作者:王昊昊 来源:中国科学报 发布时间:2022/11/6 16:23:07
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中国算力发展指数发布:
智能算力成增长动力 东部领先中西部崛起

 

11月5日在长沙召开的2022世界计算大会之“算网融合和数字经济” 主题论坛上,中国信息通信研究院发布了《中国算力发展指数白皮书(2022年)》(以下简称《白皮书》)。

《白皮书》共分“全球算力进入新一轮快速发展期”“中国开启算力赋能数字经济新篇章”“中国算力发展指数评估”“中国算力发展建议”四个部分,对全球和中国的算力规模、产业发展、技术创新、算力赋能能力等进行了梳理,从算力规模、算力产业、算力技术、算力环境和算力应用五个维度对当前中国算力发展情况进行了评估,并对中国算力未来发展提出了六点建议。

 

全球算力进入快速发展期

《白皮书》指出,从全球范围来看,算力规模保持高速稳定增长态势。2021年,全球计算设备算力总规模达到615 EFlops,增速达到44%,其中基础算力规模为369 EFlops,智能算力规模为232 EFlops,超算算力规模为14 EFlops。需求多元化也加速算力多样化升级,特别是人工智能、科学研究以及元宇宙等新兴领域快速崛起都对算力提出更高要求。预计2030年,全球算力规模达到56 ZFlops,平均年增速达到65%。

《中国算力发展指数白皮书(2022年)》发布。主办方供图

中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所副主任王骏成解读《白皮书》时表示,随着算力规模稳定增长,全球算力产业亦蓬勃发展,主要呈现三大特征。一是基础算力产业持续增长。2021全球服务器市场出货量和销售额分别为1353.9万台和992.2亿美元,分别同比增长6.9%和6.4%;二是智能算力产业快速扩大。2021年全球AI服务器市场规模达156亿美元,同比增长39.1%,超过全球AI整体市场增长率22.5%;三是超算产业步伐不断加快,TOP500榜单中,联想是上榜数量最多的超算制造商。

当前,以多元化、融合化为特征的先进计算技术迎来新一轮发展浪潮。王骏成表示,面向海量数据、实时响应、泛在多元、绿色安全等场景的信息处理需求,通过计算理论、计算器件、计算部件、计算系统等融合性创新和颠覆性重构,催生更高算力、更高能效、更加多样、更加灵活的计算技术和产品。

算力对数字经济和GDP的发展有显著的带动作用。王骏成指出,算力的持续投入为产业数字化转型提供了原始动力,助推生产效率提升、服务能力优化、商业模式创新。全球各国算力规模与经济发展水平呈现正相关,算力已成为衡量一个地区经济社会发展程度的重要指标。

据统计,美国、中国、欧洲、日本在全球算力规模中的份额分别为34%、33%、14%和5%。算力已经成为各国抢占发展主导权的重要手段。

 

智能算力成中国算力快速增长驱动力

在全球各国积极布局算力的大背景下,中国市场算力规模亦在持续扩大,智能算力成为增长动力。

根据《白皮书》,从基础设施建设情况看,随着全国一体化算力网络国家枢纽节点的部署和“东数西算”工程的推进,中国算力基础设施建设保持快速发展。工信部数据显示,2021年中国基础设施算力规模达到140 EFlops。

市民了解存储设备。王昊昊 摄

从能力供给情况看,2021年中国算力总规模达到202 EFlops,保持50%以上高位增长,其中智能算力规模达到104 EFlops,增速为85%,在中国算力占比超过50%,成为算力快速增长的驱动力。

中国算力供给水平大幅增长,助推算力产业加速壮大升级。王骏成表示,中国已形成体系较完整、规模体量庞大、创新活跃的计算产业,在全球产业分工体系中的重要性日益提升。据统计,中国计算产业规模约占电子信息制造业的20%,规模以上企业2300余家。

在通用计算领域,浪潮、 新华三、戴尔、联想、华为排名中国服务器市场前五,国产份额接近75%。在智能计算领域,浪潮、安擎、华为排名中国AI服务器市场前三,国产份额超过85%。在高性能计算领域,中国超算系统占有量与制造商总装机量均保持全球第一。

《白皮书》指出,中国算力创新能力也在不断提升,先进计算创新成果持续涌现。据统计,2021年中国计算机领域发明申请超过3万件,先进计算领域涌现出一批创新成果。主要表现为三个主要特征,一是基础软硬件持续突破,国产服务器芯片、AI芯片加速研发;二是新兴计算平台加速布局,新型计算系统结构与系统等成为创新热点方向,华为等企业推出多样性计算融合架构;三是前沿计算技术多点突破,比如,量子计算模拟器SWQSIM成果获2021年“戈登·贝尔奖”,“九章二号”光量子计算机原型机取得重大突破。

