现规模化首要实现算力普惠 AIGC 带来人工智能产业的爆发,而智能技术的规模化应用具有典型长尾问题,即具备强 AI 能力的强势部门(网安、九院九所和气象局等)、科研院校与大中企业只占据算力需求主体的大约 20%,另外 80%则均为中小微企业,这类主体受限于公司规模与预算,往往难以接入算力资源、或受限于算力的高昂价格,从而难以在 AI 时代浪潮中获得发展红利。因此,要实现智能技术的规模化应用,让人工智能产业既“叫好”也“叫座”,需要大量便宜、易用的智能算力,让中小微企业也能方便、便宜地使用算力。因此实现算力普惠,一方面可以支持先进科技发展,赋能更多产业 AI 化,同时还能让 AI 走
14、入千家万户,达成 AI 普惠。3.绿色、普惠、赋能高质量发展,算力网络建设势在必行绿色、普惠、赋能高质量发展,算力网络建设势在必行(1)建设算网可充分利用西部资源与气候条件,促进算力绿色环保化建设算网可充分利用西部资源与气候条件,促进算力绿色环保化 采取清洁能源供电、自然降温等方法是数据中心减少碳排放的关键。从供给侧来说,数据中心可以通过采用节能技术,使用清洁能源等方式改善碳排放过量等问题。另一方面,用自然方式降温辅助制冷能够有效减少数据中心耗能。各大云厂商为了服务器降温也各显神通,如腾讯在贵安的隧洞内建立了一个绿色高效的灾备数据中心,微软曾在将数据中心投放到苏格兰附近的北海中,海兰信打造海底
15、数据中心。我国西部地区具备充沛清洁能源和适宜气候地理条件,建立全国一体化算网可供给环保绿色的算力资源。我国中西部地区具备丰富的风电、光伏、水电等清洁能源,显著减少碳排放。同时,西部地区适宜的气候与地理条件还为散热、制冷等环节提供了天然环境,以乌兰察布市为例,只有 4.3 摄氏度的年平均气温意味着每年有近 10 个月可以不使用设备,而是利用环境实现自然冷却,更加适合数据中心的建设,利于达成“双碳”目标。因此,建立全国一体化算力网络,可将算力资源的生产重心放在气候适宜的西部地区,充分利用其丰富的清洁资源和适宜的气候条件,助力实现“双碳”目标,在保护环境的前提下实现算力快速发展。(2)助力解决东西部
16、供需不平衡问题,降低算力价格助力解决东西部供需不平衡问题,降低算力价格 算网建设可有效解决算力东西供需不平衡的现状,同时可利用低廉电价降低算力价格。目前,我国东西部算力供需失衡,数字经济发展和数据资源的产生主要集聚在我国的东部地区,而西部地区则有着较为充沛的土地、能源资源。然而,算力需求大的东部地区土地、能源等资源紧张,而资源充裕的西部地区可提供绿色低价的算力资源,具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。例如我国上海等东部地区信息产业高度发达,是计算需求最旺盛的地区,然而其较高的电费和土地价格导致东部地区算力成本高昂。贵州、内蒙等中西部算力需求较低,但其较低的电力成本和土地价格更适合算力基础
17、设施的建设。而通过建设全国一体化算力网络,可以将东部地区算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局、推动区域协调发展,让西部城市也可享受算力发展带来的机会与红利。(3)提供普惠算力,赋能科技与产业快速发展提供普惠算力,赋能科技与产业快速发展 建立算力网络,发挥“乘数效应”助力经济产业发展。无论是在传统行业、还是在数据重要性日益凸显下催生出的新兴行业中,算力网络的建立都能在产业发展中起到“催化剂”的作用。在传统行业领域中,随着数字经济快速发展,数字化转型成为不可逆转的时代趋势,算力网络提供随取随用的算力资源,与其他生产要素协同推进产业快速发展,展现出的乘数效应使其成为产业发展的“放大器”。同时
18、算力基础设施化为新型智能产业高速发展提供了基础资源,有效降低智能计算相关行业的运营成本,自动驾驶、智慧城市等智算应用场景转为现实的可能性得到展现,为更多先进技术的商业化落地提供良好的发展环境,国家经济发展被注入了新的蓬勃活力。算力网络不仅助力新老产业高速发展,同时在其从理论走向现实、进而实现商业化落地的过程中,也催生了新兴技术的诞生和迭代,有效拓展智能计算技术领域,赋予数字行业发展更多可能性。算力有望成为基础资源,普惠中小企业及个人。在算力无法流通、成本昂贵的情况下,资源垄断自然形成,算力资源被大量掌控在大型企业当中。建立算力资源基础设施,达到随取随用的同时降低算力资本,不仅仅能够赋能政府的公
19、共服务,同时可以使中小企业、乃至个人都受益于智能化,打破“强者恒强”的算力格局。美国推行国家信息基础设施行动计划为三十年科技发展奠定基础。中国推动算力网络,有望在新时代浪潮中夺得先机。美国于 1993 年宣布实施国家信息基础设施行动计划,建立了全球的信息标准,为美国科技全方位的蓬勃发展奠定了基础。而现在,我国把握时代发展大方向,在算力网络方面率先发力,积极探索路线、制定纲领与标准,借助举国体制优势持续推进。算力网络的建设为科学计算、航空航天、军工等行业提供发展动力,使中国在新时代浪潮中夺得先机。、三三、算力网络发展阶段及现状算力网络发展阶段及现状 1.算力网络发展阶段:从算网协同到一体共生算力
20、网络发展阶段:从算网协同到一体共生 算力网络的建设可分为起步、发展、跨越三阶段。起步阶段(起步阶段(2021-2022 年):年):算网泛在协同。这一阶段的核心目标在于优化算力网络基础设施布局,实现云计算与网络资源的对接和协同。这一阶段,编排管理层和基础设施层的算网设施仍然相互独立,但可通过资源协同,向客户层实现算网一体的产品输出。发展阶段(预计发展阶段(预计 2023-2027 年):年):算网融合统一。这一阶段,算和网在基础设施层打破彼此独立局面初步融合,在编排管理层实现统一管理、编排、调度、运维,并在服务层继续输出一体化服务。这一阶 段,算和网在逻辑架构方面逐渐趋同,资源管理和服务调度互
21、相融合,输出真正意义的上的“算网产品”。这一阶段是算力网络发展中的关键阶段,决定着最终“一体共生”的成型效果。跨越阶段(预计跨越阶段(预计 2028-2030 年):年):算网一体共生。这是算力网络的最终目标,实现算、网在协议、形态的完全共生,打破技术边界。从用户视角来看,存储、计算与网络走向融合,用户可以直接使用多层次、统一化的算力资源。2.算力网络发展现状算力网络发展现状 (1)目前的算力网络建设进度尚处于从起步阶段向发展阶段迈进的过程目前的算力网络建设进度尚处于从起步阶段向发展阶段迈进的过程 目前,三大运营商的算力网络建设均在有序推进。例如中国电信在数字中国建设峰会上宣布已迈入云网融合
22、3.03,强调要素聚合,在基础设施层实现云网一体的新形态。中国移动在 2022 中国算力大会上发布算网服务 1.04,并积极助力算力网络相关统一国际标准体系的构建。(2)“东数西算”已启动)“东数西算”已启动 随着我国数字经济蓬勃发展,社会对数字传输等的需求进一步扩大,算力网络将成为新一代的数字经济建设的基础设施。2020 年 4 月,国家发改委对“新基建”的含义首次进行阐释,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施属于信息基础设施,鼓励地方积极布局,加快建设进度。针对算力分布不均衡的现状,东数西算促进算网一体资源联动。2021 年 5 月,国家发改委等四部门引发了全国一体化大数据中心协同
