算力：數字經濟時代最重要的資訊基礎設施

　　中國宏觀經濟研究院 徐策 中國經濟資訊網 左登基

　　作為數字經濟時代最重要的資訊基礎設施，算力是發展新質生産力的核心抓手。當前，我國逐步構建起梯次優化、開放多元的算力供給體系，“東數西算”重大工程有序實施，算力成為激活數據要素潛能、驅動經濟社會數字化轉型的新引擎。

　　一、算力成為數字文明時代的核心生産力

　　未來五年，面向數字中國重大戰略需求，面向培育和發展新質生産力戰略大局，算力正成為搶佔新一輪科技革命制高點的前瞻性佈局、實現數字中國建設目標的戰略性抓手、實現經濟高品質發展的內在要求和重要著力點。

　　(一)算力是搶佔新一輪科技革命制高點的前瞻性佈局

　　當前，人類社會正處於從工業文明邁入數字文明的重要關口，算力成為推動經濟發展的新質生産力、數字時代的創新驅動力、大國博弈的核心競爭力。一是算力已經滲透到生産生活的各個領域，如同農業時代的水利、工業時代的電力，算力未來也將成為衡量一個國家或地區經濟發展品質的重要指標。二是由算力支撐的新研究範式，大大降低了科研的風險和不確定性，成為全球科技創新的主流範式。三是算力作為新科技革命和産業變革的新興基礎能力，決定了其他競爭能力的可能性和上限，世界主要國家和企業紛紛加碼算力，部分西方國家甚至不惜採取各種措施阻礙他國算力産業發展。因此，必須不斷開闢算力新領域新賽道、搶佔未來戰略制高點，為新一輪國際競爭儲能蓄力。

　　(二)算力是實現數字中國建設目標任務的戰略性抓手

　　算力在經濟、政治、文化、社會、生態文明建設等方面具有深遠影響。一是算力成為發展新質生産力的核心要素，據中國資訊通信研究院最新研究成果，算力規模與經濟發展水準呈現顯著的正相關關係。2016年至2022年期間，我國算力規模平均每年增長46%，數字經濟增長14.2%，拉動GDP增長作用顯著。二是算力帶動國家治理體系系統性重構，深刻改變著政府治理的形態、對象、主體和生態，推動治理流程不斷再造、治理模式不斷優化，進而帶來國家治理體系和治理能力的系統性重構。三是算力成為重構社會形態的重要力量，支撐提高教育、醫療、交通等公共服務智慧化水準，激發算力全場景應用創新活力，增進民生福祉。四是作為集資訊計算、數據存儲和網路運載于一體的新質生産力，算力撬動文化領域發展方式、發展動力、發展領域乃至發展品質的變革，開啟數智文化發展的新時代。五是算力作為數字化、綠色化協同的關鍵支撐力，推動數字産業以較少能耗支撐了較大的産業規模。中國資訊通信研究院預測，至2030年，數字技術可助力我國高耗能産業減少碳排放量12%至22%。

　　(三)算力是實現高品質發展的內在要求和重要著力點

　　數字經濟時代，算力作為核心新質生産力，正成為實現經濟高品質發展的內在要求和重要著力點。一是算力成為激活科技創新動能的關鍵抓手，以強大算力為支撐，形成基於大數據分析的科學研究新範式，是推動人工智慧、區塊鏈、大數據等新質生産力突破創新“臨界點”的關鍵。二是作為産業結構轉型升級的迫切需求，算力加速向交通、金融、教育、醫療、科技、能源等各行業加速滲透，有力賦能新興産業和未來産業，推動新質生産力加快發展。三是算力成為推動區域協調發展的有力抓手，伴隨“東數西算”重大工程高標準推進，算力設施加速由東向西佈局，有力帶動相關産業有效轉移，促進東西部數據流通、價值傳遞，延展東部發展空間，推進西部大開發形成新格局。

