作 者
電子信息產業研究中心
隨著新一輪科技革命和產業變革加速演進,算力已成為推動產業升級和社會進步的重要驅動力。中國算力產業蓬勃發展,對經濟發展效能的放大、疊加、倍增作用愈發顯著,并催生出諸多新產業、新業態、新模式。“十五五”時期,中國算力產業鏈優勢環節將持續強化,京津冀等地區輻射帶動作用增強,各領域重點企業持續發揮優勢,帶動計算、存儲等領域技術迭代創新,有望進一步強化算力支撐中國經濟發展新動能的重要作用。賽迪顧問重磅推出《賽迪顧問“十五五”重點產業落地工具冊——算力》,厘清當前中國算力產業發展基礎,研判“十五五”時期發展形勢,為各地算力產業深度落地、高質發展提供參考。
01
度勢
產業鏈:
鍛長補短,下游應用將進一步加快普及
中國算力產業鏈設備環節發展迅速,新技術不斷涌現,機電設備、計算設備等多個算力產業鏈設備環節已具備比較優勢,但受限于核心零部件供應不足等因素影響,與智算相關的設備、服務等和國外相比尚有一定差距。整體上看,算力的下游應用賦能行業效果顯著。“十五五”時期,中國算力產業的高效、綠色水平將進一步提升,短板有望實現突破,算力服務呈現平臺化、普惠化趨勢。
計算設備等算力設備規模提升較快,“十五五”時期高效、綠色是關鍵方向。當前,中國在計算設備、存儲設備、溫控設備、電源設備等規模提升較快,中國企業整體實力增強,市場份額穩步提升,如2023年中國計算設備全球銷售額占比超過25%。在算力基礎設施快速建設、算力應用全面鋪開的背景下,“十五五”時期,高性能、綠色化的算力設備將受到用戶青睞,圖像處理速度、存儲吞吐量等性能瓶頸亟待突破,氟泵、模塊化、液冷等綠色節能技術需進一步推廣,以進一步強化算力設備整體優勢,實現高效、綠色發展。
智算服務自主程度有待提升,“十五五”時期有待提升關鍵技術水平,深耕定制化服務。2023年,中國智算服務市場規模超過180億元,呈現快速增長態勢,但中國智算服務的核心零部件起步較晚,且部分產品性能與國外龍頭廠商有一定差距。“十五五”時期,中國亟待抓住國產大模型應用快速發展的機遇,面向大中小企業對智算服務的定制化需求,縮小與國外的差距,提升國際競爭力。
算力應用加快賦能行業發展,“十五五”時期平臺化、普惠化將成為發展趨勢。當前,算力與交通、金融、制造等垂直行業的融合越發緊密,應用場景多樣,賦能效果顯著。如在自動駕駛領域,算力能夠實時處理和分析車載傳感器收集的數據,實現車輛自主導航和決策。“十五五”時期,隨著算力使用方從大型企業向科研機構和中小企業延伸,算力應用的模式將由分散孤立轉向平臺化。與此同時,政府搭建的公共算力平臺等將推動算力應用普惠化發展,降低使用成本,進一步加快算力應用的普及速度。
區域:
東部領跑,中西部跟隨
中國算力產業發展呈現東部地區領跑、中西部地區跟隨的態勢。東部地區聚集了全國59.6%的產業資源,相比之下,中西部地區由于算力資源相對匱乏,整體處于跟隨態勢。“十五五”時期,中國算力產業仍將呈現東部引領、中西部跟隨的發展特點,產業資源將主要集中在廣東、北京等東部省(市)。
數據來源:賽迪顧問
廣東:全國領先的算力應用產業格局基本形成,“十五五”時期進一步夯實算力產業底座。廣東大力推動算力應用產業發展,以廣州、深圳為主引擎,以珠三角為核心、粵東西北各地市協同聯動的算力應用產業格局基本形成。截至2024年11月,廣東共布局建設了11個省級算力產業園,廣州、深圳先后獲批國家級人工智能創新應用先導區,廣東成為唯一同時擁有兩個先導區的省份,算力應用領先態勢顯著。預計“十五五”時期,廣東將繼續夯實算力產業布局,在算力核心器件供給、軟硬件迭代升級、算力網絡建設上持續發力,進一步支撐粵港澳大灣區算力樞紐加速發展,帶動香港、澳門兩地算力建設,促進千行百業生產率提升。