23、创新体系算力枢纽实施方案,提出在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏八个地区布局全国算力网络国家枢纽节点构。此外,这份方案中还提到了“网络一体化”与“算力一体化”要求建设高速数据中心直联网络。该直联网络用以支撑大规模的算力调度,促进多云之间、云和数据中心之间、云和网络之间的资源联动,这标志着“算力网络”被纳入国家新基建的发展范围。东数西算政策的实施能有效解决算力资源区域性分布不均衡的问题,通过建设直联通道将东部需求与西部算力资源相匹配,实现算力和数据的协同调度。东数西算工程为算力网络奠定坚实基座。2021 年 12 月和 2022 年 2 月,国家发改委等四部门先后发布
24、关于同意宁夏、贵州、甘肃、内蒙古等西部四地区和粤港澳大湾区、成渝地区、长三角地区、京津冀地区东部四地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函。自此,“东数西算”工程中全国八大枢纽节点及十个数据中心集群均已启动建设。东数西算工程是算力网络建设的前期关键环节,可实现全国算力、网络、数据、能源的统筹规划和合理调度,为后续的算网融合及产业服务打好了坚实底座。四四、算力算力网络产业链网络产业链 算力网络是由多个数字化基础设施行业所构成的有机整体。运营商是算力网络产业链中的牵头参与方,联合上下游云厂商、IDC 厂商等诸多参与者,构筑数字经济的新型底层设施。1.运营商:牵头构建算力网络生态运营商:牵头
25、构建算力网络生态 运营商在构建算力网络生态上具有天然优势,主要体现在以下几点:1)连接方面,运营商网络接入了数量众多且种类丰富的终端设备,例如手机、电脑、穿戴式设备、VR/AR 设备、智能家居、物联网终端设备等,运营商依靠网络资源抓住终端连接入口。2)传输方面,5G 网络具有高带宽、大连接、低时延的特性,可作为算力网络数据传输的前提条件。3)算力资源方面,运营商的 IDC 可用资源池数量和云计算算力规模在国内领先于其他第三方数据中心厂商,同时西部 IDC 资源布局完善,可提供大规模算力的同时又可有效为客户降低成本。4)市场方面,运营商拥有海量的个人用户和政企用户,广泛的客户资源是运营商推广算力
26、服务的入口。5)生态方面,运营商的产业链资源丰富,可以协同整合通信设备商、终端设备商、云服务厂商、软件服务商等多方产业链参与者的力量,打造算力网络生态。基于既有的独特优势,三大运营商可从“网络”“算力”“商业服务”“生态”四个维度搭建算力网络。(1)“网络网络”技术改进,优化网络基础技术改进,优化网络基础 运营商加速 5G 网络技术升级,优化算力网络基础。算力网络的最终目标是满足千行百业的上云需求,提供差异化且高质量的服务,这就要求其底层网络,即 5G 网络,能够用一张网灵活适配多样化业务需求。当前,运营商正加速以 5G 为代表的新一代信息基础设施建设,据工信部数据,截至 2022 年 6 月
27、末,全国共建成 5G 基站 185.4 万个,已广泛覆盖国内全部地市、县城城区和 90%以上的乡镇镇区;固定宽带由百兆迈向千兆跨越升级,光纤用户占比由 2012 年的不到 10%提升至 2022 年 6 月末的 95.2%。如何用一张网满足不同应用场景对于网络性能的多样化要求?最好的解决方案就是 5G 网络切片。网络切片能够将原始单张物理网络转化为彼此独立的多层次虚拟逻辑网络,不同逻辑网络对应不同性能及应用场景,相当于将一把普通的刀变为多功能的瑞士军刀。并且一张子网络还可以再次进一步划分,例如eMBB 切片还可以划分为虚拟现实子切片、智能手机子切片等。运营商也由此发展了新的商业模式,可以创造网
28、络切片功能,并将不同性能的虚拟网络出租给从事不同业务的服务商,在使用结束后还可以撤销切片,从而显著提高了资源的利用率和网络的灵活性。5G 网络分为接入网、承载网、核心网,网络切片功能的实现需要由三部分配合完成。接入网是神经末梢,起到连接所有类型终端的作用,例如可以采用基站进行无线接入、采用光纤进行有线接入等;承载网是神经网络,主要采用光纤光缆进行接入网和核心网之间的数据传输和调度;核心网是大脑,由多种 不同功能的网元设备组成,对各种业务进行管理和控制。在 5G 时代,5G 网络各组成部分进行了关键技术变革,以不断满足创新业务需求。例如在接入网侧,5G 网络将基站的三个主要单元 6CU、DU、A
29、AU 解耦。考虑到不同的应用场景需求、建设成本等因素,运营商采用多种接入网部署方案,分离或合设 CU、DU、AAU 来满足不同的场景需求。在承载网和核心网侧,全光化网络、SRv6、SDN 等技术变革持续赋能算力网络的灵活调度。我们认为运营商在网络侧的技术改进,是算力网络建设的关键技术基础,为未来的算网融合、算网一体提供了前期准备。(2)“算力资源算力资源”三大运营商结合基础设施布局算力网络三大运营商结合基础设施布局算力网络 三大运营商不仅是底层网络的建设者,还是算力资源的重要供给者。根据前瞻产业研究院数据,2020年电信运营商共占据 IDC 市场将近 50%的市场份额。运营商 IDC 资源布局
30、与国家“东数西算”枢纽节点布局高度契合,在一线城市优先抢占稀缺算力资源,在西部地区打造超大型数据中心,领先布局优势叠 加东数西算政策带来的西部数据中心上架率提升,运营商有望迎来相对于第三方数据中心更长的红利收割期。1)中国移动中国移动 根据公司 2021 年发布的中国移动算力网络白皮书,公司将以算力为中心,网络为根基,目标是打造网、云、数、智、安、边、端、链(ABCDNETS)等多要素融合的算力网络,最终实现“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”。在算力资源布局上,根据公司公告数据,公司规划布局了“4+3+X”数据中心,构建了“N+31+X”的云资源池体系,储备了众多面向边缘接入的站点资源
31、。截至 2021 年底,中国移动拥有对外可用 IDC 机架40.7 万架,累计投产云服务器大于 48 万台;2022 年中国移动算力网络计划资本开支达 480 亿元,公司预计 2022 年新增对外可用机架约 4.3 万架,新增云服务器超 18 万台。2)中国电信中国电信 公司不断深化云网融合战略,其目标是通过实施虚拟化、云化和服务化,形成一体化的融合技术架构,最终实现简洁、敏捷、开放、融合、安全、智能的云网融合新型基础设施的资源供给。在算力资源布局上,根据公司公告数据,中国电信构建了“2+4+31+X+O”的云和 IDC 资源一体化布局,截至 2021 年底,公司拥有超过 700 个数据中心,
32、对外提供服务机架规模达到 47 万架,算力规模达2.1EFLOPS。中国电信 2022 年 IDC 计划资本开支为 65 亿元,公司预计新增对外可用机架约 4.5 万架;云资源计划资本开支为 140 亿元,预计新增云服务器 16 万台,算力规模在 2022 年底同比提升约 81%至 3.8EFLOPS。3)中国联通中国联通 公司构建 CUBE-Net3.0 网络创新体系,以此为目标架构,中国联通设置了“5+4+31+X”新型数据中心,打造“联接+感知+计算+智能”的算网一体化服务。在算力资源布局上,根据公司公告数据,截至 2022 年 2 月份,中国联通现有数据中心 880 余个,总规模超过
