算力产业研究报告

一、国家产业政策 近年算力政策主要围绕在算力规模，算力调度和算力开放三个维度。算力规模方面，工信部在《算力基础设施高质量发展行动计划》中提出，到2025年，算力规模超过300EFLOPS，智能算力占比达到35%，东西部算力平衡协调发展。 1.算力：规模、调度与开放多点布局 算力调度方面，国家发改委等5部门在《关于深入实施提出，到2025年底，东西部算力协同调度机制逐步完善，通用算力，智能算力，超级算力等多元算力加速集聚，国家枢组节点地区各类新增算力占全国新增算力的60%以上，国家枢纽节点算力资源使用率显著超过全国平均水平。 算力开放方面，科技部在《关于开展国家新一代人工智能公共算力开放创新平台申报工作的通知》中提出，要推进AI领域的模型与算法创新工作，加快推动国家新一代人工智能公共算力开放创新平台建设，支持高性能计算中心与智算中心异构融合发展。在《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》中，鼓励算力平台、共性技术平台、行业训练数据集、仿真训练平台等人工智能 基础设施资源开放共享，为人工智能企业开展场景创新提供算力、算法资源。鼓励地方通过共享开放、服务购买、创新券等方式，降低人工智能企业基础设施使用成本，提升人工智能场景创新的算力支撑。 2．应用：工信部为算力行业应用提出量化指标 应用方面，工信部在《算力基础设施高质量发展行动计划》中提出，在算力应用赋能方面，围绕工业、金融、医疗、交通、能源、教育等重点领域，各打造30个以上应用标杆。科技部在《关于开展国家新一代人工智能公共算力开放创新平台申报工作的通知》中提出，要推进AI领域的模型与算法创新工作。 3.网络：运载力与协议升级 网络方面，政策主要涉及运载力、IPv6技术演进、东西协同三个方面。运载力方面，工信部在《算力基础设施高质量发展行动计划》提到，到2025年，国家枢纽节点数据中心集群间基本实现不高于理论时延1.5倍的直连网络传输，重点应用场所光传送网（OTN）覆盖率达到80%，骨干网，城域网全面支持IPv6，SRv6等创新技术使用占比达到40%工信部等8部门在《关于推进IPv6技术演进和应用创新发展的实施意见》中提到，到2025年底，在基于IPv6和“IPv6"的新型网络体系、算力网络、确定性网络、网络内生安全和绿色节能等创新领域取得显著突破，部分重点方向的技术能力国际领先，Pv6演进技术标准体系基本形成，国际标准化责献率进-步提升。 东西协同方面，国家发改委在《关于同意京津冀地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函（发改高技【2022】212号】》中提出，要优化东西部间互联网络和枢纽节点间直连网络。 4.东数西算：东西部算力平衡发展、梯次布局 东数西算方面，政策重点围绕东西部算力平衡发展、梯次布局，国务院在《数字中国建设整体布局规划》中强调，要系统优化算力基础设施布局，促进东西部算力高效互补和协同联动，引导通用数据中心，超算中心，智能计算中心、边缘数据中心等合理梯次布局。 二、算力产业布局 1.运营商2024年资本开支精准投放，加强算力领域投资 中国移动规划2024年投资1730亿元，其中，算力规划投资475亿元（同比+21.5%）。中国移动已形成10.1EFLOPS智算算力（FP16），规划2024年底实现智算算力>17EFLOPS（同比提升约7EFLOPS） 中国电信规划2024年实现资本开支960亿元（同比-3%）其中产业数字化资本开支369.6亿元（占38.5%，提升2.5pct）包括面向云/算力领域投资180亿元。中国电信已具备11EFLOPS智算算力，2024年计划新增>10EFLOPS智算算力。 中国联通规划2024年资本开支650亿元（预计同比-12%），投资重点由稳基础的联网通信业务转向高增长的算网数智业务。 