隨著數字經濟的蓬勃發展，算力作為核心生產力，已成為推動經濟社會高質量發展的新引擎。中機院提供的算力產業發展專項規劃，深入剖析了當前算力產業的現狀、面臨的問題，并對其發展方向及趨勢進行了前瞻性布局。在現狀方面，我國算力產業規模持續擴大，技術不斷突破，形成了多元算力形態并存的良好格局，同時，國家和地方層面的政策支持力度不斷加大，為產業發展提供了有力保障。然而，算力產業在發展過程中也暴露出一些問題，如算力利用率低、技術標準不統一、產業鏈協同發展不足等，制約了產業的進一步發展。面對這些問題，專項規劃明確了算力產業未來的發展方向，包括技術創新與升級、綠色低碳發展、算力資源協同調度以及算力服務普惠化等，旨在推動算力產業向高質量發展邁進。此外，規劃還對未來發展趨勢進行了預測，指出算力需求將呈現爆發式增長，算力網絡建設將加速推進，產業鏈協同發展將日益緊密，智能化與融合化發展將成為主流。通過這一系列深入分析與前瞻性布局，中機院的算力產業發展專項規劃為我國算力產業的持續健康發展提供了重要參考與指導。
一、政策背景
近年來，隨著數字經濟的蓬勃發展，算力作為數字經濟的核心生產力，已成為推動經濟社會高質量發展的新引擎。國家高度重視算力產業發展，出臺了一系列政策文件支持算力基礎設施建設與創新。例如，《“十四五”數字經濟發展規劃》明確提出要加快構建全國一體化大數據中心體系，布局八大算力樞紐，推進云網協同和算力智能調度，建設綠色數據中心。《算力基礎設施高質量發展行動計劃》進一步明確了到2025年的發展目標，即算力規模超過300EFLOPS，智能算力占比達到35%，東西部算力實現平衡協調發展。此外，各地政府也積極響應，紛紛出臺相關政策措施，推動本地算力基礎設施建設和產業發展，全國上下已形成推動算力產業快速健康發展的良好局面。
二、現狀
（一）產業規模
我國算力產業規模呈現快速增長態勢，2023年我國算力總規模達到230EFLOPS，同比增長27.8%，2024年進一步增長至265EFLOPS左右。2023年算力網絡市場規模已從2019年的215.92億元增長至774.29億元，2024年已進一步增長達到900億元以上。近5年算力產業鏈平均增速超過30%，規模位居世界前列，應用創新案例超過13000個，覆蓋工業、金融、交通等生產生活領域。
（二）技術發展
我國在算力技術領域不斷取得突破，先進計算芯片優化升級，單卡性能顯著提升，“國產時代”加速到來。例如，CPU+GPU異構計算、冷板式液冷等服務器技術基本成熟，為算力產業的高效運行提供了有力支撐。同時，3D NAND等閃存技術實現突破，存儲密度提升明顯，滿足了算力應用對存儲性能的高要求。
（三）產業鏈
我國算力產業鏈已經初步形成，涵蓋上游的基礎設施建設和設備供應，中游的算力服務提供，以及下游的算力應用。產業鏈各環節企業通過多年深耕，在多個領域實現技術突破，具備了一定的比較優勢。然而，與智算相關的設備、服務等與國外相比仍有一定差距，高性能存儲等領域有待進一步提升。
（四）區域布局
我國算力產業在區域布局上呈現出京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝等節點用戶規模較大、應用需求強烈的特征。這些地區重點統籌城市內部和周邊區域的數據中心布局，優化數據中心供給結構，擴展算力增長空間，以滿足重大區域發展戰略實施需要。例如，城市內部加快對現有數據中心的改造升級，優先滿足對實時性要求高的業務需求。
三、算力產業面臨哪些挑戰？
算力產業在快速發展的同時，也面臨著諸多挑戰，以下是一些主要的挑戰：
資源利用方面
- 算力利用率低：當前，國內算力資源分布較為分散，不同地區、不同行業和不同企業之間的算力資源差距較大，導致算力調度平臺在資源整合和調度方面面臨較大困難，難以實現資源的優化配置和高效利用。