技术突破的同时,中国算力发展环境持续优化,算力发展“大动脉”实现畅通,在更高层面助推经济增长。一是算力发展推动中国数字经济量质齐升。数字产业化方面,2021年中国数字产业化增加值规模为8.35万亿元,名义增长11.9%。规上电子信息制造业增加值增长15.7%,规上软件和信息技术服务业营收增长17.7%。产业数字化方面,产业数字化规模达到37.18万亿元,名义增长17.2%。以制造业为主导的产业数字化转型对数字经济增长起到关键作用。

二是算力发展对中国GDP增长的拉动作用显著。算力规模与经济发展水平呈显著正相关关系。2016-2021年间,中国算力规模平均每年增长46%,数字经济增长15%,GDP增长9%。算力产业对中国经济社会和产业能级的带动作用日益增强。2021年,以计算机为代表的算力产业规模达到2.6万亿元,约占电子信息制造业的20%,直接带动经济总产出2.2万亿元,间接带动经济总产出8.2万亿元。

 

东部算力领先 中西部崛起

依据《“十四五”信息通信行业发展规划》《“十四五”数字经济发展规划》《“十四五”国家信息化规划》等系列文件以及算力的内涵和发展特点,《白皮书》在2021年基础上进一步完善算力发展研究体系,形成了新版中国算力发展指标体系评估标准。该指标体系设立了算力规模、算力产业、算力技术、算力环境和算力应用5个一级指标、12个二级指标和16个三级指标。

该指标体系的建立充分征求了北京大学、北京航空航天大学、上海交通大学、中国科学院计算技术研究所、华为、浪潮、新华三、曙光、联想等单位的专家意见。

依照上述指标体系,《白皮书》对中国算力发展的总体情况进行了阐述。《白皮书》认为,京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈等区域算力发展处于领先水平。整体来看,广东、北京、上海及周边省份算力发展指数总体较高,其中广东、北京、江苏、浙江、上海、山东排名前六,位于第一梯队。中西部核心省份算力发展日益崛起,但目前仍面临诸多短板,包括技术创新驱动不足、产业基础薄弱、发展环境亟待优化、算力需求少等问题。

《白皮书》从算力规模、算力产业、算力技术、算力环境和算力应用五个维度分别对中国各地算力发展进行评估,结果略有不同。

在算力规模维度上,北上广及周边省份地区算力规模分指数较高,西部枢纽节点明显提升。与2020年相比,北上广等热点地区算力规模分指数仍然较高,贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等“东数西算”西部枢纽节点算力规模指数明显提升。从计算设备算力分布来看,北京、广东、浙江、上海、江苏在服务器和AI服务器市场中位居前五。从基础设施算力分布来看,北上广及周边省份地区前期积累优势明显,但随着电力、土地资源限制以及政策锁紧,中西部地区正在加快追赶速度。

民众在体验2020世界计算大会上的相关智能产品。王昊昊 摄

在算力产业维度上,中国算力产业形成以广东、江苏、北京为代表的粤港澳、长三角、京津冀区域三极多点的发展格局,产业牵引带动作用较为明显;在算力技术维度上,东部省份算力技术分指数较高,算力创新水平和研发投入处于领先。整体来看,广东在算力技术分指数处于领先地位;在算力环境维度上,京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈四大城市群算力环境指数较高;在算力应用维度上,东部沿海省份算力应用指数普遍较高。

《白皮书》认为,各省份算力发展指数与其经济规模呈现出显著的正相关。2021年数字经济规模和地区生产总值较高的省份,算力发展水平也较高。各省份按照算力发展主要分为供给驱动型(北京、上海、广东等)、需求拉动型(江苏、山东、河南、四川、湖北、福建、湖南等)、协同发展型(河北、浙江、重庆等)三类。

当前,国家及各地“十四五”算力发展规划加速落地。《白皮书》对中国算力高质量发展路径提出建议,包括加快算力设施建设,构建新型信息基础设施体系;推动产业发展迈向全球价值链中高端,优化各地区先进计算产业布局;完善算力供需对接,鼓励加强先进计算系统解决方案和行业应用创新;打造以算力为核心的软硬件协同创新生态体系,加快前沿领域战略布局;提升算力网络支撑能力,引导社会资本参与,深化公共数据资源开发利用;构建“一带一路”沿线国家算力命运共同体,积极推进算力领域的国际交流合作等。

2022世界计算大会由湖南省人民政府、工业和信息化部主办,湖南省工业和信息化厅、长沙市人民政府、中国电子信息产业发展研究院共同承办。

 
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