33、30 万架,承载服务器超百万,数据中心主要分布在京津冀、长三角、珠三角、鲁豫、川陕渝、蒙贵等区域。(3)“商业产品商业产品”丰富行业解决方案丰富行业解决方案 由运营商推出的算力服务成为算力网络迈向商业化发展的第一步。目前,中国电信和中国移动均已发布了商业化的算力服务产品。以电信的产品为例,7 月 12 日,上海电信发布首个运营商的公共算力服务产品,该产品基于中国电信天翼云优势资源,提供通用算力、智能算力、超算算力多种类型服务,支持跨区域的算力网络实时、灵活调度能力,实现算力、网络、存储资源云网融合一体化运营服务。我们认为运营商商业化算力服务产品的推出是算力网络建设中的重要进展,通过直接为客户提
34、供高效、灵活的算力支持,推动行业解决方案创新,实现自身云、网、算等多资源的融合,拓展数字化业务规模。随着算力资源规模扩大、算力服务逐渐丰富,我们认为整合算力资源的交易平台将成为新的算力网络商业模式。考虑到算力资源同水电相比,结构更为复杂,我们认为区块链、AI 等技术将成为交易平台的关键技术。算力交易平台可以汇聚各地分布式的零散算力,促进各区域、各服务商之间的空闲算力流转,实现算力的按需分配和公平定价,同时降低企业使用算力服务的门槛。(4)“生态生态”牵头共建,互惠共赢牵头共建,互惠共赢 运营商因其云网资源优势,成为算力网络产业链上最关键的一环,应积极探索产业链合作机会,牵头打造共赢生态圈。在算
35、力网络底层资源上,搭建一张全社会的算力网络还需要引进各行各业的合作伙伴,如作为基础设施的云厂商、IDC 厂商,和提供垂直行业服务的第三方服务商等。运营商提供云、网资源,以网络连接各方产业链的各个环节,在算力网络中扮演着关键的“调度者”角色,识别下游客户的算力需求,按需实时调度不同位置的算力资源,实现服务的自动化部署、最优路由和负载均衡。在算力网络应用服务上,运营商可以联手行业伙伴,围绕算力网络技术变革、垂直领域解决方案持续深化合作,共同开发产品,共享技术经验,探索更多算力网络在制造、交通、医疗、教育、港口等各行各业的应用创新。此外,运营商积极推进统一的算力网络相关国际标准体系构建,为未来多平台
36、、多厂商能力共享奠基。例如中国移动联合产学研各方 26 家单位,协同攻关,实现了算力路由、算力原生等多个方向的技术突破,并推动 ITU/IETF 等国际标准体系构建。我们认为运营商推动统一的算力网络标准体系构建有助于建设统一泛用的算力生态,提高企业的影响力。2.云厂商:拥有云资源和技术优势的重要参与者云厂商:拥有云资源和技术优势的重要参与者 云计算厂商是算力网络的重要参与者,借助已有的云计算资源和技术优势,可从基础设施、云网服务、安全管理多个层次参与算力网络建设。云计算厂商是公有云计算资源和云技术的主要提供方,是算力基础设施的重要供给者。据 IDC 发布的2021 年下半年中国公有云 IaaS
37、+PaaS 市场数据显示,阿里云、华为云、腾讯云依次占据市场份额前三位,份额合计超 60%。此外,互联网厂商在云计算领域发力较早,将云计算技术优势与算力网络的传输、调度优势相结合,能够为客户提供更为优质的服务体验。与运营商合力推出云网产品,服务企业客户。云厂商可通过向运营商租用带宽,利用 SDWAN、专线等技术为客户提供云专线、云 VPN、5G 云专线等产品。以腾讯云的 5G 云专线为例,与运营商合作,在核心网部分使用腾讯 TSAC(边缘接入与加速平台)与运营商核心网的 UPF 网关对接,直接调度运营商核心网资源,保障云专线业务的可靠性,实现云计算与 5G 网络技术的高度融合。未来随着算力网络
38、的发展不断成熟,云厂商可作为底层云计算基础资源和技术的赋能者,参与算力网络体系建设。3.IDC 厂商:东数西算驱动算力布局优化厂商:东数西算驱动算力布局优化 IDC 厂商是算力网络中基础设施层的重要参与者,提供各种分布式算力资源的出租服务。IDC 在算力网络建设进程中主要布局东数西算、绿色低碳、算网一体化等发展方向。IDC 厂商的算力资源布局和业绩收入都呈现良好增长态势。我国 IDC 厂商持续加大算力资源布局,根据工信部数据,我国数据中心机架规模稳步增长,按照标准机架 2.5kW 统计,截至到 2021 年年底,我国在用数据中心机架规模达到 520 万架,近五年年均复合增长率达 33.03%。
39、在数字经济时代算力的庞大需求驱动下,我国数据中心业绩收入持续快速增长。根据中国信通院数据,2021 年,我国数据中心行业市场收入达到 1,500.2 亿元,近三年年均复合增长率达到 30.69%,IDC 厂商规模的快速增长,印证了市场对于算力资源需求的扩张。在东数西算一盘棋下,西部地区承接部分东部算力需求。国内数据中心所承载的需求分层将更加清晰,东部数据中心靠近城市,负责工业互联网、AI 推理、边缘计算等要求低时延的业务;而西部算力资源和绿色能源利用效率将在需求聚集下显著提升,服务于算法分析、视频渲染、超算、存储备份等大算力场景。东数西算布局充分利用了东西部数据中心的独特优势,和算力网络对 I
40、DC 优化布局的要求高度吻合。绿色低碳是 IDC 发展的必由之路。东数西算政策对于西部的四个地区(贵州、内蒙、甘肃、宁夏)的PUE(电能利用效率)要求是低于 1.2,对于东部的四个地区(京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝)的 PUE 要求是低于 1.25,而根据 ODCC 数据显示,目前各区域 PUE 水平均高于东数西算要求,还有较大节能空间。另外,IDC 厂商也在积极解决其高能耗难题,通过液冷、AI 能效管理等技术优化能耗,提高效益。我们认为政策支持、技术创新两个层面将有效推动数据中心向绿色化、节能化演进,助力算力网络的绿色建设。算力网络早期主要聚焦于算网协同,最终会向算网一体化阶段演进。未
41、来算力网络能够协同调度数据中心的计算、存储、传送多维度资源,为上层应用提供高效、灵活、专业的服务,实现计算资源利用率最优、网络效率最优、用户体验最优。五五、算力网络相关公司算力网络相关公司 1.中科曙光:高性能计算龙头中科曙光:高性能计算龙头 中科曙光是中国信息产业与高性能计算领域领军企业。中科曙光成立于 2006 年,背靠中国科学院计算所,经过多年发展,公司于 2014 年在上海证交所上市。作为中国核心信息基础设施领军企业,中科曙光专注于高性能计算领域,基于公司多年积累的高端计算优势,积极布局智能计算、云计算、大数据等领域,主要业务涉及高端计算机、存储产品、云计算服务、网络安全产品等。目前,
42、中科曙光主要有两款智能计算服务器产品:X785-G30 与 X785-G40。中科曙光拥有国际领先的 5 大智能制造生产基地、7 大研发中心,在全国 50 多个城市部署了城市云计算中心。公司充分发挥高端计算优势,大力发展人工智能、云计算、大数据等先进计算业务。根据国家规 划、产业发展和政企用户需求,公司打造了全新智能算力基础设施-曙光 5A 级智算中心,提供全场景人工智能计算服务,包括算力供给、算法优化、数据服务和行业应用。曙光 5A 级智算基础设施采用分布式异构并行体系结构,搭载多种类型的芯片,可提供多样化的算力供应,覆盖全算力精度,以满足不同的人工智能应用场景和多种用户需求为区域和行业的智
43、能化发展提供支持。2.海光信息:国产高性能海光信息:国产高性能 CPU 和和 GPGPU 领军企业领军企业 海光信息专注于研发、设计和销售高端处理器(CPU 以及 GPGPU),持续技术创新、产品迭代。海光信息的主要产品为应用于服务器和工作站等设备中的通用处理器(CPU)和协处理器(DCU,即GPGPU)。海光处理器性能出众,同时软硬件生态丰富、工具链完整、应用迁移成本低。另外,海光CPU 与 DCU 虽脱胎于 AMD,但经过多年独立自主研发迭代,已经实现自主可控、安全可靠,是国产芯片之光。目前,苏州昆山、成都等多地超算中心已经搭载海光 CPU 与 DCU,为社会提供优质算力。海光 CPU 一