　　二、我國初步構建起與經濟社會發展相適應的算力供給體系

　　當前，我國逐步構建起梯次優化、開放多元的算力供給體系，數據和算力需求呈現迴圈增強的狀態，算力成為激活數據要素潛能、驅動經濟社會數字化轉型、加快建設數字中國的新引擎。

　　(一)算力政策環境持續優化，增強行業發展牽引力

　　2023年，中共中央、國務院印發《數字中國建設整體佈局規劃》，強調“促進東西部算力高效互補和協同聯動”，為算力高品質發展指明瞭方向。國家發展改革委等部門出臺《關於深入實施“東數西算”工程加快構建全國一體化算力網的實施意見》《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》等重磅政策，推動“東數西算”工程邁向深入，為我國加快建設全國一體化算力網提供了政策指引。工業和資訊化部聯合相關部門印發《算力基礎設施高品質發展行動計劃》《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》等政策文件，分批遴選公佈國家新型數據中心典型案例名單，持續優化國家算力樞紐節點和全國算力整體佈局。各地相繼出臺政策支援算力産業發展，如北京出臺《北京市加快建設具有全球影響力的人工智慧創新策源地實施方案(2023-2025)》，上海發佈《新型數據中心“算力浦江”行動計劃(2022-2024 年)》等，全國上下形成推動算力産業健康發展的良好局面。

　　(二)算力基礎設施持續完善，築牢數字中國支撐力

　　近年來，我國加快落實《算力基礎設施高品質發展行動計劃》，推動計算、網路、存儲和應用協同發展，構建全國樞紐、區域中心、本地邊緣協同發展的梯次算力基礎設施架構，在數據中心、雲計算、邊緣計算、智算中心、超算中心等領域加大投入，算力網路、算力平臺、數據平臺等算力基礎設施建設取得顯著成果。據工業和資訊化部數據，截至2024年7月，我國在用數據中心機架規模超過810萬標準機架，算力總規模達到230 EFLOPS，即每秒能完成230百億億次浮點運算，居全球第二。與此同時，我國算力結構不斷優化，智慧算力比例逐步提升。截至2023年底，我國智慧算力規模達到70 EFLOPS，在算力總規模中的比重超過30%。方正證券研報顯示，2024年上半年，已交付智算中心的總規模已超2023年全年的70%，反映出智算中心落地加快，交付情況較樂觀。

　　(三)算力技術創新持續活躍，增強産業升級驅動力

　　在人工智慧、大數據等技術的推動下，晶片算力、AI 大模型、下一代存儲技術、大頻寬低時延等算力技術不斷取得新突破。其中，基礎軟硬體研發持續突破，演算法模型、計算晶片、計算軟體、系統平臺等環節持續取得突破並深入應用。前沿計算技術在實驗和産業多維度實現突破，研發和産業化不斷推進，如晶片産業已經具備自主研發處理器、記憶體、感測器等一系列産品的能力。華為、百度、阿裏等大型平臺企業及科技型企業先後發佈計算平臺系統。據統計，全國已發佈或建設10余個算力調度平臺，推動網路算力不斷突破性能極限。

　　(四)算力産業體量持續壯大，提升國民經濟競爭力

　　當前，我國已形成體系較完整、規模體量龐大、創新活躍的計算産業。工業和資訊化部數據顯示，2022年我國計算産業規模約佔電子資訊製造業的20%以上。算力應用場景不斷拓展。當前，我國已徵集算力應用創新項目超過5000個，覆蓋金融、交通、城市治理等多個領域。算力加速向各行業滲透延伸，對經濟增長的帶動作用逐步顯現。據測算，算力每投入1元，將帶動3至4元的經濟産出。其中，網際網路是算力需求最大的行業，在通用算力和智慧算力中佔比分別為39%和53%。

