2024年公共云优先，打造智能时代的开放创新基础设施报告

核心观点 智能时代来临，第二次“大航海时代”的号角已经吹响 1.历次产业革命，被载入史册的都是技术跨过普惠拐点的时刻。 2.唯有实现算力普惠和模型普及，才能更早迎来AI技术的普惠拐点。 全球公共云千帆竞渡，体系化发展是关键 1.从芯片层面看，2023年，美国和中国在全球算力规模中的份额分别为43%和26%，领跑全球，但同2021年相比，差距进一步拉大。 2.从芯片和云计算层面看，美国公共云占算力规模的65%，中国为28%。公共云的计算资源利用率约40%，私有云不超过5%，导致美国和中国在全球算力规模中的实际份额分别为9.54%和5.12%，差距拉大。 3.从芯片、云计算、模型服务和开发者生态共同组成的创新系统看，2023年全球AI初创企业投资份额中，美国占比为50%，中国份额为30%，差距进一步扩大。 公共云优先是大潮所指，私有云是过渡形态 1.过去十年，美国政府实施“公共云优先”战略，通过联邦数据中心整合计划（FDCCI）、联邦政府信息技术采购改革法案（FITARA）、数据中心优化倡议（DCOI）等政策措施，数据中心数量减少7000个，减少约50%；部分服务器利用率从5%提升到65%以上。 2.以公共云为主要基础设施，美国SaaS企业市值超8万亿美元；2022年，超过50%的生成式AI初创公司位于美国，吸引全球七成私营投资。 3.中国以私有云为主要基础设施，SaaS企业市值约1000亿美元。 4.OpenStack私有云的发起者Rackspace从“ALL in OpenStack”转为“多云”战略。Mirantis裁员。惠普与思科相继关停OpenStack私有云。英特尔提前退出了与Rackspace合作的一个OpenStack创新项目。赛门铁克、Juniper退出黄金会员席位。OpenStack历经十年后走向衰落。 公共云是智能时代必备的创新基础设施 1.大语言模型在过去两年对算力的需求增长了750倍。单机八卡H800整机功耗10KW，已接近IDC机柜供电上限；同时在算力、显存容量和带宽等诸多方面无法满足训练需求，分布式AI训练系统已成刚需。 目录 Contents 号角：第二次“大航海时代”的历史召唤 激浆：全球云计算千帆竞渡 21 34灯塔：创新领先者背后的三次公共云发展浪潮 43航迹：公共云优先是国际共识 46扬帆：拥抱公共云驶向智能时代 50彼岸：认知、战略 号角：第二次“大航海时代”的历史召唤1. 当前，通用人工智能等前沿技术领域正在发生革命性突破，推动数字经济发展迈向新阶段。人工智能的规模化应用，是推进产业体系智能化的关键变量，将对全球产业体系变革带来历史性机遇，人类的第二次“大航海时代”已经开启。回顾历史，从技术突破演进成产业革命，能否快速实现技术的普惠应用，是促成技术扩散和产业体系升级的胜负手。我们必须抓住智能时代的历史机遇，以公共云构建普惠计算服务，坚实支撑起人工智能产业的爆发。 产业革命，技术普惠是胜负手1.1 回顾历次产业革命过程，被载入史册的关键技术标志，都是技术跨过普惠拐点的历史时刻，而并非技术的原始发明时刻。技术发展只有跨越规模化应用的门槛，才有可能与行业普遍结合，进而有机会推动产业体系的重塑。 1关键技术只有跨过普惠拐点，才能促成产业革命 瓦特是蒸汽机的改良者而非发明者。蒸汽机是第一次工业革命的标志，它让大工业的发展有了统一性，为手工生产走向模块化、标准化的工业生产提供了通道。瓦特并非蒸汽机的发明者，作为改良者的他为何被世人铭记？就是因为瓦特真正解决了蒸汽机走向应用的问题。他从技术、产品、商业模式、使用成本等环节上让蒸汽机具有了与行业结合的可行性。瓦特的改良，是蒸汽机实现普惠应用的拐点，也是第一次工业革命的真正发端。 电气化革命和计算机革命也起源于相应技术的普惠突破。爱迪生发明了直流电，但直至特斯拉发明交流电，解决了电力远距离低损耗传送问题，才让电力得以大规模应用，第二次产业革命由此开启。