20210923-中国信通院-计算机行业_中国算力发展指数白皮书_48页_4mb

中国算力发展指数白皮书总结

核心内容

本白皮书由中国信息通信研究院发布，系统分析了我国算力发展现状与趋势，提出构建算力发展指数体系，全面评估各省份算力发展水平。算力作为数字经济时代的新生产力，已成为推动科技进步、促进行业数字化转型和支撑经济社会发展的关键因素。

主要观点

• 算力是数字经济发展的核心支撑：算力不仅是数据处理和计算能力的体现，更是推动数字产业化、产业数字化的重要引擎。
• 算力发展呈现多样化、智能化、高性能化趋势：算力结构从以基础算力为主转向智能算力主导，超算算力在科学工程计算中发挥重要作用。
• 算力发展与经济增长密切相关：算力对数字经济和GDP增长具有显著的带动作用，每投入1元算力，可带动3~4元的经济产出。
• 算力发展指数构建为政策制定提供支撑：通过建立算力规模、算力环境、算力应用三个维度的指标体系，实现对各省份算力发展水平的客观评估。
• 算力发展存在区域差异：东部沿海省份算力发展领先，中西部地区通过“东数西算”工程逐步崛起，区域协同成为趋势。

关键信息

一、算力内涵和发展框架

• 算力内涵：
  • 狭义算力：指设备处理数据、实现特定结果输出的计算能力，单位为Flops。
  • 广义算力：作为数字经济新生产力，与数据、算法共同构成数字经济时代的生产基石。
• 算力发展框架：
  • 由算力规模、算力环境、算力应用三个维度构成。
  • 算力规模包括基础算力、智能算力、超算算力。
  • 算力环境涵盖网络环境和算力投入。
  • 算力应用涉及消费和行业两个层面。

二、全球算力发展进入新阶段

• 算力多样化态势：
  • 全球算力规模持续增长，2020年达到429EFlops，预计2025年将达3300EFlops。
  • 基础算力、智能算力、超算算力分别占比31%、52%、20%。
• 算力创新加快：
  • 计算芯片、架构、系统、理论等多层面技术突破，如GPU、ASIC、量子计算、光子计算等。
• 算力成为数字经济新引擎：
  • 算力直接带动数字产业化发展，对GDP增长具有显著推动作用。
• 算力成为战略竞争新焦点：
  • 各国加快算力布局，中美在基础算力、智能算力和超算算力领域竞争激烈。

三、中国算力总体发展态势

• 算力规模不断扩大：
  • 2020年我国算力总规模达135EFlops，同比增长55%，全球占比31%。
  • 基础算力、智能算力、超算算力占比分别为57%、41%、2%。
• 算力创新水平大幅提升：
  • 基础通用算力稳步发展，智能算力快速兴起，超算算力加快进程。
• 算力发展环境日益优化：
  • 网络环境持续优化，5G覆盖率和互联网出口带宽显著提升。
  • 算力投资规模扩大，IT支出达2万亿元，同比增长7.3%。
• 算力应用需求不断释放：
  • 互联网、制造、金融等行业的算力应用显著提升。
  • 移动互联网流量增长迅猛，月均DOU突破10GB。
• 算力发展助推经济增长：
  • 算力投入带动经济总产出，每投入1元算力，带动3~4元经济产出。
  • 2020年算力产业规模达2万亿元，直接带动经济总产出1.7万亿元，间接带动6.3万亿元。

四、中国算力发展指数评估

• 指标建立依据：
  • 基于算力规模、算力环境、算力应用三个维度。
  • 采用AHP方法确定指标权重，结合专家意见与行业数据。
• 指标体系建立：
  • 一级指标：算力规模、算力环境、算力应用。
  • 二级指标：基础算力、智能算力、超算算力、网络环境、算力投入、消费应用、行业应用。
  • 三级指标：服务器算力规模、AI加速器算力规模、超算算力规模、互联网省际出口带宽、5G覆盖率、IT支出规模、移动互联网月均流量、产业数字化规模。
• 算力评估结果：
  • 京津冀、长三角、粤港澳大湾区算力发展指数领先。
  • 中西部省份如四川、河南、湖北等通过“东数西算”工程，算力发展指数逐步提升。
  • 算力发展指数与GDP呈现显著正相关，每提高1点，GDP增长约1293亿元。

五、加快算力高质量发展，支撑构建新发展格局

• 基础设施建设：
  • 加快布局数据中心、智能计算中心、超级计算中心。
  • 建设国家枢纽节点和大数据中心集群。
• 发展环境优化：
  • 提升新型算力网络支撑能力，优化区域算力互联。
  • 鼓励社会资本参与算力建设，推动绿色算力发展。
• 产业链供应链提升：
  • 强化计算系统整机能力，推动软硬融合和异构协同。
  • 补齐短板，加强产学研合作，推进前沿计算体系创新。
• 应用需求牵引：
  • 挖掘消费算力需求，推动线上线下融合的新型消费。
  • 深化行业数字化转型，支持企业上云用云，提升产业数字化能力。
• 国际合作拓展：
  • 强化“一带一路”合作，推动算力基础设施、技术产业和数字化转型合作，构建网络空间命运共同体。

图表说明

• 图1：算力发展总体框架。
• 图2：全球算力规模发展趋势。
• 图3：全球算力规模与GDP关系。
• 图4：全球算力规模分布情况。
• 图5：我国算力发展规模及增速。
• 图6：我国算力内部结构。
• 图7：我国移动通信基站发展情况。
• 图8：我国IT硬件、软件、服务支出规模。
• 图9：我国各行业算力应用分布情况。
• 图10：2015-2020年移动互联网流量及月DOU增长情况。
• 图11：我国算力投入对经济总产出的带动作用。
• 图12：2020年中国部分省份算力发展指数。
• 图13：2020年中国部分省份算力规模分指数。
• 图14：2020年中国部分省份算力规模。
• 图15：2020年中国部分省份算力环境分指数。
• 图16：2020年中国部分省份算力应用分指数。
• 图17：算力发展指数与GDP关系。

数据来源

• 基础数据：国家统计局、各省份统计部门。
• 服务器、AI加速器芯片出货量：IDC、Gartner。
• 超算算力数据：TOP500、相关厂商数据。
• IT支出规模：国家统计局、工信部、IDC统计数据。
• 移动互联网流量：工信部统计数据。