2024面向未来的算力网络连接中国算力网络市场发展白皮书

⸺中国算力网络市场发展白皮书 一、中国算力网络市场发展的新机遇����������������������������������4 （一）数字经济发展的时代机遇�����������������������������������4（二）数字中国建设整体布局的战略机遇�������������������������������5（三）AI大模型的技术机遇�������������������������������������5（四）数据中心发展的市场机遇�����������������������������������6 （一）算力网络市场规模持续扩大���������������������������������7（二）算力网络与行业应用融合日益深化������������������������������7（三）算力网络技术架构逐步高端化��������������������������������8（四）算力网络市场生态体系加快发展�������������������������������8（五）算力网络绿色节能不断加强���������������������������������8 三、物理层网络基础设施对算力网络的影响������������������������������8 （一）对算力网络传输效率的影响���������������������������������8（二）对算力网络传输距离的影响���������������������������������9（三）对算力网络经济性的影响����������������������������������9（四）对算力网络绿色性的影响����������������������������������9（五）对算力网络安全性的影响����������������������������������10 （一）400G网络标准的演进路径����������������������������������10（二）400G网络布线解决方案�����������������������������������11（三）400G网络测试解决方案�����������������������������������13 五、中国算力网络市场可持续发展展望��������������������������������14 （一）迎接下一代速率��������������������������������������14（二）面向智算场景协同布局�����������������������������������14（三）云网边端深度融合�������������������������������������15（四）保障网络和数据安全������������������������������������15（五）绿色低碳技术应用�������������������������������������16 附录：报告说明������������������������������������������16 （一）算力网络相关定义�������������������������������������16(二）专业词汇含义注解�������������������������������������16(三）报告研究范围���������������������������������������17 参编单位及人员介绍����������������������������������������18 近年来，数字中国建设整体布局全面推进，中国“东数西算”重大工程的深入实施，八大算力枢纽与十大数据中心集群加快建设，以及人工智能大模型快速发展进一步对算力网络提出新的性能需求，数据中心不断焕发新活力，算力网络架构不断优化升级。铜缆、光纤等数据中心物理基础设施随着科技进步不断向前发展，新型技术标准与应用不断涌现，对算力网络传输效率、传输距离等产生深远影响，为构建更高效更绿色更安全的算力网络提供了物理支撑。 400G网络标准不断演进成熟，逐步涵盖了柜内、柜间 、 模 块 间 、 建 筑 群 间 等 算 力 网 络 应 用 场 景 ，Aginode安捷诺凭借雄厚的技术创新实力，为各行业用户提供了依据拓扑分析来制定具体布线策略的解决方案，并在此基础上与合作伙伴共同完成网络测试解决方案。 面向未来算力网络的可持续发展，800G与1.6T网络速率正加快研发，智能算力的应用范围将持续拓展，算力与算力网络的融合将更加深入，安全和绿色低碳将是算力网络发展的永恒主题。 一、中国算力网络市场发展的新机遇 (一)数字经济发展的时代机遇 3.智能算力网络成为智能经济时代代表性数字基础设施 1.数字经济是一次技术-经济范式的革命 在以人工智能为核心驱动力的智能经济新阶段，互联网成为经济社会互联互通的基础设施，数据成为新的生产要素，“智能互联网+”成为业务创新的重要模式，区块链成为经济社会的信任机制，物联网+5G推动万物数字化和网络化，一个“高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控”的智能化综合性算力网络基础设施正在成型，打通了经济社会发展的信息“大动脉”。 数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态，在数字经济时代，计算机、互联网和人工智能等数字技术的出现使经济活动全面信息化、网络化和智能化。2022年，中国数字经济规模达50.2万亿人民币，同比增长10.3%，占GDP比重达到41.5%，总量居世界第二。 2.数字经济迈向智能经济发展新阶段 数字生产力和生产关系的跃升循序渐进，数字经济发展经历了信息、网络和平台经济三个发展阶段，当前正进入智能经济发展新阶段。 (二)数字中国建设整体布局的战略机遇 3.国家政策大力支持打造数字基础设施底座 随着中国数字经济蓬勃发展，算力网络已成为重点发展领域之一。