计算设备算力 头豹词条报告系列

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 计算设备算力头豹词条报告系列 秦淑慧·头豹分析师 2023-09-19未经平台授权，禁止转载 版权有问题？点此投诉 信息传输、软件和信息技术服务业/软件和信息技术服务业/其他信息技术服务业 信息科技/软件服务 行业： 计算设备 算力规模 智能算力 基础算力 关键词： 行业定义 计算设备算力是计算机设备或计算/数据中心处理信息… AI访谈 行业分类 按照应用场景的不同，算力可分为通用算力、智能算… AI访谈 行业特征 计算设备算力行业的特征主要表现为：（1）基础算力… AI访谈 发展历程 计算设备算力行业目前已达到3个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 计算设备算力行业规模暂无评级报告 AI访谈SIZE数据 政策梳理 计算设备算力行业相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 中国计算设备算力行业的竞争格局总体表现出如下特… AI访谈数据图表 摘要计算设备算力是计算机设备或计算/数据中心处理信息的能力，是计算机硬件和软件配合共同执行某种计算需求的能力。按照应用场景的不同，算力可分为通用算力、智能算力和超算算力。中国计算设备算力产业链条持续完 善，产业链上游为CPU、GPU、超级计算机等计算设备供应商、智能算法及芯片供应商，中游为计算设备算力供应与服务商，下游为计算设备算力集成与应用商。根据测算结果，中国计算设备算力行业2026年市场规模将达到5,888.06亿元，2027年将达到7,654.48亿元，2023-2027年五年复合年增长率达到30%。从计算设备的世界市场格局来看，欧美国家起步较早，发展较为成熟，中国起步相对较晚，但发展速度较快，目前已经在众多领域实现赶超。头部企业占据较多市场份额，计算设备算力行业整体而言行业集中度较高，其中中国科技巨头为计算设备行业的主力军。根据计算设备算力领域企业的市值或者融资规模可以将企业分为四个梯队。由于计算设备行业目前处于高速发展期，行业规模扩张速度加快，因此吸引一大批新晋企业，未来行业竞争将进一步加剧。未来能够持续进行科技创新，突破关键技术的企业有望脱颖而出。 计算设备算力行业定义[1] 计算设备算力是计算机设备或计算/数据中心处理信息的能力，是计算机硬件和软件配合共同执行某种计算需求的能力。从狭义上看，算力是设备通过处理数据，实现特定结果输出的计算能力。算力实现的核心是CPU、 GPU、FPGA、ASIC等各类计算芯片，并由计算机、服务器、高性能计算集群和各类智能终端等承载，海量数据处理和各种数字化应用都离不开算力的加工和计算。算力数值越大代表综合计算能力越强。从广义上看，算力是数字经济时代新生产力，是支撑数字经济发展的坚实基础。数字经济时代的关键资源是数据、算力和算法，其中 数据是新生产资料，算力是新生产力，算法是新生产关系，构成数字经济时代最基本的生产基石。 [1]1：中国信通院 计算设备算力行业分类[2] 按照应用场景的不同，算力可分为通用算力、智能算力和超算算力。通用算力主要基于CPU芯片的服务器所提供的计算能力，主要用于基础通用计算和对精度要求不高的数字化场景。智能算力是基于AI芯片的加速计算平台，提供人工智能训练和推理的计算能力，主要应用于AI模型的训练和推理计算，比如语音、图像和视频的处理。超算算力主要是基于超级计算机等高性能计算集群所提供的计算能力，主要用于天体物理、气象研究、航天航空等高精尖科研领域根据计算设备算力所基于的服务器类型进行分类，可以将计算设备算力行业分为基础算力、智能算力、超算算力。根据中国信通院，计算设备算力反映各地区基于通用服务器、AI服务器、超级计算机所提供的基础算力，由基础算力、智能算力、超算算力组成。