智算中心综合评价报告（2024年）

中国信息通信研究院云计算与大数据研究所2024年9月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 前言 当前数字化时代，人工智能等新一代信息技术飞跃式发展，智能算力逐渐成为科技产业技术创新、成果转化与应用落地的关键驱动力。我国正积极应对这一技术变革，加强智能算力的布局、研发和应用，以提升国家竞争力。2024年3月，“人工智能+”首次被写入政府工作报告。同年9月，工信部等十一部门发布《关于推动新型信息基础设施协调发展有关事项的通知》，再次强调逐步提升智能算力占比。 智算中心正面临着前所未有的发展机遇与挑战。构建一个全面覆盖技术先进性、安全性与可用性，又重点突出服务能力及可持续发展能力的综合评价体系，显得尤为重要且迫切。综合评价体系旨在通过科学的量化分析与客观的价值判断，评估智算中心的发展水平，前瞻性地引领其未来的发展方向。 通过综合评价体系，我们期望为智算中心的建设者提供决策依据，助力其优化资源配置，提升建设质量；为运营者指明管理方向，促进其提升运营效率与服务水平；同时，也为使用者制定透明、可信赖的选择指南，确保数据价值得以最大化实现。促进整个智算生态的良性互动与协同发展，推动智算中心从单一技术设施向集成化、全方位赋能的平台转型，为数字经济的蓬勃发展注入源源不断的动力。 因时间和能力所限，报告内容有所疏漏在所难免，烦请各界不吝指正。如有意见或建议请联系dceco@caict.ac.cn。 目录 一、智算中心发展背景..............................................................................................1 （一）智能算力成为经济发展新引擎.................................................................1（二）智能算力需求多层面快速扩张.................................................................2（三）国家引导智算中心高质量发展.................................................................3 （一）智算架构不断丰富，评价体系由硬向软演进.........................................4（二）算力结构不断优化，智能算力规模逐步扩大.........................................5（三）国家引导布局优化，持续扶持智算中心发展.........................................6（四）企业成为重要主体，积极推进智算中心建设.........................................7（五）通算智算齐头并进，应用场景日趋多元丰富.........................................8 三、智算中心发展挑战..............................................................................................9 （一）智算规模持续扩大，倒逼底层技术加速变革.........................................9（二）算力应用门槛较高，普适普惠水平有待提高.......................................10（三）智算业务灵活部署，算存运能力需全面增强.......................................11（四）AI服务器功率骤升，绿色低碳发展面临挑战.....................................13（五）软硬件一体化融合，智算中心追求提质增效.......................................15（六）建设经营多元发展，统一评价体系有待构建.......................................16 （一）综合评价体系构建...................................................................................17（二）算力...........................................................................................................19（三）存力...........................................................................................................22（四）运力...........................................................................................................26（五）安全性.......................................................................................................28（六）可用性.......................................................................................................30（七）绿色低碳...................................................................................................32（八）服务能力...................................................................................................37（九）智能运营...................................................................................................42 （一）强化创新引领，提升自主研发能力.......................................................45（二）推动标准制定，促进技术规范发展.......................................................45（三）开展测试服务，助力评价体系完善.......................................................45（四）构建智算生态，推动全产业链协同.......................................................46 图目录 图1 GDP、数字经济及算力总规模的发展趋势....................................................2图2我国智算中心相关政策演进阶段....................................................................4图3智算中心总体架构............................................................................................5图4 2023年我国算力行业应用分布情况.............................................................10图5制冷技术PUE发展趋势................................................................................14图6基础设施&物理资源管理范畴......................................................................15图7智算基础设施特征..........................................................................................18图8智算中心综合评价体系..................................................................................19 一、智算中心发展背景 随着人工智能技术的日新月异，特别是在大规模模型训练与应用领域取得突破性进展后，当前算力需求呈现出增长态势。党的二十届三中全会明确提出加快推进数字经济与实体经济深度融合，推动数字产业化、产业数字化，为智算中心的发展提供了更为广阔的发展空间和机遇。智算中心不仅成为支持人工智能、大数据等技术在制造业、服务业中的深度应用平台，也是在新型工业化进程中助力产业升级、实现高端化、智能化、绿色化的重要基础设施。在政府政策的积极引导和技术创新的持续驱动下，智算中心建设得到了强有力的支持。同时 ，市 场对 高效、 稳 定 算力 服务需 求 的激增，加之开 源 软件如Kubernetes、Nomad等技术的日益成熟，智算中心在产业智能化、企业数字化转型中的作用愈发重要，推动了其持续快速发展。 （一）智能算力成为经济发展新引擎 智能算力是数字经济时代新的生产力，带动数字经济发展和GDP增长。数字经济以数据为关键要素，以算力为核心生产力。智能算力支撑人工智能应用简化复杂任务，实现个性化服务，提升生产力水平。当前，算力正从互联网、电子政务等新兴领域向服务、金融、制造、教育等传统行业延伸，赋能传统行业数智化转型，激发经济增长新动能。此外，智能算力的发展也在一定程度上影响着GDP增长。从发展趋势看，算力规模与经济发展水平呈现出正相关，数字经济规模和地区生产总值较高的省份，算力发展水平也较高。同时，算力对经济具有辐射带动作用。截至2023年底，我国算力规模达到230EFLOPS， 算力总规模近5年年均增速近30%，GDP增长5.2%。 （二）智能算力需求多层面快速扩张 宏观上，智能算力的发展是新的时代要求。在数字经济时代，让算力真正成为像水电一样的服务，使用户实现一点接入、全算贯通。大国博弈在算力、数据、算法等方面的竞争日益白热化，据不完全统计，自2017年起共有50余国家发布人工智能战略。习近平总书记强调，要把科技的命脉牢牢掌握在自己手中，在科技自立自强上取得更大进展。微观上，算法模型愈加复杂，数据量急剧增长，应用不断延伸，智能算力需求快速扩张。算法模型上，机器学习、神经网络等技术显著进步，算法复杂度和精度不断提高，大模型参数规模呈现指数级增长。从GPT-3到GPT-4大模型，参数量实现了从1750亿到1.8万亿的跨越。数据量上，我国数据规模持续扩大，2023年数据生产总 量达到32.85泽字节(ZB)1，同比增长22.44%，非结构化数据爆发式增长，通用算力已经难以完成视频编解码、游戏渲染等新型应用背后的大量非结构化数据处理。应用场景上，人工智能在各行业应用程度不断加深，应用场景愈发广泛。自动驾驶、智能家居、医