44、、二代均已商业化,三代初亮相,四代有序研发中。海光 DCU 一代已商业化应用,二代研发中。公司持续技术创新和演进,坚持走“销售一代,验证一代,研发一代”的产品开发策略。公司建立了完善的高端处理器的研发环境和流程,持续开发多代产品,产品性能不断提高,同时功能不断完善丰富。海光 CPU 的四代产品中,海光一号和海光二号均实现了商业化应用,海光三号已亮相发布会,海光四号处于研发阶段。海光 DCU 于 2018 年启动 DCU 第一代产品深算一号的产品研发,于 2020 年 1月启动了深算二号的研发,截至 2022 年 6 月,深算一号已实现商业化应用。2022 年,海光发布国内首个全精度(FP64)
45、异构计算平台,该平台搭载 CPU 海光三号和 DCU 海光深算,涵盖数值模拟、AI 训练、AI 推理所需的多样算力,实现了智能计算与数值运算的深度融合。同时,此平台可全面支持 Tensor Flow、Py Torch、Caffe2 等主流 AI 深度学习框架,目前已超过 1000 种应用软件部署在该平台上。3.浪潮信息:全球浪潮信息:全球 AI 服务器第一大厂商服务器第一大厂商 浪潮电子信息产业股份有限公司是浪潮集团有限公司旗下三家上市公司之一,是全球领先的 IT 基础架构产品、方案及服务提供商。公司主要从事服务器等云计算基础设施产品的研发、生产和销售,业务覆盖计算、存储、网络三大关键领域,提
46、供包括云计算、大数据、人工智能、边缘计算等全方位数字化解决方案。公司以“智慧计算”为战略,构建开放融合的计算生态,为客户构建满足多样化场景的智慧计算平台,全面赋能传统产业的数字化、智能化转型与变革,重视算力基础设施的建设和发展,为中国数字经济发展提供充足的算力支持。根据 IDC 数据,2021 年浪潮信息的 AI 服务器在世界市场和中国市场均蝉联第一位,是 AI 服务器行业的顶尖巨头。4.云赛智联:国资背景的上海市大数据中心数据资源平台集成及运营商云赛智联:国资背景的上海市大数据中心数据资源平台集成及运营商 云赛智联是上海国资委旗下的上市公司,专注于云计算与大数据、行业解决方案以及智能化产品业
47、务。其主营业务分为三部分:云计算与大数据板块、行业解决方案板块以及智能化产品板块。公司成立于1986 年,并于 1987 年作为首家施行股份制的国有企业向社会发行股票。2015 年,公司实施重大资产重组。经过多年快速发展,公司已成长为以新一代信息技术为基础的智慧城市综合解决方案提供商。截至2023 年 3 月 31 日,持股云赛智联 5%以上的股东分别为上海仪电电子(28.03%)及云赛信息(6.5%)。其中,上海仪电电子和云赛信息皆为上海仪电集团百分之百控股,而上海仪电集团则是上海市国有资产监督管理委员会的全资子公司。公司专注 ToG 项目,已成为上海市大数据中心数据资源平台总集成商和运维商
48、、上海市大数据中心数据运营平台总运营商。近年来,云赛智联持续优化技术能力,在基础架构、云服务、大数据平台与运营、人工智能、行业应用等层面提高打造整体解决方案的能力。并且,公司积极发挥国有控股企业优势,深耕 ToG 项目。目前,公司打造的上海大数据计算中心的一期工程已投入运营。同时,公司启动了建设园区配套 110KV 电力用户站工程,为大数据中心后续扩容做准备。2021 年,公司再度中标了市大数据中心数据资源平台建设二期、自贸区大数据服务平台、市数据共享交换平台运维和市电子政务云灾备中心2021-2022 运维等项目。2022 年 9 月,云赛智联的全资子公司上海南洋万邦中标了上海市大数据中心数
49、据运营服务,将继续为市大数据中心提供大数据资源平台相关运营服务、数据治理及共享开放服务、数据分析及可视化服务。5.寒武纪:国产寒武纪:国产 AI 芯片先行者芯片先行者 寒武纪始终深耕芯片研发,不断推陈出新、实现技术进步。寒武纪自成立之初便开始了对 AI 芯片领域的探索创新,并在 2016 年年底成功研发出全球首款 AI 手机芯片寒武纪 1A。2017 年,这款芯片被搭载于华为的高端系统级芯片麒麟 970,应用于 Mate10 手机,可以在功耗极低的前提下,涵盖人脸识别、语音识别、图像增强等多种功能。此后,寒武纪又陆续推出了多款 AI 芯片产品,包括云端训练芯片 MLU100、边缘推理芯片 ML
50、U270、车载推理芯片 MLU290 等。这些产品都具有高性能、低功耗、高集成度等特点,在图像识别、语音识别、自然语言处理等领域都有着优异的表现。6.拓维信息:华为拓维信息:华为“鲲鹏昇腾鲲鹏昇腾”战略合作伙伴战略合作伙伴 拓维信息是中国领先的软硬一体化产品及解决方案提供商。公司成立于 1996 年,2008 年上市。业务覆盖政企数字化、智能计算、鸿蒙生态,布局全国 31 省、海外 10+国家,聚焦数字政府、运营商等重点领域和行业,服务超过 1500 家政企客户,提供全栈国产数字化解决方案和一站式全生命周期的综合服务。拓维信息紧紧跟随数据经济发展浪潮,已构建了智能计算、鸿蒙生态与政企数字化三大
51、类型产品。同时,作为华为云首批“同舟共济”战略合作伙伴,拓维信息自 2017 年起开始布局华为云业务,携手华为和众多软硬件生态伙伴打造全栈国产数智化产品及解决方案,并基于华为技术底座,由子公司湘江鲲鹏构造“兆瀚”自主计算产品。依托华为“昇腾+鲲鹏”技术架构,拓维信息积极构建 AI 智算解决方案。在 AI 智算催生大量算力需求的背景下,拓维信息与华为联合探索算力生态建设可能,其子公司湘江鲲鹏先后发布基于鲲鹏处理器和昇腾处理器的数十款兆瀚 AI 产品,包括 AI 推理、AI 训练、AI 小站、AI 集群、智能边缘等。同时,作为华为“昇腾智造”及“昇腾智行”双领域解决方案合作伙伴,拓维信息积极探索落
52、地场景,研发出基于昇腾的 AI 稽核、质检等解决方案,助力解决经济产业发展中的痛点堵点。不仅如此,拓维信息积极推动国产智能算力的发展,在贵州、甘肃两个算力枢纽与其他生态建设者一同探索“东数西算”国家工程的落地实践,深入参与长沙、重庆人工智能算力中心建设。其中,拓维信息在贵州与贵安产控、云上贵州共同注资设立的云上鲲鹏以“平台+生态”方略,助力多领域行业数字化转型,目前已在教育、交通等 8 大行业研发出了 33 个优秀行业应用案例,致力促进大数据与实体经济深度融合。7.四川长虹:参股华鲲振宇提供澎湃算力四川长虹:参股华鲲振宇提供澎湃算力 立足华为技术底座,助力长虹转型升级,华鲲振宇参与数据设施新基
53、建。2020 年 6 月,四川长虹为实现计算产业的战略化转型升级,联手各大资方建立华鲲振宇,并由华为提供技术底座,全面负责基于“鲲鹏+昇腾”处理器的“天宫”自主品牌系列产品的生产销售全流程服务。华鲲振宇积极参与包含江西、福建、成都、济南在内的多省市智算中心建设,公司研发的“天宫”昇腾 AI 全栈基础软硬件平台为中心提供核心基础设施。以成都为例,华鲲振宇承建的人工智能算力平台提供高达 300P 的 AI 计算能力,相当于 15 万台高性能计算机的计算能力。在“天宫”昇腾技术底座提供的坚实基础之上,成都智算中心已和近100 家企业与高校科研机构合作共创,孵化近 200 个人工智能解决方案。AT80