北京:算力資源集聚度較高,“十五五”時期將建設具有全球影響力的算力產業創新應用高地。北京集中了全國乃至全球頭部算力供應商、研究院所、國家級重點實驗室等載體,各行業算力需求旺盛,算力產業蓬勃發展。近年來,北京全力推進算力基礎設施建設,算力供應能力進一步提升。預計“十五五”時期,北京將加大對算力中心建設的支持力度,加快建設算力互聯互通和運行服務平臺,為企業的模型訓練和部署提供便捷、廣泛的算力支持,攜手津冀蒙地區,加快建設具有全球影響力的算力產業創新應用高地。
浙江:算力產業鏈條較為完整,“十五五”時期將發展“智算+未來產業”。浙江算力產業已初步形成以杭州為核心,向寧波、嘉興、紹興等環杭州灣地區集聚發展的態勢。其中,杭州通用算力服務、智算服務水平居全國第一梯隊,形成了涵蓋“基礎層-技術層-應用層”的完整產業鏈條。預計“十五五”時期,浙江將結合智算在并行計算、異構計算等方面的優勢,依托自身基礎,探索智算賦能量子信息、腦科學與類腦智能等未來產業的發展路徑,加快提升算力產業能級。
企業:
強者恒強,行業集中度提升
截至2024年9月,中國算力全產業鏈企業數量達到9.1萬家,其中上市企業856家、高新技術企業2.7萬家。“十五五”時期,中國算力相關企業數量將呈現快速增長態勢,計算設備、存儲設備、IDC服務等細分市場將迎來發展機會,規模持續擴張。
數據來源:賽迪顧問
計算設備強者恒強,“十五五”時期加速計算和液冷將成為重要方向。計算設備在算力產業鏈中處于關鍵位置,性能要求高、新興技術迭代快等特點使得該領域門檻較高,龍頭廠商優勢地位顯著,市場集中度較高,且自身競爭力持續強化,與其他廠商的差距逐漸拉開。“十五五”時期,為響應算力設備整體高效綠色的發展趨勢,預計頭部廠商將加快在加速計算和液冷等領域的探索,鞏固自身競爭力的同時,引領計算設備環節的創新發展。
中國廠商在存儲設備領域的市場份額不斷提升,“十五五”時期布局全閃存、分布式存儲的廠商有望占據優勢。近年來,中國存儲設備廠商加快提升數據I/O速度、低時延、高可靠等產品核心性能,自身實力不斷增強,在分布式存儲等細分市場的表現優于國外廠商,市場份額持續提升。“十五五”時期,預計閃存介質的價格將進一步下降,存儲需求將側重橫向拓展帶動具有高擴展性的分布式存儲發展,因此布局上述兩個領域的存儲設備企業將迎來發展機會。
DC服務進入行業擴張期,“十五五”時期市場有望加速整合,帶動行業集中度提升。當前,中國IDC服務廠商多分布于京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝等一線城市及周邊地區。由于近年來算力產業蓬勃發展,因此IDC服務廠商的數量持續增加。“十五五”時期,由于提供附加值較高的智算中心服務對管理運維能力和云網整合技術要求較高,因此行業有望迎來加速整合期,資金流向更為集中、優質項目較多的頭部企業,其規模將持續擴張,行業的集中度也將持續提高。
技術:
計算溫控持續突破,存儲有待進一步提升
中國算力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,“十五五”時期,中國算力產業關鍵環節技術水平有望大幅提升,在計算設備、溫控設備等領域有望形成明顯技術優勢,但高性能存儲有待進一步提升。
數據來源:賽迪顧問
