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数字经济专题研究系列之一:释放算力“乘数效应”,助力数字经济发展

2022-06-01张菁、蔡梦苑华宝证券℡***
数字经济专题研究系列之一:释放算力“乘数效应”,助力数字经济发展

[table_page] 宏观策略专题报告 分析师:张菁 执业证书编号:S0890519100001 电话:021-20321070 邮箱:zhangjing@cnhbstock.com 分析师:蔡梦苑 执业证书编号:S0890521120001 电话:021-20321005 邮箱:caimengyuan@cnhbstock.com 销售服务电话: 021-203213006 [table_product] 摘要  算力成为数字经济时代的重要生产力。算力从根本上改造、升级了生产力三要素,最终驱动着社会经济的转型升级。算力与经济增长紧密相关,我国算力规模平均每增长一个百分点,带动数字经济增长0.4个百分点、GDP增长0.2个百分点,平均来看,算力每投入1元,将带动3-4元的GDP增长算力成为衡量经济社会发展水平的重要指标。  数字经济时代催生算力需求不断释放。从供给端看,数据产量和存量的不断增长,以及算力成本的下降共同推动算力需求的增长。从需求端看,数字技术将加速与垂直行业深度融合,未来对于算力需求也将提出更高的要求。  当前,我国算力资源存在供需结构性错配问题。目前的数据中心分布东多西少,算力需求东强西弱,但是电力供应东紧西松、电力价格东贵西贱,自然资源分布优势使得数据中心的能耗效率东低西高,电力的供应量和价格成为影响算力资源呈现供需错位结构性矛盾的重要因素,当前我国的算力资源分配不均,呈现东部“供不应求”,西部“供过于求”的结构性矛盾。  “东数西算”工程启动,推动算力资源分配,优化计算力资源布局。通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动推动各地区因地制宜、充分发挥区域优势,建设数字经济的重大部署。针对我国东西部算力资源分布总体呈现出“东部不足、西部过剩”的不平衡局面,引导中西部利用能源优势建设算力基础设施,服务东部沿海等算力紧缺区域,解决我国东西部算力资源供需不均衡的现状。  宏观视角下,算力已成为衡量数字经济发展程度的重要要素资源,是数字经济发展的重要生产力。随着算力对各行业的逐步渗透,工业生产效率得到更大幅度的提升,从而引发各类生产要素资源向效率更高的领域流动,生产要素的流动聚集将进一步改变生产结构与全球竞争格局。因此对于算力发展现状、发展程度、发展格局的跟踪是对除了用GDP指标衡量社会生产力的重要补充,我们将持续关注算力发展过程中的几大关键要素,包括计算设备、电力供应、发电能源能耗、设备能耗、数据传输距离、数据传输速度等,以便我们更好的掌握算力发展程度,明确当前算力发展遇到的瓶颈和障碍;另一方面,随着算力的发展,不同的耗能情况可能将会改变不同国家对能源等资源的依赖度,从而改变世界产业链的分布格局和竞争力,成为新数字经济时代下,衡量和评估全球的经济竞争力与发展趋势的重要参考之一。 风险提示:政策仅根据当前发布分析,存在后续调整变化可能。 相关研究报告 [table_subject] 2022年5月31日 证券研究报告—专题报告 释放算力“乘数效应”,助力数字经济发展 数字经济专题研究系列之一 [table_page] 宏观策略专题报告 目录 一、 算力成为数字经济时代的核心生产力 ........................................................................... 4 1.1. 算力变革成为经济发展新引擎 .................................................................................................. 4 1.2. 数字经济时代催生算力需求不断释放 ....................................................................................... 6 二、 算力资源存在供需结构性错配问题 ............................................................................... 7 2.1. 算力的内涵与发展现状 ............................................................................................................. 7 2.2. 能耗是导致算力资源供需错位的主要因素 .............................................................................. 10 2.3. 推进东数西算,优化算力资源供需差 ..................................................................................... 13 三、 关注算力基础设施化建设带来的投资机会 .................................................................. 14 3.1. 宏观视角下的算力发展跟踪意义 ............................................................................................. 14 3.2. 关注数据中心产业链 ............................................................................................................... 15 [table_page] 宏观策略专题报告 图表目录 图1生产力发展四个阶段 ........................................................ 4 图2计算力指数与GDP走势呈现显著的正相关关系 ................................. 5 图3互联网、金融、制造行业的计算力指数相对较高 ................................ 6 图4我国各行业算力应用分布情况 ................................................ 6 图5 2017-2022年全球大数据储量及增长率趋势 .................................... 6 图6中国数据规模将迎来大幅增长(单位:ZB) .................................... 6 图7 我国5G网络建设稳步推进 ................................................... 6 图8 我国网络基础设施优化升级 ................................................. 6 图9不同场景下的算力需求 ...................................................... 7 图10 算力的分类与应用 ......................................................... 8 图11 2020年算力规模分布与占比情况(单位EFlops) .............................. 8 图12 “云-边-端”算力网络架构 ................................................. 9 图13 云-边-端协同作用达到理想计算效果 ......................................... 9 图14 2020年中国部分省份算力发展指数 .......................................... 9 图15 2018年中国大规模数据中心区域分布情况 .................................... 9 图16 2018年中国大规模数据中心区域分布情况 ................................... 10 图17 数据中心能耗构成 ........................................................ 10 图18 数据中心年用电量估计 .................................................... 11 图19 电价市场化改革后各地区数据中心电费涨幅预估 .............................. 11 图20 腾讯贵安七星数据中心 .................................................... 12 图21 Meta北极圈内的数据中心 ................................................. 12 图22 微软海底数据中心 ....................................................... 12 图23 2019年全国部分省份数据产量分布情况 ..................................... 13 图24 2019年全国部分省份数据存量分布情况 ..................................... 13 图25 全国一体化大数据中心协同创新体系总体框架 ................................ 14 图26 算力枢纽与数据中心集群分布 .............................................. 14 图27数据中心产业链分布 ...................................................... 16 [table_page] 宏观策略专题报告 数字经济时代来临,数字技术通过对传统工业生产流程上数字化的改造赋能,改善工业生产效率,优化工业生产方式,提升各行业的转型升级进程,促进工业生产的所需的要素资源向更高效的领域流动,生产要素的聚集和生产效率的提升则进一步推动产业链分布和结构的变化,重塑全球经济格局,从而改变全球竞争格局。在此发展过程中,算力作为数字时代核心资源的作用日益凸出,算力已经成为社会经济重要生产力,以算力为核心的数字信息基础设施建设被提到前所未有的高度。国家相继出台一系列围绕算力基础设施的政策文件,并提出加快实施“新基建”、“东数西算”等工程。2022年2月,国家发改委批复同意8地启动建设全国一体化算力网枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群,国家“东数西算”工程和全国一体化算力网建设正式拉开帷幕。本篇专题着眼于算力,梳理了算力发展现状与影响要素,以及算力作为数字经济时代的新生产力,如何通过基础设施化实现建设数字中国的新发展格局。 一、 算力成为数字经济时代的核心生产力 1.1.算力变革成为经济发展新引擎 算力从根本上改造、升级了生产力三要素,最终驱动着社会经济的转型升级。经济学将生产力三要素分为人的劳动、劳动资料和劳动对象。随着算力的不断发展,由算力带来的生产力变革改变了生产方式,劳动者由传统的人变成了“人+人工智能”,人工智能赋能劳动力突破人的生物极限,呈现指数级增长。数据作为计算的处理对象,成为一种新的劳动对象,数据的规模量级呈现裂变式增长,劳动对象更加多元且体量庞大。劳动资料也就是