54、0Model9000 算力与能效兼备,有效满足数据中心绿色化要求。华鲲振宇注重研发,近期推出的基于鲲鹏+昇腾技术架构研发的 AI 训练服务器 AT800Model9000 展现出了优越性能,在 ChatGPT 高速发展催生巨额算力需求下,可以有效填补当前算力不足的供给缺口。服务器已实现覆盖部件到整机的全栈自主可控,可广泛应用于 AI 大模型开发、训练和推理。不仅如此,AT800 还可以在保证整体高性能和稳定性的前提下进行全栈适配调优,可以有效满足不同场景下的业务要求。服务器在算力密度、网络带宽和能效比方面表现卓越,不仅能够提供 2.56PFLOPSFP16 超强算力,8*100GRoCEv2
55、高速接口 有效缩短 1070%的芯片间跨服务器互联时延,还提供业界 1.3 倍的 2.56PFLOPS/5.6kW 超高能效比,促进数据中心绿色化、提高能源利用率。8.深桑达:建立中国电子云,致力建设自研数据底座深桑达:建立中国电子云,致力建设自研数据底座 以 PKS 技术架构体系为基,深桑达成立中国电子云,提供安全算力服务。中国电子云成立于 2021 年,是深桑达以中国电子 PKS 自主安全计算体系为底座建立的数据基础设施,包含国产化自研可信的计算架构和分布式云原生操作系统,提供涵盖 IaaS、PaaS 和 SaaS 能力的专属公有云服务。中国电子云依托的PKS 体系脱胎于中国电子多年的深厚
56、技术积累,名称中的“P”代表飞腾 CPU,“K”指的是麒麟操作系统,“S”即安全,中国电子云的自研原生技术架构是保障其安全性的最大依托,体系中使用的飞腾 CPU 和麒麟操作系统均为中国电子自主研发,同时中国电子云交付的 60%硬件设备基于国产芯片,有效防范过度依赖进口芯片带来的断供危险。凭借着在安全方面的出众表现,PKS 体系在信创领域具备最大的市场份额,飞腾 CPU 达到 74%的市场份额,麒麟操作系统甚至高达 87%。国资云赋予中国电子云独特信任优势,与智源研究院联手探索本土硬件适配,助力实现智能算力国产化。随着云计算领域不断发展推进,政务机构和大型国企催生了巨额上云需求,市场份额不断扩张
57、,发展空间广阔。云计算开源产业联盟数据显示,2021 年我国政务云市场规模达 802.6 亿元,预计 2023 年将增长至 1203.9 亿元。而中国电子云脱胎于中国电子,出身天生赋予其国内政企领域的充分信任,且自研架构也从技术角度保障了安全性,有效防范后门风险、漏洞风险和断供风险,保障业务过程中的“本质安全+过程安全”。但目前,中国电子云底层硬件中大比例使用的国产芯片在实现应用迁移时面临挑战,一定程度上阻碍了原生架构的建设,难以实现完备的智能算力本土替代化。为建立更完备的自研技术体系,中国电子云与智源研究院联手,共同建立“大模型国产算力云平台开放实验室”,合作探索实现国产CPU 的大模型适配
58、部署,未来有望以国产算力支撑 AI 领域的算力需求。9.首都在线:首都在线:AI 推理算力与渲染算力的领军企业推理算力与渲染算力的领军企业 首都在线是一家覆盖全球的互联网数据中心服务提供商,致力于为中国企业出海提供全球云网一体化解决方案。公司主要服务于游戏、电商、视频、教育、大数据等互联网细分领域及传统行业客户,为其在全球提供快速、安全、稳定的云计算及 IDC 服务。公司的 IDC 服务覆盖全国三十多个主要城市。目前,公司在全国 60 余个数据中心部署超过 3,000 个机柜。此外,公司还在全球 10 余个国家或地区建立了云网一体化服务节点,包括美国、日本、新加坡、德国、中国香港等。2022
59、年初,首都在线增加了部分前瞻性投资,在新的业务市场、新的行业领域进行开拓,加大面向新兴产业所需的 GEC 边缘计算平台的研发及边缘计算节点部署的投资力度。10.铜牛信息:形成铜牛信息:形成“IDC+国资云国资云”全面综合服务能力,积极参与数据要素全面综合服务能力,积极参与数据要素市场发展市场发展 拥有可靠国资背书、自建数据中心布局优越位置,铜牛信息专注提供一站式云平台建设与服务。铜牛信息是一家集互联网数据中心服务、云服务、互联网接入服务、互联网数据中心及云平台信息系统集成服务、应用软件开发服务为一体的互联网综合服务提供商。公司是国内少数以自有房产自建数据中心且自主搭建云平台的专业 IDC 服务
60、商之一。作为北京市国资委旗下唯一一家以互联网数据中心和云服务为主营业务的上市公司,铜牛信息拥有四大自建云计算服务和网络安全服务运营中心,并依托自建数据中心与云平台,为客户提供安全合规、高可靠性的一站式 IaaS、PaaS、SaaS 各层面云平台服务及云平台相关建设、运维服务。凭借多年互联网发展经验与可靠国资背书,铜牛信息赢得了众多知名客户的长期信赖,例如国家信息中心、中国国新控股、北京市网信办、北京产权交易所等。自建数据中心布局位置优越,铜牛信息坐拥优势区位内的优质资源。公司现有自建数据中心均布局于京津两地核心区域和经济重点发展区域,例如天坛数据中心位于北京市二环内、CBD 数据中心位于北京中
61、央商务区、而国门数据中心位于北京市三环内,选址周边均聚集高价值潜在用户,例如要素交易市场、大型国有企业总部等,从而为公司业务扩展提供丰富目标客户资源,同时也为公司追逐 IDC、云计算等应用模式新发展提供强力地缘优势。11.优刻得:提供多种云计算服务,积极适配优刻得:提供多种云计算服务,积极适配 AI 领域智算需求领域智算需求 优刻得成立于 2012 年,是中国第一家公有云科创板上市公司。优刻得自主研发并提供计算、网络、存储等 IaaS 和基础 PaaS 产品,不涉足客户业务领域,致力建立中立、安全的云计算服务平台。公司依托全球部署的 31 大高效节能绿色云计算中心和国内 11 个线下服务站,提
62、供涵盖公有云、私有云和混合云 在内的多种云服务,并基于云计算推出综合性行业解决方案。同时优刻得已完成与数十家厂商的兼容性测试和互认,联合形成信创生态,可以通过一个云平台兼容管理多款信创体系 CPU 芯片。积极适配爆发智能算力需求,优刻得为 AI 客户提供算力支持。UCloud 自 2018 年起,加快建设、应用部署在国家算力枢纽节点的上海青浦云计算中心和内蒙古乌兰察布云计算中心,通过自建数据中心提供自由部署、负载灵活的定制化服务,为互联网和传统行业的大中型客户提供更具性价比的定制化“混合云”解决方案。两大数据中心结合既有计算资源,实现“前店后厂”式的云资源规模化延展效应。在承建的乌兰察布云计算
63、中心中,优刻得部署多种 GPU 高性能计算产品,机柜设计功率覆盖 4.4-8.8kW,可满足用户对机房等级、系统架构、单机柜功率等多样使用需求的量身定制。同时,为更好满足由大模型训练推理带来的井喷算力需求,优刻得积极研发,目前公司提供的 GPU 服务器可支持多种卡型 GPU 资源,包括 A100、V100S、MI100 多种类型显卡,适配训练、推理等用户需求,同时将智能算力与其他公有云资源打通,降低管理难度、实现便捷调度,为 AI 客户提供算力支持,促进人工智能产业发展。12.亚康股份:算力基础设施全产业链服务商亚康股份:算力基础设施全产业链服务商 亚康股份是一家以产品和服务能力覆盖全球主要数
64、据中心的算力基础设施全产业链综合服务商,公司业务分为三方面:算力设备集成销售,即向互联网及企业用户直接销售算力设备。算力基础设施服务,向算力园区、数据中心等提供包括产品运维交付服务、数据中心综合服务和集成交付服务等服务。云和数字化解决方案,公司研发的多云管理平台可以帮助用户实时监控云端使用情况,帮助企业实现数字化转型。公司为提升算力基础设施综合服务竞争力,研发投入不断加大,着重加强对混合云平台、算力基础设施运维、数据中心建设等领域的投入。2019-2022,研发费用逐年增长,且在 2021 年,研发团队持续迭 代升级 AIOPS 智能运维管理系统、LINKS 企业资源调度平台、多云管理平台、解
