一、行业相关定义
根据观研报告网发布的《中国智算中心行业现状深度研究与发展前景预测报告(2024-2031年)》显示,智算中心是智慧时代最主要的计算力生产中心,它以融合架构计算系统为平台,以数据为资源,能够以强大算力驱动AI模型对数据进行深度加工,源源不断产生各种智慧计算服务,并通过网络以云服务形式供应给组织及个人,高效支撑数据开放共享、智能生态建设、产业创新聚集,有力促进AI产业化、产业AI化及政府治理智能化,随着科技的迅速发展,中国智算中心行业正成为国家重点发展的战略性新兴产业。
智算中心是数据中心项下的一个类别,基于GPU、FPGA等芯片构建智能计算服务器集群,提供智能算力,主要应用于多模态数据挖掘、智能化业务高性能计算、海量数据分布式存储调度、人工智能模型开发、模型训练和推理服务等场景。中国智算中心行业涵盖了多个领域,包括机器学习、深度学习、自然语言处理、图像识别、数据挖掘等。通过大数据的收集、分析和挖掘,智算中心行业能够提供更准确、更智能的决策支持和解决方案,推动经济社会的发展。
全球算力发展正面临应用多元化、供需不平衡等挑战,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,智能算力作为数字经济时代新的生产力,对推动科技进步、赋能行业数字化转型以及经济社会发展发挥着日益重要的作用。智能算力即人工智能算力,是面向人工智能应用,提供人工智能算法模型训练与模型运行服务的计算机系统能力。智能算力通常由 GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程逻辑门阵列)、NPU(Neural network Processing Unit,神经网络处理器)等各类专用芯片承担计算工作,在人工智能场景应用时具有性能更优、能耗更低等优点。
智能算力是数字经济时代的重要支撑。数字经济依赖于数据的处理和分析,而智能算力为这些操作提供了强大的支撑。企业和个人利用智能算力提供的高性能计算能力处理海量的数据,实现快速、准确的数据分析,从而为企业的决策和发展提供更多的信息和支持。人工智能、大数据、物联网等新兴技术在智能算力支持下能够更加高效地进行数据处理、模型训练和决策推断,加速技术落地,推动数字经济与实体经济深度融合。智能算力是人工智能发展的动力。智能算力使得运算速度大幅增加,处理复杂数据的能力大幅提升,传统的人工任务逐渐被自动化和智能化取代,人们开始寻求更加复杂和高级的任务,如自动驾驶、自动翻译、半自动化医疗,人工智能领域进入了一个全新的阶段。另外,随着智能算力的提升,新的算法和技术不断涌现,为人工智能发展带来了新的创新机遇。通过大规模并行计算、深度学习、神经网络等技术,在智能算力的支持下,人工智能在各个领域都得到了广泛应用,推动了人工智能技术的进一步突破。
智能算力是科技创新的新引擎。智能算力为科技创新提供强大的计算支持,促进了科技创新的效率和质量。学术和工业界能够处理更加复杂的计算任务,科研人员可以更快速地进行大规模数据处理、模拟实验和模型训练,极大地提高了科技创新的效率和质量。另外,智能算力可以推动新兴技术的突破,催生众多的创新应用,为科技的发展带来新的思路和方法。在人工智能技术当中,智能算力是算法和数据的基础设施,更快速、更高效的数据处理能力使得人工智能可以应用于更多的领域。
二、行业发展现状
1、市场规模
智算中心以强大算力驱动AI模型对数据进行深度加工,为AI产业的发展提供了数据处理和智能计算支撑,作为算力基础设施激发AI产业化创新活力。随着AI产业的蓬勃发展,以及智算中心相关政策的陆续出台,我国智算中心的数量不断增加,因此我国智算中心行业市场规模2020年后迎来爆发,市场规模呈不断上升趋势。
目前政府、运营商、互联网企业等积极布局智算中心,中国移动正在规划建设亚洲最大的智算中心。各级政府、运营商、互联网企业也纷纷开启智算中心建设计划,目前已有超过40座城市布局智算中心。在行业下游需求驱动和政策持续引领下,智算中心行业市场规模持续扩大,2023年达到1466亿元。
资料来源:观研天下数据中心整理
2、供应规模
