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算网融合技术与产业研究报告(2024年)

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算网融合技术与产业研究报告(2024年)

前言 我国算网融合正经历从技术验证到量质齐升的关键时期,呈现政策目标逐步明确、产业建设加速协同演进、国产化攻关效能持续提升、行业应用深度融合落地的显著特征,加快重塑数字经济发展范式。 2024年,算网融合的内涵与架构持续发展升级,以“网络计算化、计算网络化、算网数据一体化、算网安全、算网基础设施”为核心的“4+1”架构进一步完善。在此架构支撑下,算网融合以技术融合打破资源壁垒,以智能调度提升供给效能,以全域防护保障运行稳定,最终形成适配千行百业数字化需求的新型服务模式,成为支撑数字经济向纵深发展的核心底座。 本报告聚焦算网融合技术产业发展态势,围绕上述五大核心层面,洞察算网融合发展现状,分析算网融合发展机遇和挑战,明确生态建设任务与实施路径。 因算网融合产业发展迅速、技术迭代频繁,本报告难免存在一定的不足,欢迎各界批评指正。 目录 一、算网融合发展新态势............................................1(一)政策与市场双重驱动,助力产业高质量发展...................1(二)算网融合内涵逐步扩展,升级“4+1”新架构..................4二、网络计算化构建网络新形态......................................8(一)SD-WAN边云算协同创新,加速智能场景应用落地.............8(二)RoCE+确定性技术融合,助力高质量跨域互联................10(三)算网电一体协同优化供给,促进智算可持续发展.............14三、计算网络化成为算力部署新趋势.................................17(一)超智融合助力异构计算演进,成为算效提升新途径...........17(二)视频+AI重塑边算产业链,促进视频领域数智化升级.........19(三)算力互联平台整合统筹资源,探索算力交易新渠道...........22四、算网数据一体化打造数智时代核心载体...........................25(一)存储+算力+网络协同演进,政策标准推动产业建设............25(二)算网数智激活数据要素价值,产业链演进赋能应用............28五、算网安全护航算网融合稳定发展.................................32(一)零信任建设全面提速推进,多行业应用深化落地..............32(二)网络韧性保障业务连续运行,全球部署成战略核心............34六、算网基础设施加速产业升级.....................................37(一)算网基础设施成熟度进阶,打造智能集约新生态..............37(二)算网国产化升级拉动内需,完善本土产业新链条..............41 七、算网融合展望.................................................44(一)核心挑战................................................44(二)发展建议................................................45 图目录 图1我国主要城市算网融合发展政策(部分).........................3图2 SD-WAN+计算+网络多维任务式服务...............................8图3“SD-WAN+云”行业场景应用....................................9图4 RoCE+确定性技术助力算力跨域互联.............................12图5算网电一体协同路径..........................................15图6超智融合体系架构............................................18图7边缘+AI技术体系架构.........................................20图8算网数智体系架构............................................30图9算网基础设施多维推进架构....................................39 一、算网融合发展新态势 (一)政策与市场双重驱动,助力产业高质量发展 1.各国加速推进算网融合战略 全球各国通过出台战略规划与资金支持等手段,加速推动算网融合产业发展。美国将智能化和安全作为发展重点,同时出台政策、规则强化其在算网融合领域的领先地位。2025年1月,美国总统特朗普宣布,计划在四年内投资5000亿美元开展“星际之门”项目研发,进行大规模算网基础设施建设,旨在通过巨额基础设施建设投资,巩固美国在先进科技领域的全球领导地位。2025年5月,美国宣布与阿联酋建立“美阿人工智能加速合作伙伴关系”,在波斯湾建立的人工智能园区是美国“可信算力”战略的首个海外试点,反映出美国通过在全球建立“可信地缘节点”进行可控技术输出,以抢占未来技术主权的战略意图。2025年9月,美通过了2026财年的《国防授权法案》(NDAA),法案授权了高达1435.5亿美元的研发资金,重点投入人工智能、网络安全等领域,加速AI和网络安全技术的军事化应用,高度重视算力网络的安全可信。韩国在人工智能、半导体、下一代通信等核心领域持续制定国家计划,以应对全球数字经济竞赛的激烈态势。