当前，新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球经济版图，作为集信息计算力、数据存储力、网络运载力于一体的数字技术“算力底座”，正日趋成为全球新一轮科技竞争焦点和驱动经济社会高质量发展的新引擎。AIGC、AI大模型等人工智能前沿技术应用的不断延伸和涌现，推动算力互联的智能时代拐点加速到来，驱动算力规模增长飞轮、算力技术多元创新及产业结构优化重构。作为数字经济时代的新型生产力，算力，正在被赋予越来越丰富的内涵。
当前国内外算力产业发展分别呈现出哪些新特点，又将如何赋能千行百业高质量发展？如何研判智算产业未来主要趋势、挑战和机遇？……透过中国信通院发布的《中国算力发展指数白皮书（2023）》，我们或许可以找到答案。
全球算力规模持续走高，算力“军备竞赛”步入白热化阶段
2022年全球数据总量和算力规模继续呈现高速增长态势。大语言模型掀起的“生成式AI”风暴持续席卷全球，进一步引爆算力资源需求井喷。根据IDC数据，2022年全球数据总产量达81ZB，过去五年平均增速超过25%。另据中国信通院测算，2022年全球计算设备算力总规模达到906EFlops，增速达47%，其中基础算力规模（FP323）为440EFlops，智能算力规模（换算为 FP32）为451EFlops。预计未来五年全球算力规模将以超过50%的速度增长，到2025年全球计算设备算力总规模将超过3ZFlops，至2030年将超过20ZFlops。
随着通用AI“千亿参数时代”的到来，创新算法、模型迭代下的训练和推理计算量高速扩张，全球主要国家和地区持续加码推进算力发展，AI大模型激战正酣，算力博弈愈演愈烈，从算力水平方面来看，美国、中国、欧洲、日本在全球算力规模中的份额分别为34%、33%、17%和4%，中美两国占比与2021年持平，其中全球基础算力竞争仍以美国和中国为第一梯队，且两国差距呈逐步缩小态势。在智能算力方面，中国、美国处于领先地位，按照近6年AI服务器算力总量估算，中美两国全球算力占比分别为39%和31%。
全球各国算力规模与经济发展水平亦存在显著关联，2022年算力规模前20 的国家中有17个是全球排名前20的经济体，且前五名排名一致，其中美国和中国依然分列前两位，同处于领跑者位置。
我国算力赋能效应持续显现，算力创新边界不断扩大
2022年我国算力规模稳步提升，算力产业加速壮大升级。近6年来我国累计出货超过2091万台通用服务器、82万台AI服务器，2022年我国计算设备算力总规模达到302EFlops，全球占比约为33%，连续两年增速超过50%，高于全球增速。其中基础算力规模为120 EFlops，占比约40%，以26%的增速稳定增长。截至目前，我国算力总规模位居全球第二，近5年年均增速近30%。
另一方面，我国算力创新能力持续增强，行业赋能效应日益凸显。算力发展对我国GDP增长的拉动作用显著，在2016-2022年期间，我国算力规模平均每年增长46%，数字经济增长14.2%，GDP增长8.4%。更多算力应用新业态、新模式正加速涌现，我国算力应用已从互联网、电子政务等传统领域，向电信、金融、医疗、制造、教育等行业加快渗透，成为传统产业智能化改造和数字化转型的重要支点。“东数西算”等战略统筹优化算力格局、智能计算中心等“绿色计算底座”加快布局……我国算力正在实现“质”与“量”的双向提升。
2022年我国计算机领域发明申请近两万件，先进计算领域涌现出一批创新成果。一是基础软硬件持续突破。GPU芯片、AI芯片自研成为创新热点，壁仞科技推出BR100系列GPU，单芯片峰值算力达到PFlops 级别；我国首个开源桌面操作系统“开放麒麟1.0”正式发布，标志着我国拥有了操作系统组件自主选型、操作系统独立构建的能力。二是新兴计算平台系统加速布局。百度推出的由AI计算、AI存储、AI容器三部分组成的百舸AI异构计算平台，具有高性能、高弹性、高速互联等优势特点。三是前沿计算技术多维突破。南方科技大学联合福州大学、清华大学研究团队在量子纠错领域实现突破，延长了量子信息的存储时间，相关结果优于无纠错编码逻辑量子比特。我国推进“量子+经典”算力基础设施建设，国内首个量子人工智能计算中心太湖量子智算中心揭牌。
智能算力发展势头强劲，成为算力增长的主要动力
随着AI与千行百业加速交融，围绕“大算力+大数据+大模型”，可为大规模人工智能算法和模型训练、推理提供基础支撑的智能算力需求不断释放，智能算力成为算力增长新曲线。
从基础设施侧看，我国数据中心、智能计算中心加快部署，据工信部数据，我国基础设施算力规模达到180EFlops，位居全球第二。截至2022年底，我国在用数据中心机架总规模超过650万标准机架，截至2023年6月，已投运智能计算中心达25个，在建智能计算中心超20个。地方依托智能计算中心，为当地科研院所和企事业单位提供普惠算力，在支撑科研创新和人才培养的同时培育人工智能产业生态，推进人工智能应用创新。
从计算设备侧看，2022 年通用服务器出货量达384.6 万台，同比增长3%，AI服务器出货量达到28万台，同比增长23%，智能算力规模达到178.5 EFlops，增速为72%，在我国算力占比达59%，成为算力增长的主要驱动力。据IDC预测，预计到2026年中国智能算力规模将进入每秒十万亿亿次浮点计算（ZFlops）级别，达到1271.4EFLOPS，2021-2026年，智能算力规模年复合增长率预计将达52.3%，远超同期18.5%的通用算力规模年复合增长率。日渐优化的高性能计算与智能算力将让更多数据价值得以充分挖掘，推动现代社会向着智能高效、普惠便捷的方向加速演进。
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保持领先水平, 各省份算力发展指数与其经济规模呈显著正相关
2023 年白皮书在 2022 年的基础上，加强了对我国算力发展水平的评价，结合各地算力基础设施规模、技术发展水平、产业应用发展水平等指标衡量各城市算力发展程度，客观评估我国整体、各省份及各城市现阶段的算力发展水平，并以此进一步给出我国算力二十强市榜单，其中，北京、上海算力发展水平领先优势明显；广东、江苏入围城市数量最多。
数据显示,2022年我国算力核心产业规模达到1.8万亿元, 算力每投入1元，带动3至4元的GDP经济增长。2022 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。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水平持续保持领先，其中广东、北京、江苏、浙江、山东、上海排名前六，位于第一梯队，山东首次超越上海位列第五。中西部核心省份算力发展日益崛起，算力发展指数相较2021 年平均增长率达35%，但技术产业薄弱、发展环境亟待优化等藩篱仍待打破。
据测算，算力发展指数每提高1点，数字经济增长约570亿元 (约占全国数字经济规模的1.14%)，地区生产总值增长约1285亿元 (约占全国GDP的 1.06%)。从白皮书调研数据可以看出，整体而言,2022年算力对数字经济和地区生产总值增长的驱动作用相较2021年有所下滑，主要归因于算力增长的同时，边际效用的逐渐凸显及算力增长对经济带动作用的滞后性，从算力建成到释放最大效能通常需要经历1-3年的缓冲期。
