我国算力服务体系构建及路径研究.docx

《我国算力服务体系构建及路径研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《我国算力服务体系构建及路径研究.docx（23页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、一、前言在信息技术飞速发展的背景下，数字经济正在成为全球经济增长的新引擎，而数字化转型已经成为各个国家加快发展的重要战略。为此，我国提出了数字中国战略，旨在全面推进数字化转型，实现数字经济高质量发展。数字中国战略作为推动数字经济高质量发展的重要举措，己被写入数字中国建设整体布局规划关于加强数字政府建设的指导意见等政府文件中。然而，数字化转型的关键在于建立强大的数字基础设施，特别是要满足数字经济对算力的需求。算力是数字中国建设的基础性、战略性资源，作为数字经济的核心生产要素，已成为推动科技进步、促进经济社会发展的重要驱动力。数字经济的高速增长对应云计算、大数据、人工智能(AI)等新技术的旺盛需求

2、，而这些技术又极度依赖高效算力的支持。数字中国发展报告(2022年)预测，未来几年，随着数字化应用的持续深入，我国数字经济对数据中心和云计算中心的需求增速可能高达每年50%以上。因此，在数字中国战略的指导下，我国加快推进算力服务体系建设，以支持数字经济的高速发展和城市数字化转型升级。到2025年，我国将建成具有全球竞争力和支撑能力的国家级算力基础设施，为数字化转型提供强大动力。尽管我国正加速算力基础设施建设，但从整体来看，当前算力服务供给仍显不足，多种挑战亟待解决。因此，如何进一步提升算力服务能力，使其与数字经济发展需求相匹配，是我国当前面临的重大问题。具体来看，中国算力发展指数白皮书（202

3、2年）显示，我国整体算力供给能力较前一年仅增长25%,且主要集中在东部沿海地区。与此同时，以云计算、大数据、区块链等信息技术为基础的数字经济对算力的需求增速达到了30%以上，这表明我国正面临较大的算力缺口。我国数据中心还存在大量的闲置资源，平均利用率只有38%,远低于全球水平的60%和欧美发达国家的65%o这种极为突出的矛盾现象反映了我国算力市场存在不完善和不规范，以及算力资源分布不均和配置不合理等问题。此外，从技术上看，我国仍高度依赖进口算力设备，核心关键技术受制于人，尤其在计算机芯片、软硬件系统方面仍然与西方发达国家差距明显，这些都严重制约了算力服务质量和效率。为此，文章从算力服务的内在含

4、义、当前国内算力需求和供给情况、算力服务体系构建所面临的挑战和问题等方面入手，探讨了数字中国背景下我国算力服务体系发展的重要性。研究指出，尽管我国算力服务体系建设已经取得了积极成效，但是在建设过程中仍然存在众多挑战和问题，如资源分布不均、技术标准不统一、算力与场景匹配困难、供应链竞争激烈等。因此，进一步优化算力服务能力，释放算力创新动能，推进数字中国战略实施，提供高效、安全、可靠的算力服务，成为下阶段我国算力服务发展的重中之重。二、算力服务的内涵及意义（一）算力服务是数字经济和智慧城市的核心底座算力服务是全国一体化算力网建设的重要组成部分，对于提升国家数字化、智能化和可持续发展水平具有重要意义

5、。据20222023全球计算力指数评估报告统计，2022年我国跨机房、跨地区的并网算力规模较2021年增长了40%,体现了算力服务在推动资源共享方面的重要作用。算力服务有助于企业和城市实现智能化、高效化和可持续发展，提升社会、经济和环境效益。针对重点行业和领域开展的算力提质增效工程显示，算力服务平台可帮助企业提升生产效率15%以上，节约能源可达10%以上。为推动算力服务的发展，政府应该通过政策引导手段鼓励存量算力资源并网，并出台专项激励政策以加速新增算力资源整合和调度，为智慧算网的建设提供有力保障。（二）算力服务是科技革新和产业升级的生命源泉随着技术的不断进步和应用的深入发展，算力服务已经从一

