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摘 要：算力是数字经济时代的核心生产力，是突破了传统增长路径的新质生产力，是全社会数智化转型的底座基石， 也是全球战略竞争的新焦点 。算力与数据、算法共同构成数字经济的关键生产要素，决定了数字经济发展速度，以及社会智能发展高度。当前，我国算力产业发展势头迅猛，新兴应用场景层出不穷，在数字经济背景下如何高效释放算力潜能，促进算力产业高质量发展已成为社会各界普遍关注的重点。
关键词： 数字经济,算力,算力产业,算力设施,智能,计算
当前，数字经济支撑社会发展的作用日益凸显，算力是数字经济时代核心生产力的概念已形成普遍共识， 在社会发展 需求与技术创新应用共同作用下，算力产业迎来历史性时刻。 根据国际数据公司（IDC）、浪潮信息和清华大学全球产业研究 院联合发布的《2021— 2022 全球计算力指数评估报告》数据显 示，计算力指数平均每提高 1 个点数，数字经济规模和地区生 产总值将分别增长 3.5‰和 1.8‰。近年来，得益于我国政府出 台的一系列支持政策，我国算力产业发展的基础更加牢固，应 用场景更加丰富，技术更新迭代更加迅速，整体发展前景更加 广阔 。以云计算、人工智能、物联网、5G 等为代表的新一代信 息技术的发展， 极大程度地促进了数据的爆炸式增长和算法 的深度演进，进而使得算力应用场景愈加丰富多元、迭代创新 愈加频繁快速，不断衍生出新业态、新模式，同时对算力规模、 计算能力 、算力服务又提出新的需求 。在如此循环作用机制下，我国数字经济持续向深向广发展。
一、发展成效
（ 一）算力基础设施能力显著提升
毋庸置疑 ，算力基础设施是数字经济发展的基础和关键 支撑 。当前，我国已初步建成全球规模最大的数据中心、网络 等在内的算力基础设施，并形成了技术领先优势 。根据工信部 数据，截至 2022 年 12 月，我国千兆用户突破 9000 万户，5G 用 户突破 5.61 亿户。截至 2023 年 2 月，全国已建成 5G 基站超过 238.4 万个，覆盖了所有地级以上城市。
作为算力基础设施主要载体的数据中心， 在算力基础设 施总体规模中占比超过 90%。2022 年 2 月，我国已完成全国一 体化总体布局设计 ，并正式启动了建设 8 个国家算力枢纽节 点，规划 10 个国家级数据中心集群计划，同时“ 东数西算”工 程也全面启动。根据国家发改委 2022 年 9 月公布信息，我国 8 大国家算力枢纽节点建设均已进入深层次建设阶段 ，起步区 新开工数据中心项目多达 60 余项， 新建数据中心数量超过 110 万标准机架，总投资规模超过 4000 亿元。另据中国信通院 发布信息，截至 2022 年 9 月，我国东部枢纽节点在用数据中 心机架总数超过 368 万标准机架 ，西部枢纽节点在用数据中 心机架总数超过 80 万标准机架。
（ 二）算力规模持续快速增长
我国算力产业相关发展规划相继出台 ，算力产业顶层设计正加速完善， 同时我国算力设施建 设 、算力产业链建设和算力赋能效应愈 发显现， 尤其是算力规模实力的快速增 长更加显著 。根据《2021— 2022 全球计 算力指数评估报告》 信息 ， 当前全球各 国算力格局已初步形成， 中美两国稳居 领跑者阵营， 在全球算力领域的主导地 位也得到进 一 步加强 。根据工信部数据，截至 2022 年底，全国范围内在用数据中心超过 650 万标准 机架 ，服务器数量超过 2000 万台 。我国算力核心产业规模达 到 1.8 万亿元，算力总规模位居全球第二，达到 180EFLOPS（每 秒 18000 京次浮点运算），存力总规模超过 1000EB（1 万亿 GB）。
（三）算力产业架构雏形已现
我国算力产业架构雏形已现， 从产业链层次上分为上中 下三层，涵盖了由设备、设施、软件供应商、网络运营商构成的 产业链上游；由电信运营商、数据中心服务商 、云计算厂商构 成的产业链中游；由政府、金融、电力等各行业用户以及互联 网和工业企业构成的产业链下游 。并初步形成以处理器、服务 器、操作系统、中间件、数据库、基础软件等应用及相关服务为 核心基础，以 AI 芯片（GPU、FPGA、NPU）、异构处理 器 、物联 网、边缘计算等软硬件产品和前沿技术为新兴动能，以满足行 业个性化需求的解决方案和平台服务为重点应用的产业体系 框架。
