云计算白皮书（2023年）

No.202303 云计算白皮书 (2023年) 中国信息通信研究院2023年7月 版权声明 本白皮书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白皮书文字或者观点的，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 党的二十大报告提出，要构建新一代信息技术等一批新的增长引擎，打造具有国际竞争力的数字产业集群。云计算是信息技术发展和服务模式创新的集中体现，是信息化发展的重大变革和必然趋势，是信息时代国际竞争的制高点和经济发展新动能的助燃剂。云计算引发了软件开发部署模式的创新，成为承载各类应用的关键基础设施，并为大数据、物联网、人工智能等新兴领域的发展提供基础支撑。加快推动云计算创新发展，顺应新一轮科技革命和产业变革趋势，是推进中国式现代化进程的关键。 过去一年，全球和我国云计算产业保持快速发展，并呈现出以下特点： 一是云计算战略价值在全球范围内持续提升。美国继“云优先” （CloudFirst）、“云敏捷”(CloudSmart)之后，又出台多个战略文件，将云计算应用至相关领域，并明确提出通过云战略获取全球优势，以确保其在经济、军事、科技等领域的领先地位。欧洲、亚洲等主要国家纷纷发布国家战略或计划，推动云计算在各行业的应用布局，深度挖掘云计算产业价值。我国政策指引云计算应用创新，持续推动云计算与实体经济融合走深。 二是全球云计算市场稳定增长，我国保持快速发展。2022年，全球云计算市场规模为4,910亿美元，增速19%，预计在大模型、算力等需求刺激下，市场仍将保持稳定增长，到2026年全球云计算 市场将突破万亿美元。2022年，我国云计算市场规模达4,550亿元，较2021年增长40.91%。相比于全球19%的增速，我国云计算市场仍处于快速发展期，预计2025年我国云计算整体市场规模将超万亿元。 三是云计算产业环境日益激烈，新一轮竞争全面开启。全球各国将云计算看作抢占新一轮科技革命制高点的关键环节。云计算巨头厂商在全球化布局基础上，纷纷调整发展重心，并聚焦热点区域、热点领域和热点方向，试图在市场上抢得先机。 四是云计算技术不断推陈出新，助力产业高质量发展。随着上云进程持续加深，企业需求逐步向用云转移，效率、性能、安全等成为用户关注点，应用现代化、一云多芯、平台工程、云成本优化、系统稳定性、云原生安全等新技术层出不穷，满足用户多样性场景需求，助力产业数字化升级。 在此背景下，中国信息通信研究院继《云计算白皮书（2012年）》之后第9次发布云计算白皮书。本白皮书聚焦过去一年多来云计算产业的新发展新变化，总结梳理国内外云计算政策、市场、技术、应用等方面的发展特点，并对未来发展进行展望。 目录 一、全球云计算发展概述1 （一）各国加速推进云计算战略，聚焦云计算赋能行业价值1 （二）云市场进入稳定增长阶段，行业巨头进一步扩大领先优势3 （三）云计算产业竞争全面升级，云服务商开启新一轮角逐5 二、我国云计算发展概述9 （一）国家政策指引云计算创新发展，地方积极推进企业上云用云9 （二）云计算市场处于快速增长阶段，运营商引领新一轮市场增长12 （三）云计算技术不断推陈出新，满足多样性场景需求助力产业升级15 （四）行业上云用云呈阶梯状分布，中小企业成影响上云进程关键22 三、云计算正向数字世界操作系统转变26 （一）数字应用方式与算力资源供给的变革，推动云计算作用转变26 （二）云计算管理方式不断革新，向下定义算力资源使用新方式27 （三）云计算持续发挥创新孵化效用，向上定义数字应用新界面30 四、云计算加速催生算力服务新范式32 （一）架构方面，云计算支撑算力服务以数据为中心32 （二）功能方面，云计算持续驱动算力服务创新发展34 （三）模式方面，云计算重构算力服务供需新模式35 五、总结与展望37 图目录 图1全球云计算市场规模及增速（亿美元）3 