6、个技术概念变成了一个产业现实。中国算力大会上的最新数据显示，2022年我国算力核心产业规模达到1.8万亿元。算力服务作为科技革新和产业升级的生命源泉，已经成为产业数字化转型和升级的重要助推器，无论是在制造业、金融业、医疗健康、教育文化，还是交通物流、农业生态、公共安全、智慧城市等领域，都可以通过算力服务实现数据驱动的创新和优化。中国智慧农业发展研究报告显示，利用算力服务平台，工业制造企业单位产品生产成本可降低12%以上，农业生产力可提高25%以上。算力服务能够提供强大的数据处理和分析能力，使企业能够更快速地响应市场变化，提高工作效率和产品质量，满足客户需求。同时，算力服务也是建设具有中国特色自

7、主创新体系的重要基础。在当前国际形势下，掌握科技创新主动权，实现独立自主、创新型国家战略目标，对于国家发展至关重要。因此，算力服务建设需要持续不断地进行技术创新和发展，以满足日益增长的数据需求和多元化应用场景，为推动我国产业升级和科技革新发挥更大作用。(三)算力服务是自主研发和技术攻关的战略高地算力服务是我国产品研发和技术攻关的战略高地，也是实现国家战略需求的重要手段。面对技术封锁和竞争压力，努力走出一条符合中国国情的创新融合发展新路,集聚力量进行原创性、引领性科技攻关。在数字中国的大时代背景下，算力服务的建设更加迫切，它不仅能够满足全国各行各业的算力需求，而且能够推动我国在全球新型网络技术的

8、焦点上发挥引领作用。然而，当前我国算力服务的发展还面临着诸多挑战，其中最突出的就是过度依赖高端网络技术，这不利于我国算力服务的安全、高效和可持续发展。据统计，目前我国90%以上的关键网络设备和技术来自国外，这给国家战略安全带来隐患。因此，我国迫切需要自主研发算力网络核心技术，构建具有自主知识产权和国际竞争力的算力网络体系。尽管算力网络的技术路径和标准化工作还处于探索阶段，但发展自主可控的算力网络己势在必行。我国应抓住关键核心技术，加快推进算力网络建设，提前谋划布局，抢占新一轮技术竞争中的制高点。只有这样，才能够在数字化时代保持我国算力服务的领先地位，为科技创新和数字经济发展提供强大支撑。(四)

9、算力服务是国家能力和民生福祉的强劲保障算力服务是一项新兴的互联网基础设施，它通过提供高效、灵活、可靠的数据处理能力，为国家经济社会发展和民生福祉提供了强大的技术支撑。算力服务不仅可以优化算力资源的配置和利用，还可以结合云计算、大数据、Al等技术，为政府、企业和个人提供多样化的服务和解决方案。据数字政府云原生基础设施白皮书统计，基于算力服务的政务云平台己覆盖超过80%的省（市）政府部门，提升行政效率超过50%。算力服务在产业升级、科技创新、社会治理等方面发挥了重要作用，推动了社会各个领域的高质量发展。同时，算力服务也为民众的生活带来了便利和改善。例如，通过智能家居和智慧城市等领域的应用，算力服务

10、可以帮助人们实现对家庭和城市的智能化管理；通过医疗、金融、教育等领域的应用，算力服务可以帮助人们享受到更高水平的服务和更好的生活品质。总之,算力服务已经成为国家信息化建设、经济转型升级和民生福祉的强劲保障。三、我国算力服务的发展瓶颈（一）算力供需矛盾愈发突出在第五代移动通信（5G）网络和边缘计算终端规模化建设的推动下，智联终端呈现出多元化的发展势头，为各类应用提供了更强大的本地算力。工业互联网、自动驾驶、数字挛生、元宇宙等新兴应用对数据处理的时效性和安全性有了更高要求，从图像识别到自然语言处理，从机器学习到深度学习，Al应用场景越来越多，模型的复杂度越来越高，对算力的需求也越来越大。据统计，2

11、012-2022年,Al领域的算力需求每年增长10倍,而摩尔定律显然已无法赶上这样的速度。截至2023年7月，我国数据中心机架总规模超过650万标准机架，服务器规模超过2000万台，算力总体规模已经超过了180EF1.oPS,存力规模超过100OEB,位居全球第二。虽然我国在数据中心建设方面做出了巨大投入，但我国对算力的需求增速预计将超过50%,其算力供给能力还大大落后于经济发展对算力的新需求，再加上区域布局分散、资源利用率不高等因素，导致我国仍存在极为巨大的算力缺口。（二）算力基础资源分布不均中国人工智能计算力发展评估报告显示，20172022年，我国算力规模平均每年增长48%,达到3.2x

