当前，算力的重要性已被提升到新的高度。算力作为数字经济时代新的生产力，对推动科技进步、行业数字化转型以及经济社会发展发挥着重要作用。在全球算力规模快速增长的大背景下，我国算力产业发展迎来难得机遇，但也面临着诸多挑战，只有牢牢把握行业数字化、智能化发展浪潮，遵循算力发展特点和规律，才能构建我国算力产业发展新格局，为数字经济蓬勃发展提供有力支撑。

我国算力产业发展的机遇

全球算力进入新一轮快速发展期，人工智能、数字孪生、元宇宙等新兴领域的崛起，推动算力规模快速增长、计算技术多元创新、产业格局重构重塑，我国算力产业发展面临难得机遇。

算力规模保持快速增长态势。在以万物感知、万物互联、万物智能为特征的数字经济时代背景下，全球数据总量和算力规模继续呈现高速增长态势。根据国家数据资源调查报告数据，2021年全球数据总产量67 ZB，近3年平均增速超过26%。经中国信息通信研究院测算，2021年全球计算设备算力总规模达到615 EFlops，增速达到44%，经过多年发展，我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。然而，我国算力产业发展仍面临产业基础薄弱、技术创新不足、供需匹配失衡等挑战。

其中基础算力、智能算力、超算算力规模分别为369、232和14 EFlops。结合华为全球产业展望（GIV）预测，2030年人类将迎来YB数据时代，全球算力规模达到56 ZFlops，平均年增速达到65%。多样化的智能场景需要多元化的算力，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，英特尔预估元宇宙需要将计算能力提升一千倍，英伟达认为沉浸式体验下的实时渲染算力还差百万倍。我国算力规模也在持续扩大，数据中心、智能计算中心、超算中心等算力基础设施加快部署，2021年基础设施算力规模达到140 EFlops，位居全球第二；2021年计算设备算力总规模达到202 EFlops，全球占比约为33%，保持50%以上的高位增长，高于全球增速。

算力技术呈现多元创新特点。万物智联时代，海量数据洪流和多样应用需求爆发拉动算力规模成倍增长、算力结构持续调整，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。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、器件、部件、系统平台等融合性创新和颠覆性重构，形成更高算力、更高能效、更加多样、更加灵活的计算技术和产品，将有助于实现单点计算性能的提升与算力系统的高效利用。一方面，先进计算作为推动技术革新的新动力，推动基于硅基半导体的经典计算技术持续向前演进，以系统化思维逐步改变芯片设计思路，形成专用计算架构、异构计算架构、泛在协同计算架构等多样化的计算架构；另一方面，计算技术与数学、物理、生物等多学科交叉融合，由此衍生的量子计算、存算一体、光计算、类脑计算等颠覆性计算技术取得突破进展，推动非经典计算从理论走向实践。

算力产业格局有望重构重塑。整机方面，受益于经济的快速复苏，全球服务器市场持续增长，据IDC统计数据，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，同比增长6.9%和6.4%，HPE/新华三、戴尔、浪潮、联想和华为排名市场前五位，市场份额分别为15.6%、15.4%、8.9%、6.4%和1.9%。随着训练数据规模和模型复杂度的不断增大，AI服务器需求快速增长，据IDC统计数据，2021年全球AI服务器市场规模达156亿美元，同比增长39.1%，超过服务器整体增速，浪潮、戴尔、HPE、华为、IBM排名市场前五位，市场份额分别为20.9%、13%、9.2%、5.8%和4.1%。芯片方面，使用X86架构的服务器CPU仍然占据绝对优势，ARM芯片产品也在逐步崛起，英伟达、亚马逊、华为、阿里等国内外巨头已陆续推出自研ARM服务器CPU，2022年第二季度ARM处理器约占服务器市场的7.1%，预计ARM处理器市场份额仍将不断提升，到2024年接近10%。AI芯片方面，英伟达、英特尔、AMD等传统芯片巨头加速完善AI芯片产品体系，不断推进全能力建设，抢占多样性算力生态主导权。国内芯片厂商、整机系统厂商、互联网厂商纷纷加速AI芯片的研发和产业化，算力产业格局有望重构重塑。

我国算力产业发展面临挑战

经过多年发展，我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。当前，我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，算力创新能力不断提升，2021年我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，基础软硬件持续突破，新兴计算平台系统加速布局，前沿计算技术多点突破，“创新突破、兼容并蓄”的产业发展新格局正加快构建。然而，我国算力产业发展仍面临一些挑战。

一是我国算力产业基础依然薄弱，产业生态体系仍需完善。芯片层面，服务器芯片市场长期被美国公司英特尔的X86架构所主导，2021年英特尔、AMD市场份额分别为81%、16%；AI芯片市场，美国企业英伟达在云端AI芯片市场份额超过90%。生态层面，芯片、操作系统、数据库等在内的多样性算力产业体系仍需完善，先进计算软硬件自主研发投入不足，国内产品存在一定的同质化竞争现象，软硬件平台难以支撑上层业务应用发展。此外，先进计算技术标准体系有待完善，现有标准化工作推进亟待加强，不同芯片、操作系统、固件、整机系统兼容性问题突出，制约了产业的进一步发展。