2024年2月,韩国政府公布涵盖12大领域50项重点技术的战略路线图,面向计算、网络、安全等维度,系统性提出相关技术的培育方案,以支持国家战略技术成果转化,保障国家科学技术主权。2025年1月,韩国公布超级算力基建项目,计划在2027年建成计算能力为 1Exaflops的超级计算平台,总投资规模达2万亿韩元,旨在促进本土算力相关技术研发与应用,完善AI、半导体等领域国产化生态。日本以政府大量投资的方式驱动技术创新,探索自主可控发展模式。2024年11月,日本时任首相石破茂宣布到2030财年,政府对人工智能和半导体的投入预计超过10万亿日元,以驱动AI技术研发,带动全产业链发展,此举或成为日本有史以来最大的产业政策计划。2025年1月,日本拟通过出口管制手段强化其技术自主可控能力,日本政府发布的《外汇和对外贸易法》修订草案将用于量子计算机所需的先进芯片、光刻设备等纳入出口管制清单,旨在确保本国在算力尖端技术领域的竞争优势。 我国将算网融合作为国家科技创新和数字经济发展的重要因素,持续深化算网融合战略。一方面,我国将算网融合置于国家数据基础设施建设的核心地位,将提升算网基础设施能力,作为支撑数据要素价值释放的重要路径。2025年1月,多部委联合发布《国家数据基础设施建设指引》,并在新闻发布会上提出“点、链、网、面”的工作思路,持续提升算网综合供给能力。另一方面,我国聚焦算网融合行业赋能价值,不断加强前沿技术创新研究和产业建设。2025年2月,工信部发布《算力强基揭榜行动通知》,聚焦计算、存储、网络、应用、绿色、安全六大技术方向,以“揭榜挂帅”任务引领形成具有示范效应的优秀方案,并通过明确的攻关目标和发展路径,促进我国算网融合整体效能的提升。各地积极推动算网融合发展,相继出台算网融合建设目标和发展规划。 2.算网融合形成规模化发展态势 在政策扶持和数字化转型的双重驱动下,算网融合进入需求爆发、活力释放的高速发展期。全国一体化算力网推动我国算力规模稳步增长。工信部数据显示,截至2024年底,我国算力总规模达到了280EFLOPS,人工智能相关领域成为研究热点,智能算力需求广泛,规模达到90EFLOPS,占比为32%。以城市算网为代表的算网基础设施能力不断提升,1ms时延圈成为各地提高网络质量、强化算力调度效率和协同能力的关键指标。上海市协同打造“至长三角枢纽0-5ms,至江西、山东、湖北等省5-10ms,至京津冀、成渝、粤港澳大湾区等枢纽10-20ms”的“5-10-20”三层时延圈,成为支撑数字经济发展的“算力高速路”。 数字技术随新业务场景不断演进升级。在政策支撑下,算力网络成发展热点,预计2025年市场规模将达到1062.43亿元1,突破千亿大关。在智能计算方面,人工智能产业迎来爆发式增长,2024年中国人工智能产业规模突破7000亿元,增长率连续多年保持在20%以上2;在行业应用方面,大模型已经在多个领域开展应用探索,预计2025年行业大模型市场规模将达到254亿元3。5G、千兆光网、算力创新应用加速向工业、医疗、能源等垂直行业渗透扩展,优秀案例数量分别达到13.8万、3.7万、1.3万个4,持续赋能智慧医疗、智能制造等新兴业务场景。在算网安全方面,我国网络安全产业日趋成熟,预计2025年市场规模约为1065亿元5;在低空算网安全方面,低空经济与网络安全融合趋势明显,预计2027年低空经济安全市场规模将超过30亿元6。在绿色低碳方面,“双碳”目标下,绿色节能技术成为培育新能源、低碳环保等新兴产业、促进经济社会绿色化转型的新动能,目标到2030年节能环保产业规模达到15万亿元7。 (二)算网融合内涵逐步扩展,升级“4+1”新架构 数据逐渐成为算网融合的核心要素,与算网融合进行多维协同。数据与计算协同方面,算力网络的灵活调度可支撑数据高效处理,而 高质量的数据能够优化AI模型训练、推理等环节,进而提升计算能力;数据与网络协同方面,网络为数据的存储、传输和计算提供可靠支持,挖掘数据价值,为业务决策提供依据,数据的流动需求加速推动网络架构创新升级;数据与安全协同方面,算网安全构建多重防护体系,保障数据价值释放,数据通过模型训练支撑安全技术应用能力提升;数据与设施协同方面,算网基础设施是数据释放经济价值的核心载体,支撑数据全生命周期的高效流转与应用,数据与AI、大模型融合应用进一步提升设施效能。随着数据要素与计算、网络、安全及基础设施深度耦合,算网融合体系架构加快重构,升级为“4+1”新架构,支撑数字经济智能高速发展。 (1)网络计算化智能化水平不断提升 网络计算化依托网络技术的可计算,实现精细化管理与智能调度,破解算力跨域调度、性能支撑不足、高能耗等行业核心痛点。当前,网络计算化以技术深度融合为核心趋势:SD-WAN边云算深度结合构建协同体系,RoCE与确定性技术融合保障算力跨域高质量互联,算网电一体化推动能源与算力高效适配。 未来,网络计算化将进一步依托AI实现网络的动态精准调度,降低能耗、提升能效,同时更注重多场景的柔性适配,强化算网资源的高效联动与价值释放,成为数字经济发展的核心基础支撑。 (2)计算网络化加速渗透行业应用 计算网络化通过打破算力资源的物理边界与技术壁垒,让算力资源更好适配产业智能化的多元需求,从超智融合整合超算与智算能力突破算力瓶颈,到“视频+AI”以云边端协同重塑产业生态,再到 算力互联平台破解资源分散、协同困难等问题。目前已在多个垂直领域展现出显著的应用价值。 未来,计算网络化将进一步深化技术创新,加速渗透行业应用。依托更高速、低时延的网络,计算资源的远程调度将更加高效便捷,从而提供灵活的服务模式与高质量算力资源供给,催生更多计算创新业务和商业模式,深度赋能产业场景,进一步筑牢数字经济的计算资源底座。 (3)数据治理与安全协同发展 大型企业和数据中心积极建立算网数据一体化平台,推动数据统一管理与调度,助力金融、电信等垂直行业业务创新。然而,当前数据在标准统一、安全共享等方面仍面临挑战,数据价值的深度挖掘还有较大的提升空间。 未来,数据治理和数据安全将成为算网数据一体化发展的关键。随着跨行业、跨领域的数据共享与协同的普遍深入,以及数据标准和安全机制