中国移动近期启动2024年至2025年新型智算中心的大规模采购，规划采购7994台AI训练服务器及60台以太网交换机：此前，移动2023-2024年新型智算中心（试验网） 集采项目12个标包对应AI训练服务器采购量总计达到2454台（1-11标包集采1204台，12标包集采1250台）。 中国电信2023-2024年AI服务器共采购4175台训练型服务器，其中G系列（鲲鹏CPU）训练服务器合计招标1977台（合计金额约27.8亿元），I系列（IntelCPU）训练服务器合计招标2198台。 中国联通2024年3月23日首次集采AI服务器，根据预审公告，中国联通本次将采购2503台AI服务器，688台关键组网设备RoCE交换机 3.国内部分智算中心项目布局情况 随着政府、运营商以及互联网等核心主体加强智算中心建设规划，我国智算中心正加速落地， 4.河南省算力建设规划 河南夯实算力新底座，抢先布局算力新基建。预计到2025年智算和超算算力规模超过2000PFLOPS（每秒浮点运算次数）：高性能算力占比超过30% 河南省持续推进智算中心、超算中心、新型数据中心建设，打造中部算力高地。实施高性能算力提升工程。加快建设郑州、洛阳等全栈国产化智能计算中心，构建中原智能算力网。持续提升国家超算郑州中心超算能力，建设智算中心和郑州城市算力网调度中心，综合算力性能保持国际前列，资源利用率达到70% 三、算力行业龙头企业 国产算力加速发展，产业链有望充分受益，基于细分环节，交换机环节如紫光股份、锐捷网络、菲菱科惠等，光器件光模块环节如光迅科技、中际旭创、新易盛等，液冷如英维克、申菱环境等，智算中心如润泽科技等 1.拓维信息：深度融入华为体系，控股湘江鲲鹏布局算力产业拓维信息深度融入华为体系，控股湘江鲲鹏布局算力产业。拓维信息成立于1996年，以湖南为总部，业务涵盖软件服务、智能计算、开源鸿蒙操作系统，服务运营商、考试、交通、制造、教育等行业1500+十政企客户。2019年，拓维信息牵头成立湘江鲲鹏，布局智能计算产业，根据天眼查数据，目前持有其75%的股份。 湘江鲲鹏以“鲲鹏+异腾”为技术底座，为多行业提供 数字化方案。公司以鲲鹏处理器、异腾处理器为技术底座，研发和生产国产自主品牌的“兆瀚”硬件智能计算产品，构建以台式机、人工智能产品、通用服务器、软硬一体产品为核心的兆瀚计算产品矩阵，满足各行业、各新技术发展下对多样性算力的需求。作为湖南省专精特新“小巨人”企业，联合华为在湖南打造首个“硬件十软件”的鲲鹏生态基地。自前，公司产品和解决方案广泛应用于全国22十省份、50城市，为客户提供超十万台智能计算产品及服务，支持党政、运营商、金融、交通、电力、医疗、教育等领域数字化转型 2.中科曙光：人工智能云计算平台提供稳定高效算力。 曙光人工智能云计算平台提供一站式深度学习训练与实时推理。曙光人工智能云计算平台解决方案可以提供基于云的GPU计算服务。该系统以主流深度学习框架为基础，支持Caffe、TensorFlow等多种主流深度学习框架，该平台与Kubernetes和Docker容器技术相结合，提供实验环境、离线任务和在线服务三大功能，支持业务从模型研究、批量训练到在线预测的全流程打通。该解决方案提供一站式深度学习训练/实时推理、图形图像处理以及科学计算等，大大简化了企业构建深度学习平台的难度，提高了资源使用率，降低了业务投入成本，使用户更加专注于深度学习应用本身，是目前性价比最高的整体AI训练与推理解决方案之一 3.中国移动。公司的主营业务涵盖移动语音、短彩信、 无线上网、有线宽带等连接服务，数据中心、云计算、内容分发网络，算网融合等算力服务，以及基于人工智能、大数据、物联网、安全等新一代信息技术能力的平台、应用和解决方案。 4.中国电信。国电信是一家全球大型的领先的全业务综合智能信息服务运营商，主营业务为提供综合性固定通信业务，移动通信业务等基础电信业务，以及互联网接入服务业务、信息服务业务等增值电信业务以及其他相关业务。 5.