　　(五)算力區域協同持續顯效，彰顯戰略發展平衡力

　　為進一步優化生産力佈局，我國于2022年2月啟動“東數西算”重大工程。目前，“東數西算”工程取得積極進展。國家數據局數據顯示，截至2024年3月底，10個國家數據中心集群算力總規模超過146萬標準機架，整體上架率為62.72%，東西部樞紐節點間網路時延已基本滿足20毫秒要求，數據中心綠電佔比超過全國平均水準，部分先進數據中心綠電使用率達到80%左右。 “東數西算”帶動我國算力區域佈局持續優化，京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝雙城經濟圈等區域發展水準處於領先水準，算力産業形成“一核雙心多點多極”的四級梯隊式格局，粵港澳大灣區算力産業發展核心輻射作用顯現，長三角、京津冀地區算力産業發展全國領先；山東、浙江、福建等地形成多點支撐；貴州、內蒙古、甘肅等中西部省份崛起，中西部地區入選“國家綠色數據中心”的數量佔比從第一批佔比26.6%增長到第五批的46%。

　　三、算力發展激活新質生産力的未來廣闊“藍海”

　　伴隨以人工智慧為代表的數字技術持續創新，算力産業將步入高速發展的快車道。據中國資訊通信研究院測算，預計未來5年全球算力規模將以超過50%的速度增長。全國一體化算力網建設將激活算力産業廣闊的市場空間，通用算力、智慧算力、先進算力、綠色算力及數據中心建設，將加速形成巨大的增量市場。

　　(一)通用算力接入“百姓家”，賦能人民美好生活新圖景

　　正如用水離不開供水服務，用電離不開電力服務一樣，通用算力將提供更為廣泛的計算能力。一是數字經濟發展激活通用算力增長動能。據中國(深圳)綜合開發研究院技術團隊預測，到2030年，數字經濟體量有望突破百萬億元，帶動算力規模呈現高速增長態勢。據相關統計數據測算，未來5年通用算力規模複合增長率將達18.5%。

　　二是基礎計算模式將向多元化演進。我國基礎計算模式朝著多核並行、異構並行、邊緣計算等體系架構創新演進，多樣化、跨體系處理器協同趨勢顯現。

　　三是算力加速邁入千家萬戶。伴隨通用算力成本降低，完備的服務能力和産業生態將提高算力普惠程度，未來用戶使用各類算力的易用性明顯提高、成本明顯降低。

　　(二)智慧算力駛入“高速路”，為人工智慧提供充足“燃料”

　　算力是人工智慧大模型訓練的“燃料”。自2012年以來，人工智慧大模型訓練算力需求3至4個月翻一番，人工智慧訓練模型所需算力年增幅高達10倍，將推動智慧算力高速成長。一是智慧算力需求爆炸式增長。相關機構預測，到2030年，AI模型將擁有比當今最先進的GPT-4演算法高出1萬倍的計算能力。屆時，我國人工智慧核心産業規模將超過1萬億元。

　　二是智慧算力技術産業加速突破“摩爾定律”桎梏。按照目前人工智慧大模型的發展態勢，訓練算力需求有望擴張到原來的10倍至100倍，加速推動計算設備、計算晶片、計算軟體等産業鏈升級。

　　三是智慧算力應用將激活數十萬億元經濟新空間。第三代人工智慧方興未艾，機器智慧正從感知智慧走向認知智慧，帶來生産效率的爆髮式增長。據麥肯錫測算，人工智慧可使全球GDP增速每年提高1.2個百分點，到2030年將為全球經濟貢獻13萬億美元。

　　(三)先進算力迎來“創新潮”，夯實數字經濟時代新基石

　　伴隨海量數據和計算需求的增長，先進算力成為發展顛覆性技術的關鍵路徑。一是需求驅動先進算力迎來戰略機遇期。未來數據存儲、傳輸、處理的需求將呈指數級增長，對先進計算提出更高要求。據賽迪研究院最新數據，預計到2025年，先進算力直接産業規模有望超3.5萬億元、間接産業規模將超過10萬億元。

　　二是先進計算發展帶來算力體系顛覆性變革。隨著傳統硅基計算技術向類腦計算等領域拓展，預計2029年全球類腦計算晶片市場規模將達26.6億美元。量子、光子等前沿理論將構成算力新方向，預計到2030年，全球量子計算市場規模約65.3億美元。邊緣計算等立體化計算更為成熟，到2030年，全球邊緣計算市場規模將增至數千億美元。