- 算力效率不高：盡管算力規模在不斷擴大，但整體算力效率仍有待提升。部分算力設施在實際運行中，由于技術、架構等方面的原因，無法充分發揮其性能，導致資源浪費。
技術發展方面
- 技術標準不統一：在一些領域，如智能交通系統，各個系統之間缺乏統一的數據接口和通信協議，導致不同系統之間的信息交流困難，影響了整個產業鏈的效率。
- 國產智算軟硬件生態體系不健全：國產智算軟硬件在性能、穩定性和兼容性等方面存在不足，導致算力調度平臺在選用國產軟硬件時面臨較大困難，限制了算力調度平臺在國產化和自主可控方面的發展。
- 技術可擴展性受限：許多傳統計算架構在靈活性和可擴展性上存在局限，無法高效應對瞬息萬變的市場需求。同時，算力擴展過程中的資源管理與調度也是一個復雜的問題，不當配置可能導致計算資源的浪費。
市場運營方面
- 算力服務模式單一：當前，算力調度平臺提供的算力服務模式較為單一，主要以算力租賃和算力市場為主，缺乏靈活性和多樣性，難以滿足用戶多樣化的算力需求。
- 重建設輕運營：國內算力調度平臺的建設力度較大，但運營方面相對薄弱。許多平臺在建成后缺乏有效的運營和管理機制，導致平臺的使用率和效果不理想。
政策支持方面
- 政策和監管的不確定性：政府對于一些領域的政策支持與管理模式尚待完善，這直接影響了企業在技術研發及市場開拓方面的決策。
- 算電協同機制不完善：算電協同面臨資源分配不均、技術兼容以及市場機制不完善等挑戰，這在一定程度上制約了綠色算力的發展。
四、發展方向及趨勢
（一）發展方向
1. 技術創新與升級：持續加大算力基礎技術攻關，補短鍛長，發展國內算力自主技術體系。在芯片、晶圓制造等硬件重點領域補短，加強基礎科學領域自主創新；在基礎軟件領域提前布局，加快形成國產自研體系。同時，聯合龍頭企業在新興技術賽道如非硅基芯片、量子計算等領域重點突破，引領國產新賽道，掌握國際話語權。
2. 綠色低碳發展：在雙碳背景下，節能減排成為算力產業發展的重要議題。通過優化能源結構、采用高效制冷方案、高效供配電方案等措施，推動算力中心的綠色低碳發展。建立健全綠色低碳評估體系，科學衡量算力中心的綠色發展水平。
3. 算力資源協同調度：隨著“東數西算”工程的推進，進一步推動算力資源的最優配置，實現算力資源的協同調度。構建全國綜合性算力平臺，實現算力資源的動態監測、智能調度與優化配置，提高算力資源的利用效率。
4. 算力服務普惠化：推動算力服務呈現平臺化、普惠化趨勢，降低算力使用門檻，使算力能夠惠及更多行業和企業，尤其是中小企業，促進算力在千行百業中的廣泛應用，助力經濟社會數字化轉型。
（二）發展趨勢
1. 算力需求持續爆發式增長：在人工智能、數字孿生、元宇宙等新興產業高速發展背景下，我國算力需求呈現爆發式增長態勢。未來，隨著更多大模型的推出和應用，高性能算力的需求將持續增長，大模型與高性能算力的結合將更加緊密，推動算力產業不斷向前發展。
2. 算力網絡建設加速推進：算力網絡作為支撐數字化轉型的核心技術之一，其建設和發展將進一步加速。算力網絡將規劃“泛在協同”“融合統一”“一體內生”三個發展階段，推動算力網絡取得廣泛共識，原創技術多點突破，核心理念和關鍵技術融入國家規劃，上升為國家戰略方向。
3. 產業鏈協同發展日益緊密：算力產業鏈各環節將更加注重協同發展，形成完善、協同合作的廠商生態。發揮龍頭企業的領軍作用，推動產業鏈本土化、供應鏈多元化，培育孵化關鍵細分領域“專精特新”企業，共同推動算力產業的高質量發展。
4. 智能化與融合化發展：算力將與人工智能、大數據、云計算等技術深度融合，推動算力產業向智能化方向發展。多模態AI與算力的融合將更加緊密，促進跨行業融合，實現協同發展，為各行業提供更加智能、高效的算力解決方案。