65、决方案研发中心项目等多项研发项目。六六、算力、算力网络建设网络建设方向方向 算力网络建设主要聚焦于公共算力平台建设、算力调度中心建设、鼓励中小企业参与共建、算电一体四个方面。下面将从这四个重点发展方向进行论述,梳理相关政策、分析相关产业发展现状。1.算力供给:智算供给是关键,国产化是发展重点算力供给:智算供给是关键,国产化是发展重点(1)计算场景愈发丰富,智能算力赋能科技、经济发展计算场景愈发丰富,智能算力赋能科技、经济发展 算力可分为通用算力、超算算力与智算算力三种,分别应用在不同场景中。通用算力主要来源于通用处理器 CPU,应用场景非常广泛,可用于对精度要求不高的数字化场景中。而超算算力则
66、主要支持天体物理、气象研究、航空航天等高精尖科研领域。这些场景运算量大,且对精度要求高(双精度算力)。智算算力则主要应用于 AI 场景中。对于 AI 模型训练及推理来说,处理文字、语音、图片或视频等需求较大,单精度、半精度、甚至整型的计算即可满足应用需要。一般来说,相比于模型训练,模型推理所需的算力精度较低,很多场景 Int8 即可满足需要。据国家信息中心,未来 80%的场景都将基于人工智能,所需算力资源将主要由智算中心提供。AI 大模型已经成为国家、企业和科研院所积极发展、重点投入的大方向。而普惠大众的智能算力就是 AI 发展的基础资源,智算中心正是实现这些科技创新的源泉。(2)我国人均智能
67、算力不足,智算规模有望持续上涨我国人均智能算力不足,智算规模有望持续上涨 从智能算力总额来看,美、中处于领先地位。从人均智能算力的角度,中国仍处于全球中等水平。据中国算力指数发展白皮书(2022),美、中的智能算力处于全球领先地位,分别占全球比重的 45%和 28%。然而从人均算力的高低来衡量,美国、英国、德国等国家的人均算力普遍高于 1000GFlops,而我国的人均算力处于中等水平。据 IMD 研究发现,人均算力的水平与一国的智能化水平高度相关,我国积极发展智能算力、打造智算中心是打造国际竞争力、发展综合国力的关键。中国智能算力规模有望持续快速增长,2021-2026 年期间,预计年复合增
68、长率达到 52.3%。据 IDC 数据与预测,2021 年中国智能算力规模达到 155.2EFLOPS,并在之后的几年始终保持稳健增长态势,预计到 2026 年将突破进入每秒十万亿亿次浮点计算级别,智能算力实现 1,271.4EFLOPS 的庞大规模,2021-2026 年期间,预计年复合增长率达到 52.3%。中国 AI 芯片市场将保持高速增长。2022 年,中国的 AI 芯片市场规模约 385 亿元。随着 AI 发展以及智算中心建设浪潮,该市场预计将保持高增长趋势。据艾瑞咨询测算,到 2027 年,中国的 AI 芯片市场规模预计将达到 2164 亿元。2022 年,我国智能算力占比已达到
69、60%,预计于 2027 年达到 88%。我国智能算力占比连年快速拉升。据头豹研究院,目前已从 2018 年的 12%快速增长至 2022 年的 60%,超过通用算力并且持续保持稳健增长态势,预计智能算力的占比将在 2023 年达到 70%,在 2027 年达到 88%。因此,建立智算平台成为大势所趋,AI 应用迫切呼唤充沛的算力养料。(3)各地兴建公共算力平台,设立智能算力规模目标各地兴建公共算力平台,设立智能算力规模目标政策引导人工智能公共算力平台建设、提供可靠高效算力,国产化与普惠是发展重点。2022 年 6 月,科技部办印发国家新一代人工智能公共算力开放创新平台建设指引(试行)(下简称
70、指引),为各地建设公共算力平台提供指引。指引中对平台的国产化程度、算力规模与解决方案等方面均进行要求,自主研发芯片所提供的算力标称值占比不低于 60%,并优先使用国产开发框架,使用率不低于60%。此外,在算力方面,对 AI 训练和推理的常用规格进行要求,16 位浮点(FP16)性能应达到400PFLOPS,32 位浮点(FP32)性能应达到 200PFLOPS,16 位整型(INT16)性能应达到 400POPS。同时,指引针对如今大模型训练需求的井喷需求,同时对环境承载能力提出要求,提出平台应配置成熟易用的人工智能全栈运行环境,能够运行千亿级参数的预训练模型。各地政策部署公共算力平台建设,致
71、力实现大规模算力供应。在众多地方政策中,均明确提出要建立公共算力平台,政策不仅聚焦于平台的新增或改建,同时也对算力规模、带宽、基站数等质量指标提出要求,例如贵州在文件中对每年的算力建设目标都进行了细致部署,从能力指标、质量指标、结构指标、通道指标、产业指标五个维度进行考核,促进规模与质量协调发展,为未来工作提供明确指引,从而提供大规模、高质量的算力,满足人工智能与大模型高速发展所催生出的澎湃需求。(4)华为、曙光深度参与各地智算中心建设华为、曙光深度参与各地智算中心建设30+城市落地 40+智算中心。目前,各地智算中心如雨后春笋快速建立,全国各省市均有所布局,智能计算中心创新发展指南显示,当前
72、我国超过 30 个城市正在建设或提出建设智算中心,已建成的、在建中的和规划的中心数量已逾 40 家。各地智算中心建设分两种模式,大多数采取“政府主导+企业承建”模式。智算中心主要分为“企业自建模式”与“政府主导+企业承建”模式。智算中心具有高投入、对地方经济发展具有高影响等特点,因此 30多座城市的智算中心建设项目大多数由政府主导、且紧密配合“东数西算”等建设指引的推进节奏,用于支持地方产业 AI 化、AI 产业化以及智能化治理。同时,政府结合业务需求与企业规模等因素进行综合考量、选取合适的承建单位。中科曙光、华为、百度、商汤、腾讯、阿里、浪潮信息和寒武纪等众多厂商参与建设。华为由于拥有雄厚财
73、务基础、技术水平和全体系昇腾智算框架,成为众多智算中心的供应商,承建中心数量超 20 家。此外,中科曙光率先提出 5A 级智算中心解决方案,其承建的智算中心在湖北、山东、江苏、安徽、浙江、广东和湖南等多地生根。寒武纪也不断深入参与进智算中心建设中,接连中标南京智能计算中心一期与二期项目,总预算金额超八亿。浪潮、天数智芯、燧源等企业也纷纷加入智算公共平台建设。2.各地推进算力调度进程,新商业模式正在诞生各地推进算力调度进程,新商业模式正在诞生(1)调度逐渐成为算网建设重点,各地发文推进算力编排调度工作调度逐渐成为算网建设重点,各地发文推进算力编排调度工作算力网络的发展进程划分为初步协同、共同调度
74、和融合一体三个阶段。在初步协同阶段,算力和网络仍然各自为战,编排调度并不融通,但开始向协同运营发展转变,算力基础设施布局由集中式走向分布式,逐渐实现资源按需调配、宽地域多行业协同的网络布局。紧接着进行的是算力和网络的共同调度,虽然算力和网络仍然为独立的个体,但共享的调度中心实现算网资源的统一管理、灵活编排,大大提高所有时空下的算力资源利用率。最后进行的融合一体阶段同时也是整个算网发展的最终愿景,即建成算网一体化基础设施,用户在完全无感的情况下使用最佳调度分配的低成本算力。算网建设重点有望从“基建”转向“调度”,赋能计算基础设施升级为算力资源服务。算力网络不只是简单的建设数据中心、智算中心进行算