　　三是先進計算將加速向産業領域深度滲透。先進計算技術的行業應用逐步走向深化，加速賦能智慧交通、智慧城市、智慧製造等更多領域。

　　(四)綠色算力鋪就“新底色”，成為推進全面綠色轉型新抓手

　　我國正積極推進綠色數據中心建設，降低算力産業能耗。一是算力能耗PUE將降至1.0時代。根據部署，到2025年底，全國數據中心佈局將更加合理，整體上架率不低於60%，平均電能利用效率降至1.5以下，可再生能源利用率年均增長10%，平均單位算力能效和碳效顯著提高。

　　二是綠電佔比將逼近100%。隨著《綠色數據中心政府採購需求標準(試行)》等一系列標準落地施行，綠色數據中心需求將進一步釋放並不斷規範。機構預測，未來用於算力生産供給的綠電佔比將逼近100%，碳排放直接歸零。

　　三是區域綠色算力需求將持續釋放。隨著PUE 穩步下降，區域綠色算力發展成效將顯現，有力支撐算力領域節能降碳。據有關專家測算，如果將大多數數據中心遷移至西部，且將綠電供應率由20%提高至80%，則將在2025年減少1.6個北京市的碳排放量。

　　(五)數據中心激活“新動能”，構築數字中國建設新底座

　　數據中心成為支撐數字經濟高品質發展的關鍵設施。從總體規模來看，算力規模與數據中心數量、部署規模和區域分佈密切相關。算力規模越大，相應的數據中心數量越多，分佈越廣泛。“十四五”期間，大數據中心投資將以每年超過20%的速度增長，累計帶動各方面投資將超過3萬億元。

　　從區域分佈來看，按照“東數西算”工程對數據中心的功能規劃，西部地區的數據中心負責處理對網路要求不高的業務，如後臺加工、離線分析、存儲備份等；東部地區的數據中心則負責處理對網路要求較高的業務，如工業網際網路、金融證券、災害預警、遠端醫療、視頻通話、人工智慧推理等。

　　從時間趨勢來看，依託于數據中心規劃體系的不斷完善，各區域對數據中心伺服器的需求量將保持相對平穩增長。預計到2026年，京津冀地區對伺服器年需求量將達到236.7萬台，長三角地區和廣東省對伺服器的年需求量將分別達到98.0萬台和67.4萬台。

　　四、高水準構建與新質生産力發展需求相適應的算力體系

　　未來一個時期，特別是“十五五”時期，應統籌算力發展的重大目標、重大任務、重大工程，科學佈局算力基礎設施，強化算力技術創新能力，繁榮算力産業生態體系，強化數據安全隱私保護，推進綠色算力協同發展，推動算力産業邁向更高水準。

　　(一)加快落實重大改革部署，構建數字化産業集群“雁形陣”

　　一是優化以算力設施為核心的資源配置體系。構建跨部門、跨行業、跨領域的統籌協調機制，鼓勵地方將企業稅費減免、研發資金支援、土地電力要素資源折扣等支援政策與企業發展階段、區域産值貢獻、就業拉動等因素掛鉤。

　　二是強化以算力服務為基礎的産業生態體系。建設完善全國算力交易服務平臺，探索利用區塊鏈、智慧合約等先進技術實現算力服務的自動交易；探索建立跨地區算力調度、網路傳輸、算電融合的協同結算機制。

　　三是構建以算力應用為核心的市場生態體系。強化數字産業整合，構建梯度發展格局，形成區域分佈合理、高效協同發展、輻射帶動效能強大的算力産業鏈生態體系。

　　(二)科學佈局重大算力設施，夯實數字中國建設的“強基座”

　　一是優化算力資源配置。以區域協調發展戰略為引領，結合算力産業發展和業務需求，深入實施“東數西算”重大戰略，打造跨地域、跨主體的算力資源統籌運用的算力供給新模式。推動算力與業務、網路、應用、電力等要素協同發展，引導各類算力向國家樞紐節點集聚。