二、发展趋势
（ 一）基础设施以绿色高效为主线
伴随 5G、物联网、区块链、人工智能和工业互联网等新一 代信息技术的广泛布局和创新应用 ，可以预见未来一段时期 我国数据量仍将保持爆炸式增长态势， 对数据中心的需求也 将更加明显和迫切 。基于以上分析，我国数据中心产业仍将保 持高速增长态势，预计在未来 1~3 年内，我国数据中心规模有 望保持年均 20%的增长速度。
全球数据中心规模高速增长的同时 ，能效水平成为产业 关注热点 。我国数据中心 2020 年用电量超过 2000 亿千瓦时， 占全社会用电量的 2.7%。预计到 2025 年数据中心用电量将突 破 4000 亿千瓦时，占全社会用电量 4. 1% 。为践行国家绿色发 展理念和服务双碳发展目标 ，我国算力基础设施建设和运营 方式将围绕绿色智能 、安全可靠持续开展模式创新和技术创 新，以实现绿色高效发展目标。
（ 二）智能计算将引领产业发展
当前，人工智能在互联网、金融、政府、电信和制造等行业 应用渗透逐步拓宽和深入发展，应用场景也不断开放创新，人 工智能已经成为组织建立和保持核心竞争力的重要能力和象 征 。人工智能的高速发展，极大拉动了算力产业增长，为满足 万物互联、万物感知 、万物智能的智能社会计算需求，智能计 算在此背景下应运而生并快速兴起。
根据中国信通院预测 ，我国算力结构将随应用需求的变 化而快速演化 。2016— 2020 年， 基础算力占比从 95%下降至 57%，AI 算力占比从 3%提升至 41% ，预计 2023 年 AI 算力在 我国总算力占比将高达 70% 。人工智能计算是当前技术创新 最活跃的领域，异构计算、高速互联已成为 AI 算力发展趋势， 将成为我国智能计算发展的核心动能。
（三）云网协同向算网融合进化
“ 算力网络”的概念最早在我国提出 ，意指依托高速 、移 动、安全、泛在的网络连接，整合网、云 、数、智、边、端、链等多 层次算力资源，实现网络和计算高度协同，提高计算资源利用率 。结合云计算、大数据、人工智能、区块链、边缘计算等新兴 数字技术，提供数据感知、数据传输、数据存储和运算等一体 化服务的新型信息基础设施。
2021 年 11 月，在工信部发布的《“十四五”信息通信行业 发展规划》中明确指出，“要深入推进云网协同，促进云间互联 互通，实现计算资源与网络资源优化匹配、有效协同”。 次年， 2022 年 1 月，在国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》 中提出，“要推进云网协同和算网融合发展”。从国家的战略要 求和未来应用场景深入发展角度出发， 云网协同到算网融合 是一种自然的选择和进化升级 。因应云网协同 + 算网融合而 打造的新型算力基础设施 ， 既能够提升互联网行业发展的基 础设施能力，也符合新型算力应用的创新需求。
（ 四）融合创新赋能产业升级发展
数字经济背景下 ，计算技术与应用场景创新为产业升级 发展提供强劲动能 ，构建形成澎湃算力下的多元应用市场持续增长格局 。伴随数字经济向深向广发展态势，以及 5G、人工 智能、AR/VR 等技术的成熟应用，算力在数字政府、物联网、工 业互联网、智慧车联网、金融科技等应用场景的融合应用潜能 将得到充分挖掘 。算力在电力、交通、航空、医疗、教育等传统 行业的应用范围和应用创新也将显著提升 。算力在消费 、娱 乐 、旅游领域以及更多生产和生活场景的创新应用也将层出 不穷 。算力赋能下的计算 + 智慧城市、计算 + 智能制造、计算 + 车联网、计算 + 超高清视频等融合应用终将迎来爆发时刻。
三、存在问题与挑战
（ 一）算力设施能效水平有待提升