图22022年全球各区域云计算市场规模占比4 图32022年全球主要厂商的云计算业务营收（亿美元）5 图4中国云计算市场规模及增速（亿元）13 图5中国云计算细分领域市场规模及增速（亿元）14 图62022年中国公有云IaaS厂商市场占比15 图7应用现代化架构图16 表目录 表12022-2023年中国部分省市云计算相关政策11 一、全球云计算发展概述 （一）各国加速推进云计算战略，聚焦云计算赋能行业价值 美国继“云优先”（CloudFirst）、“云敏捷”（CloudSmart）之后，又出台多个战略文件，将云计算应用至相关领域，旨在确保其在经济、军事、科技等方面的领先地位。2021年5月，美国国防部公布美国本土以外（OCONUS）的战术边缘云战略，明确提出将通过云战略获取全球优势。美国国立卫生研究院（NIH）表示将在2023年实施新的数据管理政策，促进更多的研究人员使用云计算。此外，美国在2022年9月发布了《国家竞争力面临的十年中期挑战》，其中提到通过发展云计算等高新科技，健全数字基础设施，以扩大其在经济、军事、科技等方面的竞争优势。 欧盟强调数字主权发展，发布一系列计划和准则，在主权云、可信化监管等方面进行了重点部署。欧盟高度重视云计算行业发展，鼓励成员国政府部门率先使用云计算，在公共服务部门推广云服务，带动云计算产业发展。2020年7月，欧盟基于“欧洲云”概念，提出GAIA-X云计划，旨在通过保证透明度、安全性和隐私性来增加云服务的可信度。2021年5月，欧盟通过了《欧盟云行为准则》，为云服务商如何遵守欧盟的隐私法规提供了详细指导。2021年5月，法国政府发布《国家云战略》，通过促进和支持对主权云服务的访问来帮助公共和私营部门进行数字化转型。该战略基于三大支柱：“可 信云”认证、“云中心”政策和工业战略。2021年6月，意大利政府宣布了云计算的国家战略，创建存储所有公共部门应用程序和公民数据的国家级云计算系统，并将相关数据向“国家云”转移。 英国和澳大利亚政府发布国家战略，深度挖掘云计算的产业赋能价值。在政府云战略（G-Cloud）基础上，英国国防部在2023年2 月又发布了《国防云战略路线图》，该路线图明确定义了到2025年的云愿景和战略成果，提供了建立国防云的实施路径，大力推动云计算在英国国防现代化转型变革中的应用与扩展,明确了云是实现国防数字骨干和数据战略的关键推动因素。澳大利亚明确云计算是推进产业数字化转型的必由之路，在2021年12月份先后更新和发布了其“数字政府”战略和首个《2023-2025年数据战略》，将通过统一的云计算架构和基础设施提升数据应用价值和安全性。 日本发布多个计划，积极推动云计算在政务领域的深度应用。 日本政府于2021年9月份成立数字厅，同年10月开始导入政府云 服务，计划于2025年之前构建所有中央机关和地方自治团体能共享行政数据的云服务，2026年3月份前实现全国各市町村的基础设施与云服务互联互通。2022年12月，日本政府将云应用程序确定为经济安全的11个关键领域之一，其工业部留出了200亿日元预算用于与云有关的研究和推进活动。 （二）云市场进入稳定增长阶段，行业巨头进一步扩大领先优势 从整体来看，全球云计算市场规模增速放缓。Gartner数据显示1，2022年以IaaS、PaaS、SaaS为代表的全球云计算市场规模为4,910亿美元，增速19%，较2021年同比下降13.5%。虽然受通胀压力和宏观经济下行的双重影响，2022年云计算市场增速下降明显，但对比全球整体经济仅3.4%的增长，云计算仍然是新技术融合和业态发展的重要手段。预计在大模型、算力等需求刺激下，市场仍将保持稳定增长，到2026年全球云计算市场将突破万亿美元。 来源：Gartner，2023年4月 图1全球云计算市场规模及增速（亿美元） 1《GartnerForecastsWorldwidePublicCloudEnd-UserSpendingtoReachNearly$600Billionin2023》，Gartner，2023年4月 从区域层面来看，全球云计算发展呈现“一超多强”态势。