算力产业发展专项规划：现状、问题、发展方向及趋势

随着数字经济的蓬勃发展，算力作为核心生产力，已成为推动经济社会高质量发展的新引擎。中机院提供的算力产业发展专项规划，深入剖析了当前算力产业的现状、面临的问题，并对其发展方向及趋势进行了前瞻性布局。在现状方面，我国算力产业规模持续扩大，技术不断突破，形成了多元算力形态并存的良好格局，同时，国家和地方层面的政策支持力度不断加大，为产业发展提供了有力保障。然而，算力产业在发展过程中也暴露出一些问题，如算力利用率低、技术标准不统一、产业链协同发展不足等，制约了产业的进一步发展。面对这些问题，专项规划明确了算力产业未来的发展方向，包括技术创新与升级、绿色低碳发展、算力资源协同调度以及算力服务普惠化等，旨在推动算力产业向高质量发展迈进。此外，规划还对未来发展趋势进行了预测，指出算力需求将呈现爆发式增长，算力网络建设将加速推进，产业链协同发展将日益紧密，智能化与融合化发展将成为主流。通过这一系列深入分析与前瞻性布局，中机院的算力产业发展专项规划为我国算力产业的持续健康发展提供了重要参考与指导。

 一、政策背景

近年来，随着数字经济的蓬勃发展，算力作为数字经济的核心生产力，已成为推动经济社会高质量发展的新引擎。国家高度重视算力产业发展，出台了一系列政策文件支持算力基础设施建设与创新。例如，《“十四五”数字经济发展规划》明确提出要加快构建全国一体化大数据中心体系，布局八大算力枢纽，推进云网协同和算力智能调度，建设绿色数据中心。《算力基础设施高质量发展行动计划》进一步明确了到2025年的发展目标，即算力规模超过300EFLOPS，智能算力占比达到35%，东西部算力实现平衡协调发展。此外，各地政府也积极响应，纷纷出台相关政策措施，推动本地算力基础设施建设和产业发展，全国上下已形成推动算力产业快速健康发展的良好局面。

 二、现状

（一）产业规模

我国算力产业规模呈现快速增长态势，2023年我国算力总规模达到230EFLOPS，同比增长27.8%，2024年进一步增长至265EFLOPS左右。2023年算力网络市场规模已从2019年的215.92亿元增长至774.29亿元，2024年已进一步增长达到900亿元以上。近5年算力产业链平均增速超过30%，规模位居世界前列，应用创新案例超过13000个，覆盖工业、金融、交通等生产生活领域。

（二）技术发展

我国在算力技术领域不断取得突破，先进计算芯片优化升级，单卡性能显著提升，“国产时代”加速到来。例如，CPU+GPU异构计算、冷板式液冷等服务器技术基本成熟，为算力产业的高效运行提供了有力支撑。同时，3D NAND等闪存技术实现突破，存储密度提升明显，满足了算力应用对存储性能的高要求。

（三）产业链

我国算力产业链已经初步形成，涵盖上游的基础设施建设和设备供应，中游的算力服务提供，以及下游的算力应用。产业链各环节企业通过多年深耕，在多个领域实现技术突破，具备了一定的比较优势。然而，与智算相关的设备、服务等与国外相比仍有一定差距，高性能存储等领域有待进一步提升。

（四）区域布局

我国算力产业在区域布局上呈现出京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等节点用户规模较大、应用需求强烈的特征。这些地区重点统筹城市内部和周边区域的数据中心布局，优化数据中心供给结构，扩展算力增长空间，以满足重大区域发展战略实施需要。例如，城市内部加快对现有数据中心的改造升级，优先满足对实时性要求高的业务需求。

三、算力产业面临哪些挑战？

算力产业在快速发展的同时，也面临着诸多挑战，以下是一些主要的挑战：

资源利用方面

- 算力利用率低：当前，国内算力资源分布较为分散，不同地区、不同行业和不同企业之间的算力资源差距较大，导致算力调度平台在资源整合和调度方面面临较大困难，难以实现资源的优化配置和高效利用。