75、力对齐,而是寻求网络、算力调度等多方面的技术发展与实践落地。当前算力基础设施建设如火如荼,智算中心犹如雨后春笋般在全国各地快速建立。然而部署算力只完成工程的第一步,随着基础设施建设进度不断推进,接下来要进行的是各节点之间的互联互通、实现算力统筹调度,将全国算力资源纳入总体布局,实现需求供给间的精准对接。从下述各地发布的算力相关政策可以看出。随着全国算网建设得逐渐深入,算网建设的重点将逐步从“基建”转向“调度”,赋能算力像水电一样随取随用,使计算基础设施升级为算力资源服务。实现算力一体化,完成节点互联与算力统筹调度成为接下来工作的难点与重点。依托公共算力服务平台,各地设立算力编排调度目标。在近期
76、各地发布的有关人工智能产业建设或算力相关的政策中,无一例外提到了算力的编排调度。其中,北京提出要建设统一的多云算力调度平台、提高环京地区算力一体化调度能力;上海着眼于技术研发,覆盖多云管理、云网协同、算力度量、算力感知、算网融合等关键领域、提高算力调度,同时制定目标,2023 年接入并调度 4 个以上算力基础设施,可调度智能算力达到 1,000PFLOPS(FP16)以上;深圳不仅致力于建设城市级智能算力平台、积极推动鹏城云脑三期项目建设,还以深圳为核、打造大湾区智能算力枢纽,谋划共建粤港澳大湾区智能算力统筹调度平台;贵州作为“东数西算”八大枢纽之一,大力推动算力资源跨域调度,致力建设国家枢纽
77、节点统一算力运营调度平台;成都积极优化“市内-都市圈-成渝”整体算力资源,并建立与其他国家枢纽节 点间的算力资源匹配对接机制。随着各地先行先试不断推进,有望探索出可行的算力调度方案,实现全国范围内的算力跨地域流动值得期待。从各地政策中可以看出,地方政府主要由小到大、由近到远推动算力的统筹调度。从实现市内省内的本地算力统筹调度,再到长三角、环京、粤港澳等区域性算力调度,最后到全国枢纽节点的算力调度。(2)各地建设算力服务平台,推动算力调度交易各地建设算力服务平台,推动算力调度交易 各地尝试打造区域性算力网络、东西部互联网络,争先实现高效互联与算力调度。随着算网“基建”工作逐步推进,建设“算脑”算
78、力调度中心、实现算力高效无损跨地域流动成为了接下来的重中之重。因此,各地域均因地制宜提出针对性方案、探索可行路径。甘肃、宁夏等多个枢纽节点积极推进区域算网建设,旨在建成市内、省内统一的算力供给体系,建立算力调度平台,实现省内算力资源的统一调配,同时,这些地区也对与长三角、京津冀等地的互联互通做出探索。(3)算力调度运营发展为新商业模式,科技大厂、科研事业单位、三大运营商、纷纷算力调度运营发展为新商业模式,科技大厂、科研事业单位、三大运营商、纷纷“入场入场”算力网络生态由算力提供方、算力调度运营方以及算力需求方构成,算力调度运营有望发展为新的商业模式。电网的生态由发电厂、电网侧以及用电方。类比于
79、电网,算网生态主要由算力提供方、算力调度运营方以及算力需求方组成。其中,芯片、服务器、IDC、云服务等厂商都是算力供给方的重要角色,有望持续受益于全国一体化算力网络的推进。而算力调度运营有望成为新的商业模式,通信运营商、云厂商、科研机构等多方角色纷纷积极参与算力调度发展,有望成为算力运营商、受益于算力网络产业发展。算力交易还在持续探索中,未来或将形成多元化交易模式。算力调度运营方有些类似于淘宝平台,可基于自有或第三方算力,提供自营、代理等多元服务,将合适的算力供给匹配给相应的算力需求方。目前,算力交易模式还未定型,初步探索为算力供给厂商定价,用户选择合适算力下单。未来也可能出现,运营方统一购买
80、算力,再进行出售。中科系、鹏城华为系、信通院电信系、并行科技以及中软国际等开发算力调度平台,积极担任“算力运营商”。我国算力网络建设不断推进,算力调度仍处于探索阶段,众多主体先行先试。目前,三个条线的表现较为亮眼:中科系:由中科院计算所和中科曙光牵头。中科院计算所提出信息高铁概念,并且持续推动建设信息高铁综合试验场。中科曙光开发的曙光全国一体化算力服务平台已经更新到 4.0 版本,为众多客户提供“无感”算力。鹏城华为系:鹏城实验室携手华为打造中国算力网,已接入全国多个超算、智算节点。信通院电信系:中国信通院联合中国电信共同发布“全国一体化算力算网调度平台(1.0版)”,为首个实现多元异构算力调
81、度全国性平台。另外,并行科技、浪潮信息、中软国际等主体也纷纷探索算力调度运营,形成百花齐放的多元市场。3.鼓励中小企业共建,中立云厂商有望接入算网鼓励中小企业共建,中立云厂商有望接入算网(1)告别垄断,拥抱多元,促进算力网络健康发展告别垄断,拥抱多元,促进算力网络健康发展全国一体化算力网络建设参与主体众多,避免单一“帝国制”垄断运营,激发中小企业热情、探索“联邦制”运营。李国杰院士从顶层设计角度将算网建设分为三部分:国家或地方财政建立的公共算力基础设施电信运营商和龙头云服务商建设的骨干企业级算力基础设施由大量中小型信息服务企业协作建立的算力网其中,算力的生命力在于协同,单独企业的端到端一体化不
82、利于全国算网的发展。因此李院士提出要避免“帝国制”的垄断运营,鼓励中小企业积极参与,探索联邦制。(2)国家、地方引导云厂商、中小企业接入算力网络国家、地方引导云厂商、中小企业接入算力网络国家鼓励云厂商、中小企业积极参与算力网络建设,第三方中立云厂商有望持续获益。国家鼓励中小企业积极参与全国算网建设。首先,鼓励各云厂商接入公共算力平台,在扩大算力资源供给的同时、帮助云厂商与需求方进行算力交易。鼓励中小厂商参与人工智能算力基础设施建设,不仅可以有效防止单一企业的帝国制垄断运营,还可使众多厂商在算力快速发展的浪潮中受益,促进数字经济的快速发展。接入平台厂商数已成为评价指标,助力实现平台与厂商间双赢。
83、在各地政策中,均提出要鼓励算力提供商接入公共算力平台。随着越来越多的算力提供商接入政府公共算力平台,不仅大大扩大了算力供应,企业间的算力交易与调度也拥有了坚实可信的底座,助力生态实现健康稳健发展。(3)第三方云厂商有望接入算力网络、持续受益第三方云厂商有望接入算力网络、持续受益在全国一体化算网建设快速推进的时代背景下,云厂商受益于政策红利,有望接入算力网络、持续获益。在国家与地方算网建设浪潮推动下,各云厂商均注重强化自身算力资源布局、同时大力推动自身技术创新,有望将自有算力资源接入到区域算网甚至全国算网中。其中,深桑达、首都在线、优刻得、铜牛信息、云赛智联等第三方云厂商有望在全国算网建设浪潮中
84、持续获益。优刻得迎合“东数西算”需求,布局青浦与乌兰察布两大云计算中心,A800 即将上线。优刻得凭借在数据中心、服务器、乃至计算、存储网络和安全等方面的多年积累,具备全栈云计算技术能力和工程实践能力,可为大模型行业快速构建稳定可靠的智算基础设施服务。公司布局两大数据中心,其中“东数”上海青浦数据中心将于 2023 年开放商用,机柜数量超 5000R,而“西算”乌兰察布数据中心部署 12000R机柜数量,凭借低于低温自然制冷、电价低廉和公司自研“白露”间接蒸发冷却技术,实现精准成本控制,可为大模型训练降低 30%-50%的运营成本。优刻得自建数据中心内部署多种 GPU 高性能计算产品,不仅包含
85、 NVIDIA 的 V100S 及 A100 等多款显卡,A800 也即将上线。此外,两大中心相互呼应、帮助客户进行成本控制。用户可将热数据部署在距离更近的东部中心、而将时效性要求不高的数据业务布局在成本更低的西部中心,通过使用混合型的云部署方式帮助客户实现最大程度的降本增效。4.推动推动“算电一体算电一体”新型供能体系建设,助力算网升级,赋能双碳目标新型供能体系建设,助力算网升级,赋能双碳目标鼓励超算中心、智算中心、新型数据中心等因地制宜地配置储能设施,以提升电力自平衡能力,进一步推动了算力基础设施与储能设施的融合发展。七七、算力网络发展可能带来的相关机遇算力网络发展可能带来的相关机遇 1.