　　二是提升算力互聯互通。促進東西部地區算力高效互補和協同聯動，促進跨網、跨區、跨企數據流通與交互。加強多元算力資源統一集聚，建立全國一體化算力大市場。

　　三是強化行業示範引領。通過創建算網城市、打造算力中心標桿等方式形成示範效應，形成交互、共性、開放的標準體系；加強對數據中心上架率等指標監測，指導區域規劃新建項目加強論證。

　　(三)強化算力重大科技攻關，形成新質生産力發展“動力源”

　　一是加強算力關鍵核心技術研發。積極發揮新型舉國體制優勢，系統開展算力産業軟硬體“卡脖子”技術攻關，打造以算力為核心的協同創新體系，帶動計算作業系統、高端晶片、數據庫軟體、GPU等領域關鍵核心技術攻關和産品研發力度。

　　二是提升算力重大理論研究水準。推進算力基礎研究、前沿理論、應用實踐等領域研究，深入開展計算理論、計算架構、計算方式等領域重大創新，構建後摩爾時代算力研發創新優勢。

　　三是推動産學研深度融合。支援企業加大研發經費投入，瞄準算力、運力、存力等關鍵環節，形成一批原創型、應用型、引領型研究成果；培養高水準人才隊伍，推動高校和企業聯合創建數字産業學院，探索數字人才本土化培養新模式。

　　(四)夯實數據安全重點環節，築牢算力規範發展的“防火牆”

　　一是建立健全數據安全法律法規體系。應加快探索構建算力發展和安全協同保障機制，加快出臺針對算力的安全標準和指導意見，建立統一的算力安全分級和入網標準，加強算力基礎設施自主防護水準。

　　二是構築算網全生命週期安全管控措施。統籌建設集群級安全防護能力，強化全場景、全流程的安全風險預知預判和應對能力，定期規範開展安全性檢查督導評估，構建符合當地現狀與需求的網路和數據安全防護平臺。

　　三是加強構建促發展保安全機制。加大隱私計算、區塊鏈等技術應用，推動後量子密碼等新興技術攻關與應用，充分運用主動防禦、動態感知等多元技術防禦手段，提升風險實時監測、分析、處置和追溯能力。

　　(五)推進綠算協同重點任務，提高兩化協同發展的“好成色”

　　一是完善綠色算力發展規劃體系。統籌兼顧土地、電力以及氣候等資源稟賦，建立完善綠色算力發展規劃體系，統籌推進電力系統和網路、計算、存儲等數字基礎設施融合升級，打造以可再生能源為能源保障的算力體系。

　　二是提升綠色電能應用支撐能力。推動打造一批綠色數據中心標桿，建設一批零碳數據中心，優化電力供給結構，積極引入西部風電、光伏發電等清潔能源，將“綠電”轉化為“綠算”，讓“數據流”逐步代替“電流”。

　　三是推進綠色算力技術研發應用。鼓勵企業加強新一代資訊技術與綠色技術融合創新，積極探索源網荷儲、分佈式光伏等技術研發與産業落地，推動數據中心綠電應用水準不斷提升。

　　(六)謀划算力合作重點領域，擴大全球化開放合作“朋友圈”

　　一是加強國際交流合作。積極支援我國算力相關企業“走出去”，以共建“一帶一路”國家為重點，佈局海外算力設施；推動全球算力資源“引進來”，加大電信基礎設施等領域開放力度，進一步優化營商環境，促進公平競爭；落實外資企業國民待遇，鼓勵和引導外商加大在算力産業鏈各環節的投資。

　　二是積極參與國際標準制定。積極深化與國際組織和多邊平臺合作，推出更多跨境算力基礎設施建設和應用的成果、標準與倡議，推動全球算力綠色安全可持續發展，推進算力成果惠及更多國家和人民。

　　三是優化算力全球合作環境。持續深化拓展産學研用等多領域算力國際交流與合作，為算力領域新發展營造良好的國際環境。