其中，基础算力反映各地区基于CPU芯片的服务器所提供的计算能力，智能算力反映各地区基于GPU、FPGA、ASIC等加速芯片的AI服务器提供人工智能训练和推 理的计算能力，超算算力反映各地区基于超级计算机等高性能的计算集群所提供的计算能力。 计算设备算力行业分类 基础算力 （1）定义：基础算力为主要基于CPU芯片的服务器所 提供的计算能力，反映各地区基于CPU芯片的的计算能力。 （2）应用：基础算力主要用于基础通用计算和对精度 要求不高的数字化场景。 计算设备算 力分类 智能算力 （1）定义：智能算力反映各地区基于GPU、FPGA、ASIC等加速芯片的AI服务器提供人工智能训练和推理的计算能力。 （2）应用：智能算力是基于AI芯片的加速计算平台，提供人工智能训练和推理的计算能力，主要应用于AI模 型的训练和推理计算，比如语音、图像和视频的处理。 超算算力 （1）定义：超算算力为基于超级计算机等高性能计算 集群所提供的计算能力，反映各地区基于超级计算机等高性能的计算集群所提供的计算能力。 （2）应用：超算算力主要用于天体物理、气象研究、 航天航空等高精尖科研领域。 [2]1：中国信通院 计算设备算力行业特征[3] 计算设备算力行业的特征主要表现为：（1）基础算力增速相对平稳，AI智能算力迎来高速发展期，主要由下游元宇宙、物联网、智能检测等领域的需求快速增长推动；（2）计算设备算力对于中国经济发展的带动作用越来越显著，是数字经济、人工智能等产业发展的基础资源；（3）受下游应用场景的不断拓展、对算力的要求逐渐提高，以及中国政策的引导与鼓励，计算设备算力行业市场规模还在持续扩张中。[4] 1AI驱动智能算力规模高速增长 智能算力的高速增长主要得益于元宇宙、人工智能应用场景以及AI大模型等新兴领域的快速发展，这些领域对算力都提出了更高的要求 据2022年中国人工智能创新发展指数显示，2017年至2022年，中国人工智能产业规模增长了2.6倍，占全球比重提升到16.8%。人工智能应用的落地，背后都有着庞大的算力需求。AI大模型的发展极大地推动了智能算力需求的增长。在2022年底，OPENAI发布了ChatGPT大模型，掀起了全球AI大模型的发展浪潮。此后，AI大模型成为了国家、企业和科研院所的重点发展方向。中国的互联网巨头和科技巨头企业相继推 [5 出自主研发的AI大模型，例如百度的文心大模型、华为的盘古大模型、阿里巴巴的通义大模型等。这些大模型拥有着千亿、甚至万亿级别的参数，以及需要上千GB的高质量的训练数据，这些大模型训练的背后，都需要极其大量的算力支撑。在大模型复杂程度不断提升、数据量规模高速增长，以及应用场景的持续开拓和深入发展的背景下，智能算力的需求和规模势必将在未来几年迎来爆发式的增长。 2在经济中的重要性凸显 基础设备算力成为经济发展的重要推动力，是数字经济、人工智能发展的基础资源 基础设备算力对中国经济的推动作用越来越显著。根据中国信通院，算力规模平均增长1%，将撬动数字经济增长0.4%、GDP增长0.2%；算力产业每投入1元，带动经济产出3至4元。中国智能计算产业联盟秘书长安静则更直接地表示，算力正在成为影响国家综合治理和国际话语权的关键要素，国与国的核心竞争力正在聚焦于以计算速度，计算方法，通信能力，存储能力为代表的算力，未来先进的算力将成为国家的重要竞争力。 3行业规模持续扩张 下游需求旺盛，政策刺激，推动计算设备算力行业规模快速扩张 受下游需求和政策刺激两重因素推动，中国算力近年来大规模增长。根据2023中国算力大会，近年来，围绕加快算力基础设施建设应用，中国出台一系列重要政策举措，实施一大批重大工程项目。根据中国人大网，截至目前，中国算力总规模位居全球第二，近五年年均增速近30%。截至今年6月底，全国在用数据中心机架总规模超过760万标准机架，算力总规模达到197百亿亿次/秒（EFLOPS），存力总规模超过1080艾字节（EB）。围绕算力枢纽节点建设130条干线光缆，数据传输性能大幅改善。算力赋能，融合应用加速涌现，算力助力数字政府、工业互联网、自动驾驶、智慧医疗等新兴行业。