12、l02次s但与此同时，我国也面临着整体布局不平衡和资源分配不均衡的结构性失衡难题。算力服务资源和生产力等布局之间的失配问题尤为突出。据前瞻产业研究院统计，东部沿海地区的算力资源占全国80%以上，而西部地区的比例却不足5%。具体来看，上海、北京、浙江等东部省市的云计算机房数量分别达到1500余座、100o余座、600余座，与西部省市形成了20倍以上的差距。再如，东部地区Al相关企业数量近60万家，西部不足1万家。这种严重失衡的现象不但影响了我国算力服务资源的有效利用和优化配置，也造成了西部地区大量可再生能源的闲置和浪费。例如，西藏、青海、新疆等地区拥有丰富的水电、风电、太阳能等清洁能源资源，但由

13、于缺乏相应的算力服务需求和基础设施，这些能源无法得到充分利用，甚至存在弃水、弃风、弃光现象。这不仅损害了我国能源安全战略，也降低了我国算力服务资源的绿色化和低碳化水平。()资源流通途径尚未建立在“东数西算工程全面启动后，各算力枢纽节点、数据中心集群投资建设力度加大。但是，由于高效完备的多任务协同机制和资源流通共享途径尚未建立、海量数据跨广域交互效率困难等原因，导致算力节点通过网络灵活高效调配算力资源的能力不足，多源异构算力之间的壁垒现象愈发严重，各算力中心间的孤岛问题尤为突出，难以满足数据对算力随需处理的需求，使得算力服务陷入“用时空、闲时溢的窘境。具体来看，当前我国尚未建立统一开放的算力资源

14、共享平台，各个区域的数据中心、高性能计算中心等算力设施之间缺乏互通互用机制，无法实现算力负载的动态调度，不同规格类型的算力资源无法有效整合，导致存量资源无法最大化利用。与此同时，也缺乏安全高效的算力资源交易体系，使得供需双方无法精准对接，使得闲置算力资源难以有效流通配置。此外，不同地区的网络带宽资源配备不均衡，东部沿海地区网络条件优越，而西部地区网络带宽较为匮乏，难以支持海量数据的快速传输与实时处理。这些因素共同导致了我国算力资源布局不均衡、利用效率不高等问题。(四)技术服务标准尚未统一我国在算力领域缺乏统一标准和规范，不同芯片生产商采用不同的指标来评估算力，使得异构设备之间难以比较，缺乏面向

15、任务场景的算力评估模型，无法准确评估不同算力完成给定任务的性质，带来算力度量不准确、算力感知不完善、算力编排不智能、算力分发不公平、任务需求不清晰等难题。这些问题都反映了我国在算力领域缺乏牵引产业进步的公正“标尺，使得各类专用芯片产生的诸多异构算力难以适应多样性计算平台发展，也使得算力资源难以实现互联互通和协同优化。据2023年中国信息通信研究院的最新报告，超过80%的云服务提供商表示因缺乏统一的算力计量标准带来的成本损失占比超过10%;近3年，我国Al芯片种类增长超过5倍，但兼容不同芯片的算力平台数量不足100家，严重制约了异构算力的融合应用。这些问题导致我国算力格局碎片化，阻碍了算力资源的

16、有效配置。四、我国算力服务体系顶层设计（一）算力服务形态基础研究通过完备的调研分析，从商业模式、应用场景等不同维度出发，科学地总结了十余种典型算力服务形态，如表1所示，并对各类算力服务形态的特点、发展现状与趋势等进行了详细的分析和介绍。研究梳理的算力服务基础形态反映了当前我国算力领域呈现出的多种技术形态并存的发展态势，系统地展示了以技术创新为核心驱动的算力服务发展轨迹，为政府和企业更好地把握我国算力发展全景提供基础性支撑和决策性参考，对促进我国新一代信息技术发展，实现从数字中国到“智能中国的战略目标具有重要支撑作用。表1算力服务形态分类尊力美皇商业模式发底阶段发嫌心努的用场景I异构算力集成多肿处理寿ifi应不同应用为册户提供界构限务和就决方案己商用.发展中向更18/制粒度弁构发屣AkMl.工业仿典等2边缘算力将良力下沉到网络ttUaS.以容IHl费,