86、算力网络投资带动经济产出,成为数字经济发展的重要推手算力网络投资带动经济产出,成为数字经济发展的重要推手 据工信部在 2022 中国算力大会上的信息披露,近 5 年来,我国算力核心产业规模平均每年增长 30%以上。截至 2021 年底算力规模位居全球第二。其中,2020 年我国算力产业规模达 2 万亿元,带动服务器、机房设备等直接经济产出 1.7 万亿元,并通过算力资源带来生产力的效率提升,间接带动经济产出 6.3万亿元。根据信通院测算,每在算力网络产业投入 1 元,将平均带动 34 元 GDP 经济增长。2022 年 5月,国务院印发的扎实稳住经济的一揽子措施中再次提及促进新型基础设施建设及
87、数字经济发展。算力网络建设将构成数字经济转型发展中的重要一环,算力网络是新基建和数字经济建设的关键底座算力网络是新基建和数字经济建设的关键底座。2.IDC 产业链、光模块、高速传输将持续受益产业链、光模块、高速传输将持续受益 由于算力网络需求的持续攀升,数据存储、传输及计算等环节均将受到较大拉动。数据结构看,预计2025 年全球数字经济占比将持续提升,同时从 2016-2022 年趋势看,在大数据市场中硬件、软件及服务市场份额均会有较大提升。在数字经济占比逐步攀升,大数据细分市场亦持续提升的过程中,我们认为对算力硬件的拉动将会成为未来较确定的主线。3.数据量及数据处理需求的提升,带来传输设备速
88、率升级,以及市场空间数据量及数据处理需求的提升,带来传输设备速率升级,以及市场空间的提升的提升 随着全球大数据市场的持续拓张,以及数字经济的不断发酵,和全球主要公司大模型的开发,未来全球交换机市场均将呈现出速率提升,以及相对应的价值量、毛利率的提升,带来市场空间及利润能力的边际向好。同时,服务器的速率、市场规模提升也将随着数据量的增长而扩张。随着数据量的提升,高速率服务器及交换机将成为未来数据时代的首选,同时线上需求呈现较大增长,推动了互联网厂商、云服务商的采购需求,带动了云服务器的增长,但政企客户对服务器的采购需求却因新冠疫情而放缓,我们认为该种趋势将于 2023 年有所回暖。4.随随数数据
89、处理和数据量的提升,传输速率的提升也将带动光模块行业的发据处理和数据量的提升,传输速率的提升也将带动光模块行业的发展展 当前全球光模块仍以 100G 及以下为主,根据 Light Counting 数据,2022 年后,200G、400G 光模块将渐渐成为主流,800G 光模块增速较快,预计 2023 年及以后将成为主流出货产品,传输速率的提升,以及产品力的提升,将使得光模块行业量价齐升,相关厂家预计将迎来较大发展机遇。据 LC 对光收发器、AOC(有源光缆)、EOM(嵌入式光模块)和 CPO(共封装光学)的预测显示,从 2016 年开始,基于硅光的产品所占的份额开始上升,从 2018 年开始
90、,其增长速度加快,400G 和 800G 等高速硅光模块将是未来高速增长的主要驱动力。目前各大厂商在 400G 硅光技术方案中积累一定经验。硅光模块有望在800G 时代迅速切入,在未来持续上量。国内光模块厂商积极布局,不断增强硅光技术研发。国内光模块厂商从低速光模块领域逐步拓展至高速光模块领域,在传统光模块领域具备一定竞争力。硅光模块上,国内厂商积极布局,目前与国外头部厂商差距逐步缩短,在封装技术、波导耦合等技术上取得一定成绩。光迅科技、中际旭创、博创科技、华工正源、亨通光电等企业近年来陆续发布了基于硅光技术的产品技术方案,预计将在未来竞争中奠定良好基础。5.算电一体助力双碳目标实现算电一体助
91、力双碳目标实现2022 年东数西算工程盛大登场,算力与电力共谋数字经济腾飞。在电气时代,电力作为经济社会发展的动力保障,稳定、高效的电力供应至关重要,进入数字经济时代,算力作为计算能力的衡量标准,同样成为经济发展的关键。延续着南水北调,西电东送,西气东输的资源调度逻辑,东数西算工程以算力为主体,旨在实现全国范围内的算力资源共享与协同。通过构建算力网络,实现算力资源的弹性按需调动,进一步优化资源分布,同时建立统一的算力交易平台,促进算力资源的合理配置与交易,使算力成为类似电力一样的公共资源。正如电网为电力供应提供基础设施支持,算力网络为数据计算提供算力服务,两者的发展路径相似,都旨在实现资源的高
92、效流动和优化分配。而随着数字经济的迅猛发展,电力与算力的关系变得更为密切。算力的提升需要更多的能源供给,而电力的稳定供应又依赖于算力网络的支持。这种相互依赖关系将推动算力网络与电力网的协同发展,为数字经济的蓬勃发展提供稳定动力。“东数西算”工程的推进将引导算力资源随电力资源的分布走向,推动绿色低碳电源中心与算力资源供给中心的协同建设,实现“算电一体”的新型供能体系。在“双碳”目标下,国家对数据中心集群作为大型电力工业用户和新负荷主体的电能使用效率和可再生能源利用率有更为严格的要求。据中国“新基建”发展研究报告,预计到 2025 年,数据中心能耗将占到全球能耗的 33。与此同时,由于数据采集和处
93、理量的指数级增长,数据中心对算力的需求也将显著增加,因此数据中心企业正在进军新能源领域,与电力企业合作开发“数据中心+新能源+储能”模式,以降低用电成本,满足电力系统的灵活性调节需求,并为新型电力系统的算力需求提供支撑。在“东数西算”框架下,大型数据中心将逐步提供资源租赁、数据托管、代建代维等增值服务,电力企业则提供站址、电力、网络等共享资源,从而推动电力基础设施形态变化,成为“电力+算力”资源服务商。此外,项目也将推动数据中心集群的集约化和联网化发展,以满足越来越多的算力需求。最终,算力基础设施和电力基础设施将呈现更强的相关性,并在规划和运行机制上呈现协同发展的趋势。河南政府政策引领,中国大
94、力支持算力基础设施与储能设施融合发展。2023 年 7 月 28 日河南省人民政府办公厅发布了一项重要政策,旨在支持并鼓励超算中心、智算中心、新型数据中心等因地制宜地配置储能设施,以提升电力自平衡能力,进一步推动了算力基础设施与储能设施的融合发展。该政策的核心亮点在于对配套建设储能规模在 1000 千瓦时以上的储能设施,省财政将给予一次性奖励。这一举措不仅在激励企业投身于算力基础设施的发展,同时也为储能技术的应用提供了强有力的政策支持。中国作为全球数字经济的重要引擎之一,也正处于算力网络深化建设的发展时期,算力基础设施的发展至关重要。而储能技术的引入,则为其提供了稳定可靠的能源支持。河南此次政策的出台,也将为其他地区在推动算力与储能融合方面提供宝贵的经验。可以预见,在政策的引领下,中国将进一步加强在数字经济领域的竞争力,为未来的科技创新和经济增长注入新的活力。