随着算力加速向政务、工 业、交通、医疗等各行业、各领域延伸拓展，物联网、大数据、人工智能等与实体经济进一步融合发展，不断催生新技术、新模式、新业态，助力各行各业加快数字化、智能化转型。 [3]1：https://www.gov.c… 2：人民日报 [4]1：https://www.weiya… 2：https://www.gov.c… 3：未央网、人民网 [5]1：https://www.gov.c… 2：中国政府网、电子信息… 计算设备算力发展历程[6] 中国计算设备算力的发展截至目前主要经历了探索期、启动期、高速发展期三个阶段。（1）萌芽期 （2000-2010）：此阶段计算设备算力的概念从提出到逐渐完善，技术也从雏形到逐渐发展。由于当时的计算硬件、算法和数据集等都不够成熟，基础设备算力主要应用于学术研究和一些小规模的商业场景；（2）启动期 （2011-2019）:该阶段的算力技术逐渐成熟。计算设备算力开始应用于一些大规模商业应用，例如机器学习 等，同时行业内新进入企业也开始逐渐增多，技术也在完善的过程中；（3）高速发展期（2020-2023）：计算设备算力行业迎来高速发展期，市场竞争更加激烈。各大互联网公司相继推出AI平台，智能硬件设备和超级计算机开始普及，智能算力和超算算力因此得到了广泛应用。2021年至今，计算设备算力行业进入应用期，人工智能将被广泛应用于各个领域，例如医疗、教育、金融、交通等。[7] 萌芽期2000~2010 （1）2006年，亚马逊正式推出S3（SimpleStorageService）和EC2（ElasticCloudComputer， 弹性云计算），面向企业提供IT基础架构服务。彼时，云计算服务作为一种新的商业模式，首次登上历史舞台。 （2）2009年，阿里巴巴的工程师敲出了国产云计算操作系统“飞天”的第一行代码，这正是中国云计算产业发展的开端。 计算设备算力行业处于探索阶段，主要以学术研究和技术探索为主。由于当时的计算硬件、算法和数 据集等都不够成熟，因此计算设备算力技术的应用范围比较有限，主要应用于学术研究和一些小规模的商业场景。 [8 启动期2011~2019 （1）2011年，IBM的Watson计算机在Jeopardy游戏中战胜了人类选手，人工智能技术逐渐应用于智能算力领域； （2）2015年，谷歌大脑开放了一个名为“TensorFlow”的研究项目，这款产品迅速流行起来，成为人工智能业界的主流深度学习框架，塑造了现代机器学习的生态系统； （3）2017年，实现核心部件全部国产的中国超算“神威·太湖之光”，一年前以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度首次夺冠，速度可达每秒3.39亿亿次的中国超算“天河二号”由此排名第二，瑞士的代恩特峰排名第三； （4）2017年6月15日，美国能源部长里克·佩里宣布，将从能源部的Exascale级超级计算机项目 （ECP）拨款2.58亿美元（约合20亿人民币）给6家领先的科技公司，加速部署美国首例Exascale超级计算机，这6家公司分别是AMD、CRAY、惠普公司、IBM、英特尔公司和英伟达，这也是美国PathForward计划的一部分。 计算设备算力技术逐渐成熟，开始应用于一些大规模商业应用中，智能算力行业开始迎来快速发展。在此阶段内，计算设备算力的技术逐渐被突破，领域内开始出现一些重大的发展成果，同时随着行业增长，新进入厂商也开始逐渐增多。 [6]1：https://finance.sin… 2：新浪科技 [7]1：https://www.tsing… 2：清华大学 [8]1：https://www.tsing… 2：https://finance.sin… 3：http://world.peopl… 4：人民网、新浪财经、清… 计算设备算力产业链分析[9] [11 高速发展期2020~2023 （1）2020年8月，本源量子成功搭建中国首台基于超导体系的量