- 算力效率不高：尽管算力规模在不断扩大，但整体算力效率仍有待提升。部分算力设施在实际运行中，由于技术、架构等方面的原因，无法充分发挥其性能，导致资源浪费。

技术发展方面

- 技术标准不统一：在一些领域，如智能交通系统，各个系统之间缺乏统一的数据接口和通信协议，导致不同系统之间的信息交流困难，影响了整个产业链的效率。

- 国产智算软硬件生态体系不健全：国产智算软硬件在性能、稳定性和兼容性等方面存在不足，导致算力调度平台在选用国产软硬件时面临较大困难，限制了算力调度平台在国产化和自主可控方面的发展。

- 技术可扩展性受限：许多传统计算架构在灵活性和可扩展性上存在局限，无法高效应对瞬息万变的市场需求。同时，算力扩展过程中的资源管理与调度也是一个复杂的问题，不当配置可能导致计算资源的浪费。

市场运营方面

- 算力服务模式单一：当前，算力调度平台提供的算力服务模式较为单一，主要以算力租赁和算力市场为主，缺乏灵活性和多样性，难以满足用户多样化的算力需求。

- 重建设轻运营：国内算力调度平台的建设力度较大，但运营方面相对薄弱。许多平台在建成后缺乏有效的运营和管理机制，导致平台的使用率和效果不理想。

政策支持方面

- 政策和监管的不确定性：政府对于一些领域的政策支持与管理模式尚待完善，这直接影响了企业在技术研发及市场开拓方面的决策。

- 算电协同机制不完善：算电协同面临资源分配不均、技术兼容以及市场机制不完善等挑战，这在一定程度上制约了绿色算力的发展。

 四、发展方向及趋势

（一）发展方向

1. 技术创新与升级：持续加大算力基础技术攻关，补短锻长，发展国内算力自主技术体系。在芯片、晶圆制造等硬件重点领域补短，加强基础科学领域自主创新；在基础软件领域提前布局，加快形成国产自研体系。同时，联合龙头企业在新兴技术赛道如非硅基芯片、量子计算等领域重点突破，引领国产新赛道，掌握国际话语权。

2. 绿色低碳发展：在双碳背景下，节能减排成为算力产业发展的重要议题。通过优化能源结构、采用高效制冷方案、高效供配电方案等措施，推动算力中心的绿色低碳发展。建立健全绿色低碳评估体系，科学衡量算力中心的绿色发展水平。

3. 算力资源协同调度：随着“东数西算”工程的推进，进一步推动算力资源的最优配置，实现算力资源的协同调度。构建全国综合性算力平台，实现算力资源的动态监测、智能调度与优化配置，提高算力资源的利用效率。

4. 算力服务普惠化：推动算力服务呈现平台化、普惠化趋势，降低算力使用门槛，使算力能够惠及更多行业和企业，尤其是中小企业，促进算力在千行百业中的广泛应用，助力经济社会数字化转型。

（二）发展趋势

1. 算力需求持续爆发式增长：在人工智能、数字孪生、元宇宙等新兴产业高速发展背景下，我国算力需求呈现爆发式增长态势。未来，随着更多大模型的推出和应用，高性能算力的需求将持续增长，大模型与高性能算力的结合将更加紧密，推动算力产业不断向前发展。

2. 算力网络建设加速推进：算力网络作为支撑数字化转型的核心技术之一，其建设和发展将进一步加速。算力网络将规划“泛在协同”“融合统一”“一体内生”三个发展阶段，推动算力网络取得广泛共识，原创技术多点突破，核心理念和关键技术融入国家规划，上升为国家战略方向。

3. 产业链协同发展日益紧密：算力产业链各环节将更加注重协同发展，形成完善、协同合作的厂商生态。发挥龙头企业的领军作用，推动产业链本土化、供应链多元化，培育孵化关键细分领域“专精特新”企业，共同推动算力产业的高质量发展。

4. 智能化与融合化发展：算力将与人工智能、大数据、云计算等技术深度融合，推动算力产业向智能化方向发展。多模态AI与算力的融合将更加紧密，促进跨行业融合，实现协同发展，为各行业提供更加智能、高效的算力解决方案。