在“东数西算”等政策的推动下，全国人工智能计算中心、 一体化大数据中心、超算中心等算力基础设施建设如火如荼。 同时也带来了一系列能源消耗问题 ，这对算力的效率提出了 更高要求，高效数据中心建设成为必然选择 。 目前，我国数据 中心建设总体上处于粗放向精细化过渡阶段 ，算力设施整体 能耗依然偏高，绿色高效目标仍然任重道远 。现存大部分中小型数据中心多依赖空调 、冷水机等设备来降温 ，效率相对偏低。面向碳达峰、碳中和发展目标，液冷、蓄冷、高压直流、余热 利用、蓄能电站等节能新技术的应用程度有待提高，太阳能 、 风能等可再生能源利用有待深入拓展， 进而降低数据中心能耗及碳排放，提升算力设施能效水平。
（ 二）算力资源利用效率有待提高
我国数据中心整体呈现“ 东多西少”布局，且东部地区多 集中于北上广及其周边地区，据统计，北上广三地数据中心在 用机架数全国占比超过 30% 。 由于大部分互联网企业分布在 核心一线城市，“热数据”处理需求逐年增长，从而导致一线城 市数据中心供不应求 。相比之下，中西部地区数据中心主要处 理实效性要求不高的“冷数据”，且利用率不高 。在此背景下， 工信部在《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）》 中明确指出，“利用 3 年时间，基本形成布局合理、技术先进 、 绿色低碳 、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心 发展格局。”并制定了 2023 年目标，即全国数据中心平均利用 率力争提升到 60%以上。
（三）关键核心技术面临卡脖断供风险
当前，国际竞争环境复杂多变，产业链重建和供应链重塑 将大概率发生或正在发生 。与此同时，基于国际竞争背景的技 术封锁 、出口管制也有愈演愈烈之势 。针对我国电子信息产 业，尤其是集成电路领域的封锁打压更加费尽心机 。在此高压 态势下，高端芯片及其制造设备、先进材料、EDA 设计软件、算 法软件等成为供应链安全关键所在。
由于我国算力产业与电子信息产业关键核心技术高度重合，致使我国算力产业在多个环节同样面临卡脖断供风险，算 力供应链安全面临空前挑战， 实现产业高质量发展目标也面 临不确定性风险。
四、对策建议
面对算力产业存在的问题及挑战，亟待资源有效配置。充分 发挥市场优势，强化技术攻关，提升自主创新能力，加强国际协 作，破解供应链安全风险，推动我国算力产业高质量发展。
一是统筹开展新型算力基础设施建设 。进一步完善算力 设施规划设计，统筹好云网、数网、算网、云边之间协同关系， 布局好东西部、南北方、一线城市与二三线城市之间资源协同 和分工协作，构建我国绿色智能、协同高效的新型算力基础设 施体系。二是统一数据中心运营效能评价体系。统一数据中心 算力评价体系，对当前以 PUE（电能利用效率）指标为核心的 指标体系进行完善 。降低能耗的同时，鼓励绿电使用，并强化 运营效率指标。三是建立全国算力资源调度机制。明确算力资 源主管部门，加强统一指挥 。针对各地区算力不等、需求不一、 冷热不均等问题，加强需求引导、资源调度和技术攻关，建立 算力资源调度机制 ，探索算力交易模式， 形成全国算力一张 网 。四是聚力突破关键环节核心技术 。大力支持企业组织、研 究机构等开展算力产业核心技术攻关，加强自主创新 。在新型 数据中心、智算中心、超算中心等领域加速研发创新，形成特 色优势；在先进计算、云网协同、算网融合等方面加快研发创 新和示范推广；在高端芯片、先进材料、工业软件、高端设备研 发等方面持续加强政府引导和资源投入， 推动算力设施国产 化替代深入开展，加强国际间协作攻关，降低算力产业供应链 安全风险。五是推动算力深度融合创新与广泛应用。坚持以用 促建原则，发挥政府引导作用，加强算力产业供需对接，促进 算力产业生态建设 。鼓励企业和科研机构加强合作，加强技术 攻关，推动计算技术与云计算、物联网、人工智能、元宇宙、脑 机融合、量子计算等新兴技术深度融合创新，以赋能数智化转 型为契机，促进形成丰富多元的泛在算力服务产品。
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