2022年，北美洲占据了全球52.14%的公有云市场规模，较2021年增长20.4%。欧洲、亚洲位列市场占比二三位，分别为23.41%、18.35%。大洋洲、南美洲、非洲均处于“云发展中”，三大洲占比总和仅6.1%。得益于东南亚地区可用区数量不断增长以及核心云计算技术发展迅速，亚洲市场增速超30%达到欧洲的两倍，将成为全球云计算市场竞争的下一个主战场。 来源：Gartner，2023年4月 图22022年全球各区域云计算市场规模占比 从厂商层面来看，云计算巨头借助云+AI等技术优势不断扩大领先地位。AWS、微软凭借投入时间早、地区布局广、云+AI等技术优势，长期稳居全球云计算市场第一梯队。两家巨头厂商在体量很大的情况下，仍保持快速增长。财报数据显示，2022年AWS和微软营收分别达到801亿美元、1012亿美元，同比增长均超过25%。 相反，处于第二梯队的谷歌、IBM、阿里云并没有维持住前几年高速增长的态势，与第一梯队的差距被拉大。 来源：公开资料整理 图32022年全球主要厂商的云计算业务营收（亿美元） （三）云计算产业竞争全面升级，云服务商开启新一轮角逐 产业布局方面，亚太地区成为全球云服务商争夺的新焦点。经过十余年的发展，美国和欧洲的云计算市场已趋于成熟，根据麦肯锡等研究机构的数据，目前美国企业上云率达到85%以上，欧盟企业上云率也在70%左右。亚太地区虽然目前整体上云率不高，但在政策推动和数字化转型的作用下，云服务市场潜力巨大。从需求侧来看，2022年亚太地区的云服务支出已占IT以及商业服务支出的84%以上，是全球所有地区中最高的。以印度为例，2022年其云支出增长了近22%，与欧洲地区几乎持平。同时，印度有91%的基础 设施决策者已至少使用一种云部署模型，有46%的应用程序项目已部署在云上，预计2023年这一比例将上涨到58%。从供给侧来看，目前，AWS、微软、谷歌等云服务商均有1/3以上的可用区部署在亚太地区。以AWS为例，其在印度、新加坡、澳大利亚、日韩等地已建设40余个可用区，并计划在东南亚、新西兰等地再新建12个可用区，建成之后亚太地区的可用区占全球比例将超50%。 服务能力方面，效率和性能成为云服务商竞争的新手段。随着用云程度持续加深，用户对云服务的要求从能用转变为好用，促使云服务商更加关注优质云能力的供给。一是更注重敏捷迭代，提升效率。用户对加速创新，缩短研发周期，提高迭代效率的需求日益增大，以Serverless（服务器无感知）、低/无代码为代表的技术能够屏蔽复杂的底层基础设施，让用户以最低学习成本、最小使用代价最大化释放云的生产力，实现快速创新。AWS贯彻全面Serverless化战略，提供计算、存储、数据库等全领域的Serverless服务。微软发力低/无代码领域，其发布的PowerPlatform已经与Office365、Dynamics365以及Azure三大生态充分打通，形成完整的技术生态。二是更注重软硬协同，优化性能。在算力多样化、节点高密化、载体细粒度化等诉求下，底层硬件在云计算的驱动下也因云而变。2022年6月，阿里云发布CIPU（CloudinfrastructureProcessingUnits，云基础设施处理器），其是一套全新的计算架构体系，能够在通用计算、大数据、人工智能等场景中展现更好的性能。2022年12月，AWS 发布第五代虚拟化芯片AmazonNitrov5为云服务提供底层支持，应用程序可获得与运行在裸金属服务器上相近的性能。三是更注重跨域融合，创新发展。传统业务模式不断创新，需要先进数字技术持续交织发展放大赋能效用，以满足多样化用户群体的个性需求。云计算充分发挥数字基础设施作用，全球厂商正积极基于云底座提供全新的大数据、区块链、人工智能服务。2022年谷歌提出开放、可扩展的“数据云”愿景