二是我国算力技术创新存在不足，系统创新思维亟待提升。虽然我国的计算行业处于高速发展阶段，但相较于发达国家而言，计算技术发展仍然存在一定滞后性，尤其在关键领域的计算产品以及技术创新方面的自主研发能力还远远不足，科研队伍建设和研发投入仍然有待提升，科技创新能力以及科技成果转化的效果不佳，使得我国算力技术创新受到一定影响。当前算力的提升面临多维度的挑战，从芯片到算力的转化依然存在着巨大的鸿沟，单一技术升级路径已难以匹配算力高质量发展需求，迫切需要针对不同应用领域，提升全体系协同、多路径互补的系统创新能力，以系统化思维创新芯片设计思路和优化计算系统架构，实现分布式算力的集约化应用，提高计算效率，克服“功耗墙”“存储墙”等发展瓶颈。

三是我国算力供需之间匹配失衡，算力应用赋能亟待加强。我国算力需求在逐步释放的同时，算力应用的广度和深度仍远远不够，应用场景落地推广难度较大。我国互联网行业仍然是算力需求大的行业，占整体算力的50%，政府、服务、电信、金融、制造、教育、运输等行业分列三到八位。尽管算力对各个行业数字化智能化升级的支撑赋能作用日益显著，但目前来看垂直行业的算力需求匹配度依然不足。算力应用存在标准缺失、数据共享不够、资源接口不统一等壁垒，多元化普惠性的算力设施建设尚不完善。需求侧大部分行业缺少对数字技术、计算技术的理解，无法结合业务需求有效抽象应用场景，也缺乏与供给侧的沟通渠道。供给侧亟需主动贴近行业应用场景，开展各类应用与全栈技术的适配、验证、调优和攻关，打通应用与创新的正向带动链条。

未来发展策略建议

当前，国家及各地“十四五”算力发展规划加速落地，算力成为数字经济时代新的生产力。下一步，要全面贯彻落实党中央、国务院决策部署，立足制造强国、网络强国和数字中国建设，牢牢把握行业数字化、智能化发展浪潮，结合算力发展特点和规律，不断培育壮大算力产业规模，提升算力供给能力，激发创新驱动活力，持续优化发展环境，强化应用赋能效应，深化对外开放合作，着力构建我国算力产业发展新格局，为数字经济蓬勃发展提供有力支撑。

一是夯实算力基础设施建设。坚持适度超前原则，加快数据中心、智能计算中心、超级计算中心等算力基础设施建设，以建带用，以用促建，推动算力基础设施水平的持续提升。加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度，建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群，建设E级和10E级超级计算中心。持续推动算力基础设施绿色低碳发展，统筹布局绿色智能的算力基础设施建设，有序推动传统算力基础设施绿色化升级，加快打造数网协同、数云协同、云边协同、绿色智能的多层次算力设施体系。

二是促进算力核心技术研发。充分发挥我国超大规模市场和新型举国体制优势，紧扣科技自立自强的要求，打造以算力为核心的软硬件协同创新生态体系，以多元化、系统化创新带动产品链条升级。加强先进计算关键技术创新，推动高端芯片、计算系统、软件工具等领域关键技术攻关和重要产品研发，着重弥补短板薄弱环节。加强基础研究和多路径探索，加快存算一体、量子计算、类脑计算等前沿领域战略布局，构建未来发展竞争优势。鼓励计算企业持续提升自主创新力和知识产权布局能力，增强核心竞争力。加强产学研用协同机制，强化算力领域高端人才的培养和引进。

三是提升计算产品供给能力。加快培育壮大先进计算产业，推动面向多元化应用场景的技术融合和产品创新，增强计算设备、计算芯片、计算软件等计算产品竞争优势，推动产业发展迈向全球价值链中高端。构建先进计算企业梯度培育体系，在做大做强先进计算领军企业的同时，引导中小企业“专精特新”发展，构建大中小企业融通发展、产业链上下游协同创新的发展新格局。优化各地区先进计算产业布局，促进产业集聚集群发展，提高现有园区发展质量和水平，形成区域布局合理、辐射带动影响大的算力产业体系。

四是营造算力产业发展环境。引导社会资本参与算力基础设施建设和算力技术产业发展，引导金融机构加大对算力重点领域和薄弱环节的支持力度，鼓励符合条件的金融机构和企业发行绿色债券，支持符合条件的企业上市融资。深化公共数据资源开发利用，加快推进区域数据共享开放、政企数据融合应用等数据流通共性设施平台。加快数据全过程应用，构建各行业各领域规范化数据开发利用的场景，提升数据资源价值。加强数据收集、汇聚、存储、流通、应用等全生命周期的安全管理。

五是强化算力行业应用赋能。深入挖掘算力在新型信息消费、智慧城市、智能制造、工业互联网、车联网等场景的融合应用，完善算力供需对接。强化算力应用推广，充分发挥算力对制造、金融、教育、医疗等各行各业的赋能作用，打造千行百业应用标杆，推动形成关键领域共性标准模式。鼓励加强先进计算系统解决方案和行业应用创新，推动异构计算、智能计算、云计算等技术在垂直领域的拓展应用，加快传统行业数字化转型，促进实体经济高质量发展。

六是深化对外开放和国际合作。加强与“一带一路”沿线国家在算力基础设施、算力技术产业、数字化转型等领域的合作，打造互信互利、包容、创新、共赢的合作伙伴关系，拓展数字贸易广阔发展空间，构建沿线国家算力命运共同体。进一步优化营商环境，促进公平竞争，加强知识产权保护，激励更多外资企业进入中国市场，鼓励国内企业积极拓展海外市场。持续深化拓展算力领域的国际交流与合作，促进技术创新要素在国际间的流动，为我国算力发展营造良好的国际环境。