2023中国算力服务研究报告

(2023年) 中国信息通信研究院云计算与大数据研究所2023年7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 随着新一轮科技革命和产业变革深入推进，数字经济蓬勃发展，数字技术激发的新模式、新业态、新理念不断涌现，正深刻改变着经济社会各领域。在此进程中，算力服务作为数字技术能力的主要输出方式之一，以多样性算力资源为基础，以算力网络为连接，日益成为支撑数字经济发展的关键。 2023年，中共中央国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，强调“系统优化算力基础设施布局，促进东西部算力高效互补和协同联动。”在国家政策引导下，我国算力服务产业发展水平持续提升，整体呈现以下几方面特征： 一是算力服务统筹异构算力资源，支撑大模型等新应用实践落地。近年来大模型、元宇宙等算力新应用场景逐渐丰富，各行业对算力、网络、存储等资源提出新需求，算力服务在算、网、存资源应用等方面不断取得新进展。算力方面，多样异构算力繁荣发展，计算架构持续升级，支撑算力新应用持续落地。网络方面，算力网络打破算力与应用边界，为算力服务提供端到端的确定性保障。存储方面，存储架构持续升级，分布式存储为算力服务注入新动能。 二是算力服务呈现“普惠化”、“泛在化”、“标准化”特征，推动算力成为社会基础公共资源。首先是算力服务通过一体化感知调度技术，屏蔽异构算力资源的底层差异，实现其统一调度、输出，加深算力服务普惠化。其次是云网边端融合程度的加深，能够将泛在算力资源互联，形成覆盖范围更为广泛的资源池，促进算力服务泛在化。 最后是统一资源接入方式、接入架构等，能够为异构算力资源建立输出标准，实现算力服务的标准化。 三是算力服务转向“任务式”服务模式，促进服务效率提升。算力服务模式逐渐从早期“资源交付”模式转向“结果交付”模式，在此新模式之下，首先，算力服务产业链得以完善，技术能力提供方作为新角色也得以参与到产业链中；其次，“后付费”模式促进平台优先交付计算结果，有助于提升服务质量；最后，“任务式”服务模式能够使用户只关注计算结果，有助于优化算力服务效率。 四是算力服务促进算、网、存多要素高效汇聚，融合调度成主旋律。算力、网络、存储多要素资源的深度融合、编排调度等相关技术走向成熟发展，算力调度迎来融合智能化发展趋势。通过“算网一体调度”、“算存融合调度”等多种方式，能够打破算力资源跨架构调用的壁垒，其中，算网融合调度借助可编程网络等技术能力，能够实现智能选路及最优节点选择，算存融合调度则可提升调度过程中的数据传输效率，缩短存、算之间的调度“路径”。 为梳理算力服务产业发展态势，构建算力服务发展评估体系，中国信息通信研究院云计算与大数据研究所编制《中国算力服务研究报告（2023年）》。报告聚焦国内外算力服务发展进程、算力服务发展特点等，并提出算力服务发展指数评估体系，为各地方、区域算力服务发展水平提供评判标准及方法，更精确地指导业界评判产业发展动向，为算力服务发展规划提供思路。本研究报告内容仍有诸多不足，恳请各界批评指正。 目录 一、算力服务发展背景..............................................................................................1（一）需求牵引与技术演进双轮驱动，算力服务应运而生.............................1（二）算力服务由云计算演进而来，激发算力产业范式创新.........................2二、算力服务产业发展态势......................................................................................4（一）各国纷纷以云为基布局算力服务，拉开新一轮科技竞赛序幕.............5（二）我国算力服务发展进入快车道，产业新格局已现雏形.........................7三、中国算力服务发展指数评估..............................................................................9（一）指标建立依据........................................................................................... 11（二）指标体系建立...........................................................................................12（三）我国算力服务发展评估...........................................................................14（四）算力服务发展指数与数字经济的相关性...............................................21四、算力服务发展特点............................................................................................23（一）算力服务统筹异构算力资源，支撑大模型等新应用实践落地...........23（二）算力服务呈现普惠化、泛在化、标准化特性，推动算力成为社会基础公共资源...............................................................................................................25（三）算力服务转向“任务式”服务模式，从资源交付走向计算结果交付...27（四）算力服务促进算、网、存多要素高效汇聚，融合调度成主旋律.......30五、展望....................................................................................................................32附件一：算力服务指数测算框架..............................................................................35（一）资源服务化分指数测算方法...................................................................35（二）服务赋能分指数测算方法.......................................................................37（三）产业发展分指数测算方法.......................................................................39（四）服务体验分指数测算方法.......................................................................39附件二：数据来源......................................................................................................41 图目录 图1算力服务与算力基础设施关系图....................................................................3图2算力服务产业链结构图.....................................................................................9图3中国算力服务发展指数...................................................................................10图4 2022年中国部分省份算力服务发展指数......................................................16图5 2022年中国部分省份资源服务化分指数......................................................17图6 2022年中国部分省份资源服务化细分指标情况..........................................18图7 2022年中国部分省份应用赋能分指数..........................................................19图8 2022年中国部分省份产业发展分指数..........................................................20图9 2022年中国部分省份服务体验分指数..........................................................21图10算力服务发展指数与数字经济发展关系....................................................22图11算力服务模式图............................................................................................28 表目录 表1中国算力服务发展指标体系...........................................................................13 一、算力服务发展背景 （一）需求牵引与技术演进双轮驱动，算力服务应运而生 在全球数字化转型与产业变革的浪潮下，算力正在成为改变全球竞争格局的关键力量。我国不断加强算力建设，工业和信息化部数据显示，2022年算力总规模达到180EFLOPS1，位列全球第二。算力基础设施规模增长直接驱动算力产业发展，同时计算需求激增以及算力领域新技术的发展也在推动着算力供给方式向服务化转变，算力服务正在成为促进算力产业发展的新引擎。 需求上，传统产业应用数字化与算网新应用构建亟需标准、稳定、易用的算力服务。传统产业应用在数字时代下正面临产业升级的机遇与挑战，如传统零售行业发展电子商务业务，实现线上线下业务深度融合；制造业依托人工智能、物联网等技术向智能制造发展，提升生产效率，降低人力成本。但传统行业通常存在IT人才储备不足、数据资产积累薄弱、数字化转型试错成本高的问题，提供简单易用的算力服务是算力赋能传统产业数字化转型的重要手段。除传统产业外，算力新应用也在飞速发展。随着“东数西算”工程的推进，逐渐衍生出了“东数西存”、“东视西渲”等新型计算应用，对大模型、虚拟现实、区块链等应用的落地需求激增，标准、稳定的算力服务是算力产业助推算力新应用的发展的必要条件。 技术上，云计算逐步成为数字世界操作系统，云服务向算力服务加速演进。感知接入方面，以云计算技术为核心的算力服务，向下接 入异构算力资源，通过编排调度等服务化技术完成计算任务到算力资源的映射，实现资源架构差异屏蔽与算力能力统一输出，并逐渐演进出算力度量、算力标识、算力并网等新技术，进一步完善算力服务技术体系。路由转发方面，网络云化过程发展出了以IPv6+、SD-WA