海光信息技术股份有限公司成立于2014年，主要从事高端处理器、加速器等计算芯片产品和系统的研究、开发，自标成为中国最重要的计算机芯片设计企业，为中国信息产业的强盛提供核心计算引擎。面向企业计算，云计算数据中心、大数据分析、人工智能、边缘计算等众多领域，淘光公司提供了多种形态的海光处理器芯片，满足互联网、电信、金融、交通、能源、中小企业等行业的广泛应用需求。 6．中国联通。以“数学信息基础设施运营服务国家队、网络强国数字中国智慧社会建设主力军，数字技术融合创新排头兵”为定位，把战略升级为“强基固本、守正创新、融合开放”，更加突出强网络之基、固服务之本，练好“基本功”；更加突出守网络化之正，拓数学化、智能化之新，打好“组合拳”；更加突出要素融合、市场融通，与合作伙伴一起打好“团体赛”。在新定位新战略下，本公司全面发力 数学经济主航道，将“大联接，大计算，大数据、大应用、大安全”作为主责主业，实现发展动力、路径和方式的全方位转型升级，开辟新的发展空间，提升客户价值，更好服务和融入新发展格局。 7．中兴通讯。中兴通讯股份有限公司是全球领先的综合通信信息解决方案提供商，为全球电信运营商、政企客户和消费者提供创新的技术与产品解决方案。公司成立于1985年，在香港和深圳两地上市，业务覆盖160多个国家和地区，服务全球1/4以上人口，致力于实现“让沟通与信任无处不在”的美好未来。中兴通讯坚持以持续技术创新为客户不断创造价值，在全国设立了11家研发机构，同时进一步强化自主创新力度，保持在5无线，核心网、承载，接入，芯片等核心领域的研发投入，研发投入连续多年保持在营业收入 10%以上。 8.中际旭创。中际旭创股份有限公司（SZ：300308）系专业的高速光模块解决方案提供商，是集高端光通信收发模块的研发，设计，封装，测试和销售于一体的技术创新型企业。2017年，中际旭创正式登陆创业板。 9.澜起科技。澜起科技股份有限公司成立于2004年，是国际领先的数据处理及互连芯片设计公司，致力于为云计算和人工智能领域提供高性能、低功耗的芯片解决方案，自前公司拥有互连类芯片和津逮服务器平台两大产品线。作 为科创板首批上市企业，澜起科技于2019年7月登陆上海证券交易所，股票代码为688008。公司总部设在上海，并在昆山、北京、西安、澳门及美国、韩国等地设有分支机构， 四、算力产业综合成本 随着越来越多以GPU为核心的智算中心落地，数据中心的能耗，散热问题目益凸显。以运行PUE为1.57的数据中心为例，IT设备能耗占比达63.7%，为数据中心最大：其次就是制冷系统能耗，占比可达27.9% 1.算力产业能耗情况。 数据中心是新能耗大户，电力消耗巨大，节能减排迫在眉睫。2022年全年，全国数据中心耗电量达到2700亿千瓦时，占全社会用电量约3%，预计2025年数据中心耗电量将占全社会耗电量的5%以上。 服务器技术演进带来能耗挑战。随着服务器从普通机架式向小型机、刀片式的转变，机柜能耗从2-4KW猛增至615KW，导致数据中心能耗居高不下。此外，传统数据中的服务器采用专用方式分配，资源的利用率一般在30%以下，一部分处于空闲状态的服务器每时每刻都在浪费电能、侵蚀IDC 利润空间。 后摩尔定律时代下，随着数据中心的计算能力和功率密度的增加、芯片算力与功耗的大幅提升，数据中心的能耗和发热量不断攀升。自前主流系列处理器仅CPU功耗已高 达350~400TDP/W，而GPU的功耗远远高于CPU，以英伟达H800为例，其功率密度可达700TDP/W 2．算力产业用电成本。 2.1我国数据中心建设规模和用能情况。从全国角度看，数据中心主要集中在环渤海区、长三角和珠三角。2020年以前，数据中心主要布局这三个经济区。但在2020年之后，由于用电需求增加和电价因素的影响，大型数据中心逐步转移到了新疆、青海、内蒙古、贵州等地。对于数据中心的电量预估，全国的机架数预计在保守估计下为610万到630万 个，乐观估计为850方到900方个。对应的数据中心用电量