第一台通用计算机ENIAC发明于美国宾夕法尼亚州立大学，但直至IBM研发成功商用计算机并进而推出个人电脑，计算机才得以走进工厂企业和千家万户，第三次产业革命随之席卷而来。 今天，面对新一轮智能革命，全世界都在寻找推动人工智能技术普惠的那部“蒸汽机”。当前全球大模型竞赛，虽然模型参数规模越来越大，数据集记录不断刷新，但真正能在产业中规模化、标准化应用的大模型还没有。我们还处在制造一台不能走进工厂的“蒸汽原型机”阶段。面向未来，唯有实现算力普惠和模型普及，才能为AI产业规模化铺平道路。人工智能模型训练对算力的需求只是起点，未来产业应用对算力的需求必将指数级爆发，公共云是实现算力普惠和模型普及的唯一路径。 2技术普惠有三大内生要求，高可用、低门槛、可持续 高可用，让技术产品和服务无处不在，随时可用。并非所有技术都能发展成为产业，而一切真正成为产业的技术必须跨越工程化的门槛，解决高可用问题，“高可用”的本质是“可信任”。一项技术要被产业广泛接纳，并成为产业基础技术之一，除了其本身先进性之外，它还必须足够易得、可靠和安全。蒸汽机、电力、计算机、互联网全都如此，云计算、人工智能亦无例外。弹性计算服务等级协议SLA是国际通用的云计算可用性评价标准，只有那些能拿出SLA三个9、五个9（分别指SLA可用性99.9%和99.999%）的厂商才是真正的云计算厂商。 低门槛，让技术产品和服务经济易用，谁都能用。“低门槛”是一种关键能力。不够经济，人们用不起，是技术扩散的门槛；不够易用，能用起来的人不多，也是技术扩散的门槛。经济性和易用性通常伴随着规模化程度的提高而逐步达成，符合学习曲线规律。降低应用门槛是技术提供方的责任，它体现了技术提供方的持续投入水平和工程能力领先程度。正如IBM推广了PC、淘宝推广了电子商务、亚马逊和阿里云推广了公共云计算一样，这些公司之所以广为人知，不仅在于他们发展了关键技术，更在于他们围绕技术应用持续建设了丰富的服务体系，让中小企业和个人也能使用与大公司一样的技术，践行了低门槛的技术普惠理念。也正是这些低门槛的技术不断汇聚，为今天全社会的智能革命拉开序幕。 可持续，让技术产品和服务资源集约，绿色高效。工业革命以来，人类社会的发展不断提速，但对赖以生存的自然资源消耗也持续加速。在绿色发展的国际共识之下，面向未来的产业革命，资源集约、绿色高效必须成为关键技术的普惠要求之一。任何资源浪费的技术及其应用模式，都不可能成为下一代产业革命的基础。为智能时代的提供有效算力，以公共云并池调度，为社会提供“弹性和多租复用”的公共计算服务是实现计算资源集约利用的必由之路。 3通用技术跨越普惠拐点越来越快，降低人工智能技术成本十分迫切 几千年来，人类社会的技术可以分为两类：专用目的技术（SPT, Special Purpose Technology）和通用目的技术（GPT, General Purpose Technology）。通用目的技术是对人类经济社会产生巨大、深远而广泛影响的革命性技术。所有促成产业革命的关键技术，都是通用目的技术。 有史以来共有24种技术属于通用目的技术，可以按产品（P）、流程（Pr）和组织（O）分为三类： 产品类有14项：轮子、青铜、铁、水车、三桅帆船、铁路、铁轮船、内燃机、电力、机动车、飞机、计算机、互联网。 流程类有7项：植物驯化、动物驯养、矿石冶炼、写作、印刷、生物技术、纳米技术。 组织类3项：工厂体系、批量生产/连续过程/工厂、精益生产。 通用目的技术有四个特征：一是可以广泛地应用在各个领域；二是通过促进生产率提高、降低使用成本，颠覆性带来生产力跃升；三是与各类技术间存在着强烈互补性（complementarity），强烈外部性促进新技术创新；四是促进生产流通和组织管理方式变革，推动组织形态与生产关系重塑。 通用人工智能（AGI）将成为人类社会第25种通用目的技术。