我国算力行业关键核心技术不断取得突破 高性能计算持续处于全球第一梯队

一、行业相关定义

从狭义上看，算力是设备通过处理数据，实现特定结果输出的计算能力。2018年诺贝尔经济学奖获得者William D. Nordhaus在《计算过程》一文中提出：“算力是设备根据内部状态的改变，每秒可处理的信息数据量”。算力实现的核心是CPU、GPU、FPGA、ASIC等各类计算芯片，并由计算机、服务器、高性能计算集群和各类智能终端等承载，海量数据处理和各种数字化应用都离不开算力的加工和计算。算力数值越大代表综合计算能力越强，常用的计量单位是每秒执行的浮点数运算次数(Flops，1 EFlops=10^18 Flops)。据测算，1EFlops 约为5台天河2A超级计算机，或者25万台主流双路服务器，或者200万台主流笔记本的算力输出。

从广义上看，算力行业是指以计算能力为核心，为其他行业或个人提供计算资源和技术支持的产业。算力在信息技术和云计算发展的背景下崛起的，其主要目标是满足日益增长的计算需求。在这个行业中，算力服务商提供了各种规模和类型的计算资源，包括计算机服务器、数据存储设备、网络带宽和图形处理单元（GPU）等。这些资源可以在云端或边缘节点进行部署，以满足不同客户的需求。与传统的计算设备购买和维护模式相比，算力行业的最大区别在于资源的灵活性和弹性。客户可以根据实际需求随时调整计算资源的规模和配置，而不需要受到硬件设备的限制。此外，算力行业还提供了更高级的技术支持，如自动化管理、弹性扩展和资源监控等功能，从而为客户提供更加便捷和高效的服务体验。

本报告对算力行业的研究范围为广义理解的算力行业。

结合算力的内涵和特点，我国算力发展的总体框架可以从算力规模、算力环境和算力应用三个维度进行构建。在数字经济时代，算力规模是国家和地区数字化生产力发展水平的重要指标，算力环境是我国新生产力发展的重要条件，算力应用反映了我国新生产力的需求状况。算力环境为算力规模发展提供坚实支撑，算力应用拉动算力规模的增长，三者相互促进、协同发展。

根据观研报告网发布的《中国算力行业现状深度分析与投资前景预测报告（2025-2032年）》显示，算力规模在现阶段重点包括基础算力、智能算力和超算算力三部分，分别提供基础通用计算、人工智能计算和科学工程计算。基础通用算力主要基于CPU芯片的服务器所提供的计算能力；智能算力主要是基于GPU、FPGA、ASIC等芯片的加速计算平台提供人工智能训练和推理的计算能力；超算算力主要是基于超级计算机等高性能计算集群所提供的计算能力。

算力环境主要包括网络环境和算力投入等因素，持续优化的网络环境为算力发展提供坚实支撑，大规模算力投入将会对算力增长产生直接和间接的推动作用。

算力应用主要包括消费应用和行业应用，消费和行业应用带来了对算力规模、算力能力等需求的快速提升，算力的进步又反向推动了应用的发展。

 资料来源：中国信息通信研究院，观研天下数据中心整理

二、行业规模现状

1、市场规模

放眼国内，数字经济发展热潮兴起，数字化转型需求放量。大数据与云计算、人工智能、区块链等新一代信息技术加速融合创新，驱动我国大数据产业生态日渐完善，应用领域不断丰富。大数据在关键技术领域加快自主创新尤其在基础软件领域，各类自主研发的大数据平台产品百花齐放，合力向数据共享、流通、开放的方向持续演进。

资料来源：观研天下数据中心整理

2、供应规模

随着疫情结束后市场需求回暖以及国家将加快5G、大数据中心、工业互联网、人工智能等七大领域新型基础设施的建设进度，以及云计算、人工智能、边缘计算和5G等新兴技术在行业的深度应用，中国服务器市场需求旺盛，服务器出货量也随之不断增长。2024年上半年，中国服务器出货量为265.08万台。

资料来源：观研天下数据中心整理

2023年我国算力总规模达到230EFLOPS，居全球第二位；先进技术、人工智能、5G/6G等关键核心技术不断取得突破，高性能计算持续处于全球第一梯队。2024年上半年算力总规模约为243 EFLOPS。