CPU+GPU異構計算、冷板式液冷等服務器技術基本成熟,“十五五”時期CPU+xPU異構計算及浸沒式液冷有望迎來快速發展。近三年智能算力需求持續增長,搭載GPU的高性能計算服務器市場規模快速提升。此外,服務器在功率密度和算力持續提升的同時,散熱問題日益顯現,冷板式液冷服務器發展迅速。“十五五”時期,隨著FPGA、ASIC、NPU、TPU等架構技術的成熟,搭載CPU+xPU異構計算的服務器有望成為市場主流產品。除此之外,預計10kW以上的大功率密度服務器快速普及,散熱效果更好的浸沒式液冷將快速發展。
3D NAND等閃存技術實現突破,“十五五”時期高端全閃存介質有待關注。隨著算力應用對存儲性能要求持續提升,傳統機械硬盤已難以滿足需求,閃存加快普及。近年來,中國在3D NAND等閃存技術實現突破,得益于混合鍵合技術的成熟,依靠垂直通道的增加使得存儲密度提升明顯。“十五五”時期,預計高性能全閃存介質有待進一步關注。
溫控技術多點開花,“十五五”時期風液協同等低碳節能技術將成為發展主流。隨著中國算力需求爆發式增長,高功率IT設備帶來的制冷壓力越來越大,推動溫控設備快速升級。近年來,大面積蒸發、渦旋式壓縮、高效換熱等傳統溫控技術不斷突破,中國水冷式機房空調、冷凍水機房空調產品不斷豐富,液冷產品加快布局,溫控產品呈現百花齊放的發展態勢。“十五五”時期,在“雙碳”戰略持續推動下,預計變頻氟泵、間接蒸發冷卻、風液協同等技術將快速發展,AI技術與多系統協同制冷技術推動溫控產品向“按需制冷”轉變。
02
謀遠
做優結構:建議各地政府引導多類算力協同的供給結構優化
堅持多元發展路線,構建通用、智能和超級算力協同發展的供給體系。通用計算方面,發揮當地電信運營商、互聯網企業、IDC服務商等的作用,按需開展通用算力中心低碳化建設,支持部署間接蒸發冷卻、液冷等綠色產品,同時加快傳統數據中心升級改造,加強邊緣算力節點與云數據中心的統籌和協同布局。智算方面,建議京津冀、長三角、粵港澳大灣區等算力領先地區先行先試,依托具備條件的存量數據中心升級部署智算中心,鼓勵智算企業等結合市場需求,建設“萬卡”級智算中心,部署低延遲、高并發、安全性高的智算節點。超算方面,推動各地區國家超級計算中心拓展高精度科學計算市場,承載跨區域服務重大科研任務,保障國家重大戰略需求。
做強服務:建議各地方政府積極響應“東數西算”,加快算力調度、算網融合等建設
一是融入東西部地區間算力資源調度,加快本地交易平臺建設。整合當地電信運營商、互聯網企業、IDC服務商、云計算服務提供商等算力資源,集中在“東數西算”樞紐節點規劃設計異構資源池調度引擎,建設協調統一度量、計費、交易和結算的算力交易平臺,推動實現算力供需匹配。二是大力推動算網融合,推動算力互聯互通,統一算力資源標識和身份認證,建立當地算網監測機制,加快400G/800G高速光傳輸網絡研發部署和全光交叉、SRv6等技術應用,提升地區間網絡傳輸效率,積極融入全國“算力一張網”。
做廣應用:建議各地方政府結合本地特色拓展算力賦能應用領域
堅持市場需求導向,進一步釋放工業、金融等重點領域對算力的需求潛力。智能制造領域,推動本地工業基礎算力資源和應用能力融合,提升產線機器人和自動化設備智能化水平,實現更高效地生產和資源利用;智能網聯汽車領域,以邊緣算力資源支撐自動駕駛算法決策和場景開發,推進解決智能網聯汽車面臨的復雜場景、多樣的交通參與者及突發事件等駕駛難題;智慧教育領域,建設當地智慧教育云服務平臺,推廣使用云服務平臺各類應用。推進校園公共算力資源建設;智慧醫療領域,依托本地算力基礎設施,通過5G、千兆光網等泛在寬帶網絡,支持醫療機構開展信息化上云及災備雙活等工作,構建數字醫療、多樣性輔助診斷等智慧醫療場景。
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