在工业时代，以蒸汽机、内燃机为代表的通用目的技术，替代、赋能体力劳动者；在数字时代，通用人工智能改变了人类知识检索、创造、运用的基本方式，是支持、赋能脑力劳动者的新生产力。 回顾历史，通用目的技术跨越普惠拐点所需要的时间越来越短。印刷术在德国古登堡1448年发明300年后，出版大众化廉价化才开始兴起；蒸汽机在瓦特1796年改良之后80年才具有普及的商业意义；电力发明50年之后一般民众才能普遍受惠；IBM大型机30年后才对一般人的日常生活有深刻影响。 而通用人工智能技术的扩散速度再次刷新记录。以ChatGPT为例，两个月用户数达到1亿，四个月用户数达到10亿。2023年1月，微软董事长兼CEO萨蒂亚评论说：“我一生中从未见过，至少在我从事科技行业的30年中，美国西海岸的先进科技可以在几个月内，以非常真实的方式出现在印度农村。”[2] 计算革命，云计算是新纪元1.2 数据只有通过计算才能释放价值。为了从数据中挖掘更多价值，计算在其漫长的发展进程中始终朝向普惠的方向。进入数字时代，数据要成为生产要素，必须使用公共云作为与之相适应的计算设施。唯有以弹性和多租，让共享计算资源池的规模效益充分发挥，计算才能人人能用、人人可用。这是云计算为全社会而非少数人所创造的技术红利。私有云是云计算发展的过渡形态。另外，一些倒卖服务器和GPU卡的商业行为，是硬件的简单堆砌，没有通过技术创造客户价值和社会红利，不是云计算。 1计算，让数据释放价值 计算，是从数据中获得信息和知识的过程。单独存在的数据没有意义，只有它们存在于一个计算式中，存在了计算关系，数据才具有了意义。“一个人每天走过的路，会有脚印落在地上。不去关注它，脚印就没有意义。而计算可以把他无数的脚印、走过的路、每天的心跳都变成数据，把这些普通的点点滴滴变成有意义的数据，从而为生活带来更美好的改变。这就是数据的价值。”[1] 计算在其漫长的发展历史中，普惠始终是方向。从手指算、垒石算到算盘，计算工具的发展，都是为了更方便地满足人们的计算需求。算盘在中国大约被使用2000年之久，一个很重要的原因是其成本低廉、易于制作且容易上手，人们通过背诵和使用珠算口诀就可以完成计算任务。 后来，计算尺的发明，虽然其背后的对数原理非常复杂，但却让使用者计算乘法变得非常简单。 再后来，帕斯卡加法器、莱布尼茨步进式计算器、巴贝奇差分机先后出现，发明家们用精巧的机械结构把制作计算用表的工作不断简化，而计算用表又让航海、建筑等行业一线的工人完全不需计算就能查表获得结果，相当于享用了计算的服务。 电气化时代来临后，赫尔曼为美国人口普查任务发明了电动打孔卡片制表机，后来发展成为国际商业机器公司（IBM）。在计算机时代，IBM等公司把通用计算机带给千家万户，Intel等公司让拇指指甲大小的芯片拥有超强的计算性能，苹果等公司用一部手机让大众享受到各种智能服务，他们的背后是谷歌、亚马逊、阿里巴巴等公司用互联网和公共云，让人类第一次可以随时随地享用计算服务。 只有计算成为公共服务，数据才能成为生产要素。中国工程院王坚院士曾经这样解释“计算、数据与互联网”之间的关系。“当互联网成为信息基础设施，像公路、港口、水、电、煤等一样，越来越成为国民经济各项事业发展的基础，越来越成为国民经济发展新的引擎之时，数据就会以更低的成本被自然沉淀，数据便成了生产资料。”不过，数据本身还不能释放价值，“要让数据产生价值，就需要计算，只有被计算处理过的数据才有用。”数据这时才从生产资料成为了生产要素。“计算一定要成为公共服务，才能让每个老百姓都能享受到计算为社会带来的价值。”把计算做成公共服务，正是王坚创立阿里云的初心。[1] 2数字时代对计算普惠提出了更高要求，公共云应运而生 公共云的诞生有三大驱动力。 一是成本压力。1999-2001年，亚马逊公司的技术成本（研发工资、系统及通信基础设施开支）占销售收入的8-10%[2]。华尔街分析师认为贝索斯面临现金流枯竭，公司年度债务利息高达1.3亿美元[3]，公司股价最高下跌80%。为了解