2020年以来中国持续发布系列利好政策，大力支持算力网络行业发展。 1.数字中国按照“2522”整体框架稳步布局 2023年2月中共中央、国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》，明确数字中国建设整体框架的2522布局，中国将稳步推行夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合，强化数字技术创新体系和数字安全屏障“两大能力”，优化数字化发展国内国际“两个环境”。 (三)AI大模型的技术机遇 1.通用大模型的训练迭代极大拉动对智能算力的需求 AI训练算力演进经过三个阶段：在深度学习算法普及之前，普通机器学习的AI训练算力需求较低；2012年，杰弗里·辛顿及其学生提出了一种深度卷积神经网络AlexNet，引发了深度学习领域的革命，AI训练算力需求大幅提升；2022年底，GPT3.5大模型算法出现，在机器学习领域再次引发了革命，AI训练算力需求进一步提升，推动智能算力进一步发展。算力需求 2.数字中国建设带来行业市场数字化转型巨大需求 建设数字中国是推进中国式现代化的重要引擎，按照“五位一体”建设布局，行业数字化转型市场加快发展。在数字政府领域，根据国际数据公司IDC中国数字政府市场报告，2022年中国数字政府整体市场规模达1372亿元；在数字经济领域，中国产业数字化整体规模达41万亿元；在数字社会领域，中国数字生活市场规模达17.1万亿元；在数字文化领域，中国数字文化核心产业规模达7196亿元；在数字生态领域，中国数字生态市场规模约为800亿元。伴随着行业数字化转型的发展，中国数据中心行业市场收入不断提升。 2.垂直行业大模型训练催生更大智能算力需求 大模型渗透到千行百业，对于行业智能算力的需求也在不断提升。据IDC和浪潮信息发布的《2022-2023中国人工智能计算力发展评估报告》数据，到2023年底中国将有50%的制造业供应链环节采用人工智能技术实现业务体验提升。随着AI大模型对传统行业赋能作用日益凸显，催生出更大智能算力需求。 3.AI应用规模化亟需算力普惠 2.数据中心网络架构向算网融合智能算力网络方向演进 算力网络已成为大模型发展的重要环节，高算力设备成为主流配置，灵活性和可扩展性成为算力网络重要发展趋势。智能技术的规模化应用具有典型长尾问题，拥有强AI能力的机构与大型企业只占据算力需求主体约20%，另外80%则均为中小微企业，这类主体受限于公司规模与预算，难以在AI时代浪潮中获得发展红利。因此，要加快推进智能技术的普惠应用，支持先进科技发展，赋能更多产业AI化，达成AI普惠。 近20年，中国数据中心产业蓬勃发展，经历四个阶段，包括物理数据中心、互联网数据中心、云数据中心和智算中心。 (四)数据中心发展的市场机遇 1.数据中心规模持续扩大 3.数据中心类型日趋多元化 中国算力基础设施建设和应用保持快速发展，根据工信部数据，截至2023年6月，我国算力总规模达到180EFLOPS，位居全球第二。据《数字中国发展报告（2022年）》数据，截至2022年底，中国在用数据中心机架总规模超过650万标准机架，近5年年均增速超过30%，平均上架率达58%，在用数据中心 服 务 器 规 模超2000万台，存储容量超过1000EB（1EB-1024PB）。随着数据量的高速增长，新建数据中心以大规模、超大规模为主。 数据中心按照算力分类，分为基础算力、智能算力和超算算力等，对应基础计算、智能计算和超级计算等计算模式。基础算力主要用于计算复杂度适中的云计算、边缘计算类场景；智能算力提供人工智能应用所需算力服务、数据服务和算法服务；超级计算主要用于科学计算与工程计算等领域。据中国信通院测算，目前我国基础算力占总算力的47%，智能算力占比超过50%，超算算力不足3%。 4.数据中心布局东西趋向均衡 (二)算力网络与行业应用融合日益深化 中国数据中心布局仍呈现“东密西疏、东多西少”的特点，但总体趋向均衡。京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈等区域，算力发展水平较高，根据中国信通院《中国算力发展指数白皮书（2023）》数据显示，广东、北京、上海等地算力发展指数处于第一梯队。西部地区数字化转型进程较慢，算力需求相对较低，随着国家“东数西算”工程的全面推进，贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等省份算力加快发展。 算力网络以“计算+感知+连接”为千行百业带来高质量、低成本、低时延的算力，是数字经济高质量发展的有效推动力。据中国信通院数据，算力投入能显著提升经济价值，每1元的算力投入可以带动3-4元的GDP（国内生产总值）经济产出，实现经济增长的倍增效应。中国算力网络行业应用主要为互联网、政务、电信、金融、制造、教育等，其中互联网占比53.2%，政务占比11.1%，电信占比6.8%，金融占比6.7%，制造占比4.3%，教育占比2.7%，其他领域合计占比15.2%。 二、中国算力网络市场发展现状 (一)算力网络市场规模持续扩大 2022年中国算力网络市场规模约为624.75亿元，同比增长18.26%，约占全球的33.98%。随着人工智能大模型的快速发展，算力需求大幅增长，预计中国算力网络市场规模将在2025年突破千亿，达到1062.43亿元。 三、物理层网络基础设施对算力网络的影响 (三)算力网络技术架构逐步高端化 “东数西算”工程带来海量的数据调度需求，对传送网络的容量、时延、成本、能耗等提出了更高要求。以OXC、400G/800G、OSU、SPN、50G PON、FTTR、硅光、新型光纤等为代表的新技术蓬勃发展，推动光传送网向基于光电联动的大带宽、扁平化、低时延的智慧全光网演进。在国际标准方面，中国积极推进IMT-2030（6G）、未来网络、NGN、新型计算等技术领域的算力网络国际标准体系；在国内标准方面，行业组织和产业联盟纷纷启动算力网络相关标准的制定。 物理层网络基础设施是算力网络的