AI服务器能够提供人工智能数据服务,是算力基础设施之一。智能算力规模以AI服务器为基础,全球AI服务器市场规模不断上升,据IDC数据,2023年全球AI服务器销售额为211亿美元,同比增长15.3%。我国AI服务器销售额持续增长,2023年AI服务器销售额为623.6亿元,同比增长17.1%。具体如下:
资料来源:IDC ,观研天下数据中心整理
资料来源:观研天下数据中心整理
3、需求规模
以AIGC为代表的人工智能应用、大模型训练等新需求、新业务的崛起,深刻影响全球经济社会发展变革,推动算力规模快速增长、计算技术多元创新、产业格局加速重构。算力助推全球数字经济发展的生产力作用更加凸显,成为各国战略竞争中不可忽视的新焦点。当前我国智能算力增长迅速,2023年智能算力规模达到414.1EFlops,增速为59%,成为算力增长的快速驱动力。
资料来源:信通院,IDC,观研天下数据中心整理
当前智能算力呈现应用场景复杂化的特点,数据量及算法的复杂度急剧增加,相应程序运行所需要时间和空间(内存)资源不断攀升,对智算中心行业存储能力不断提高。随着AI算力需求的增加,计算规模从单机到集群再到大规模云计算,规模呈量级、指数级增长,计算架构从单一通用架构CPU+GPU到混合异构架构CPU+GPU+FPGA+xPU,系统环境方面从单一用户以及单一场景解决到现在多个用户、多场景复杂环境的构建,数据规模和模型复杂度不断增加。
4、行业供需平衡分析
当前算力发展应用多元化、供需不平衡的挑战仍在持续。一方面以大模型训练为代表的新兴技术和应用快速崛起、反复迭代,助推数据量和算力需求爆炸性增长,加快算力从芯片到架构再到系统的全方位升级。另一方面,算力的提升仍面临多重挑战,以延续摩尔定律为主的固有升级路线对算力规模提升作用日渐乏力,新技术新架构的演进和产业化方兴未艾,算力供需之间的差距依然很大,计算技术亟需在理论架构和软硬件实现层面产生质的飞跃。因此在算力供需差距较大的情况下,我国智算中心行业面临供需不平衡的挑战,当前智算中心行业的供应还难以满足下游对智能算力的需求。
三、行业细分市场
1、互联网
在互联网领域,智算中心客户更加关注集群化布局,对机电配套及设备规格、定制化能力要求高,同时要求 IDC 具备多 AZ 能力,通常以高功率机柜需求为主。
目前来看,互联网行业依然是人工智能应用渗透度和投资最高的行业,智算中心行业中互联网行业的细分市场规模最大,在2023年达到897亿元。
资料来源:观研天下数据中心整理
2、金融
随着国内AIGC产品水平与智能算力的提升,金融企业可以充分利用AI技术,强化智慧营销、智能客服、智慧风控、智能投顾等一系列运营能力提升,还可以更快地对大量数据进行分析,准确地识别出风险因素,采取快速精细化的风险管理。金融行业的人工智能渗透度不断提升,2023年智算中心行业中金融行业的细分市场规模达到218亿元。
资料来源:观研天下数据中心整理
3、政府
随着智慧交通、智慧水务、智慧税务、智慧应急、智慧消防、智慧医疗、智慧教育、智慧文旅的应用,智能算力在政务中发挥越来越重要的作用,2023年智算中心行业中政府行业的细分市场规模达到162亿元。
资料来源:观研天下数据中心整理
四、行业竞争格局
智算中心行业的主要参与主体包括各级政府、运营商以及互联网企业。近年随着下游算力需求集中的集中爆发和“东数西算”的推进,各级政府、运营商、互联网企业纷纷开启智算中心建设计划。
1、各级政府
政府主导建设的数据中心通常作为公共基础设施存在,用于支持地方产业与 AI 相互融合,推动产业集群化发展。在“十四五”规划的引领下,目前已有超过 30 座城市布局智算中心,经典案例包括京津冀大数据智算中心、长沙 5A 级智能计算中心等。
2、运营商
三大运营商积极发展算力建设、相继开启智算中心的建设探索,部分互联网企业也加入了智算中心建设的队伍之中。运营商推动建设的智算中心具有一定公共服务属性,成为政府主导的算力基础设施建设的良好补充。
3、互联网企业
以百度、阿里、腾讯为代表的互联网企业也纷纷建设智算中心,以推动自身业务发展、更好地推动客户人工智能场景落地。(WWTQ)
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