资料来源：观研天下数据中心整理

3、需求规模

中国是全球重要的CPU消费市场，计算机用户基数庞大。在科技领域竞争加剧的大背景下，我国政府对国产CPU的支持力度逐步加大，在电子政务、能源、交通、金融、通信等关键信息基础设施领域，国产CPU应用已在全国逐步铺开。随着国产CPU性能的不断提高和软件生态的不断完善，基于国产CPU的信息产品已经得到批量应用。对信息安全、供应链安全要求相对较高的领域，均是国产CPU的优势市场，伴随着未来信息化的加速，桌面、服务器CPU的需求量将大幅增加。

据统计， 2023年，我国数据总产量量约为10.1ZB，保持较高的增长速度。2024年上半年数据总产量约为6.2ZB。

资料来源：观研天下数据中心整理

三、行业细分市场分析

1、人工智能

智能计算中心是人工智能算力发展的重要方向。过去10年中，用于人工智能的训练模型的计算资源激增，AI训练的计算复杂度每年猛增10倍，人工智能计算已成为主流的计算形态。

AI复杂模型、复杂场景的计算需求进一步催生面向AI的算力基础设施的需求，目前智能计算中心是发展重点。智能计算中心主要是指基于最新人工智能理论，采用先进的人工智能芯片，针对人工智能多样场景的海量数据处理、智能算法加速、高速训练推理等计算需求，提供共性的算力、算数、算法服务的新型算力基础设施，正受到政府、企业和研究机构的广泛关注。2024年上半年，算力行业在人工智能领域市场规模约为330.1亿元。

资料来源：观研天下数据中心整理

2、大数据

大数据产业是以数据生成、采集、存储、加工、分析、服务为主的战略性新兴产业，是激活数据要素潜能的关键支撑，是加快经济社会发展质量变革、效率变革、动力变革的重要引擎。受益于数字化转型、云计算普及、人工智能发展等驱动因素，全球大数据行业呈现出快速增长态势。中国作为全球第二大经济体和最大人口国家，在数字经济发展方面具有巨大潜力和优势。近年来，在国家战略引领下，中国加快了数字化转型步伐，并在云计算、人工智能、物联网等新一代信息技术领域取得了显著进展。作为新一代信息技术的基础支撑之一，中国大数据产业也呈现出快速发展态势。2024年上半年，我国算力行业大数据市场规模约为290.5亿元。

资料来源：观研天下数据中心整理

四、行业竞争格局

算力的战略意义已经得到公认，作为新科技革命和产业变革中重要的竞争力基础支撑，国家间、区域间、企业间的算力竞争愈发激烈。算力竞争在总量上表现在算力规模和市场占有率的竞争，具体看还包括不同技术路线的竞争、产业链和产业体系不同环节和领域的竞争。总体看，中国、美国、日本和欧盟在全球算力竞争中占有优势，这些国家的互联网和 ICT 企业是算力竞争的主要参与者。

目前，掌握中国算力资源的主要有四股势力：阿里、华为、腾讯、百度等科技公司；中国电信、中国移动、中国联通等电信运营商；光环新网、万国数据、世纪互联等数据中心服务商；地方政府“国资云”项目、大数据产业园，政府、金融机构与其他企业自建机房。

得益于算力技术不断演进、算力应用持续丰富，在产业界各方的协同推进下，我国算力基础设施建设和应用保持快速发展，产业生态日渐完善。地方政府接连出台政策举措支持算力发展,极大地提升了企业关于算力中心的投资意愿，从而推动算力中心规模不断增长。2023年中国算力中心服务商在扩大算力规模基础上，注重提高平均单机架功率。从近三年统计的数据来看,排名前十的算力中心服务商的在运营机架数、在运营平均单机架功率稳步提升，算力综合供给能力不断加强。

基于定向调研、企业财报、公开资料收集的相关数据统计分析,按照核心指标与辅助指标权重计算得出算力中心服务商总体规模指数情况，万国数据、秦淮数据作为国内算力中心服务的领军者依然保持着较高的增速，润泽科技发展迅猛，总体规模较去年实现大幅提升，跻身总体规模前三名。算力中心服务商总体规模指数TOP10分别为万国数据、秦淮数据、润泽科技、世纪互联、数据港、普洛斯、中金数据、有孚、光环新网、浩云长盛。从企业算力中心总体规模各项评价指数来看，万国数据在总机架规模、上架率等方面有较大优势，秦淮数据则在在建机架数量、在运营平均单机架功率上领先较多。（WWTQ）