中国算力发展报告（2024年）

2024中国算力大会 中国算力发展报告 （2024年） 2024中国算力大会 2024年9月 中国算力发展报告2024中国算力大会 版权声明 本报告版权属于2024中国算力大会，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：《中国算力发展报告（2024年）》”。违反 上述声明者，将追究其相关法律责任。 CODCC CODCC ODCC 三 OODO 中国算力发展报告2024中国算力大会 前言 2024年4月，国家发展改革委办公厅、国家数据局综合司印发 《数字经济2024年工作要点》，提出“适度超前布局数字基础设施， 深入推进信息通信网络建设，加快建设全国体化算力网，全面发展数据基础设施”。随着新一轮科技革命和产业变革加速演进，算力已成为推动产业升级和社会进步的重要驱动力，深入推进算力产业 的高质量发展将有效激发数据要素创新活力，加速数字产业化和产业数字化进程，并催生出新产业、新业态、新模式，充分发挥算力对经济发展效能的放大、叠加、倍增作用。 为梳理国内外算力产业发展态势，明确我国算力产业的战略布 局与发展路径，中国信息通信研究院编制《中国算力发展报告 （2024年）》。报告聚焦国内外算力发展现状，全面梳理全球算力 产业建设情况，系统归纳我国算力产业建设成效，深入部析我国算 力产业的建设路径与发展趋势，并提出算力产业高质量发展建议，为提升算力中心的技术水平与综合能力提供科学指导和理论依据， 助力完善算力产业生态，推动我国算力产业发展迈向新高度 时间仓促，报告仍有诸多不足，愿请各界批评指正。后续我们将不断更新完善，如有意见建议请联系中国信息通信研究院研究团 队：dceco@caict.ac.cn 中国算力发展报告2024中国算力大会 目录 一、全球算力发展现状 （一）算力规模稳定增长 （二）算力产业蓬勃发展 （三）关键领域政策深化 （四）国际竞争不断加剧 、中国算力发展现状。 （）数据要素市场活跃，算力产业规模完备 （二）算力形态多元发展，智能算力需求旺盛11 （三）算力产业全面建设，东数西算成效显著。20 （四）算力应用深化赋能，数字经济繁荣发展 三、中国算力产业发展分析.25 （一）算力关键技术创新，国产芯片蓄势待发25 （二）数字技术送代升级，基础设施智能建设.27 （三）双碳战略高效实施，算力中心绿色发展28 （四）计算资源供给平衡，算力网络高效调度 四、中国算力产业高质量发展建议.33 （）强化战略引领，全面构建政策标准体系.33 （二）优化资源配置，科学布局算力基础设施34 （三）聚焦前沿科技，加速送代领域核心技术.34 （四）加强行业联动，探索形成产业协同生态35 中国算力发展报告2024中国算力大会 图目录 图1全球服务器微处理器出货量 图2全球服务器GPU市场收入图3全球服务器FPGA市场收入图42023年全球服务器出货量图52023年全球服务器市场份额图62023年全球算力规模 图7我国在用算力中心机架规模10 图8我国在用算力中心PUE值11 图92023年我国CPU服务器市场份额13 图102023年我国定制边缘服务器垂直行业市场占比.19 图11.2023年我国算力中心机架布局2 图122023年我国算力行业应用分布情况. 图13算力中心绿色等级优秀案例29 图14算力平台展示大屏31 表目录 表1CPU各类架构概览12 表2智能算力主要芯片类型14 表3国家超级计算中心概览16 表4国内芯片公司概览 中国算力发展报告2024中国算力大会 一、全球算力发展现状 （一）算力规模稳定增长 全球数据总量稳定增长。IDC数据显示，到2027年，全球非结 构化数据将占到数据总量的86.8%，达到246.9ZB，全球数据总量从 103.67ZB增长至284.30ZB，复合年均增长率为22.4%，保持稳定增 长态势。大规模数据不仅消耗更多计算资源，对于算力的性能也提 出了更高要求。 全球算力规模持续提升。据中国信息通信研究院数据显示，截 至2023年底，全球算力总规模达到910EFLOPS（FP32），同比增 长40%，呈现高速增长态势。其中，通用算力规模为551EFLOPS （FP32），智能算力规模为335EFLOPS（FP32），超算算力规模为 24EFLOPS（FP32）。 全球算力结构深刻变革。随着全球非结构化数据（文本、图片、语音、视频等）急剧扩增，随着摩尔定律和登纳德缩放定律放缓，以CPU为代表的芯片年性能提升不超过15%，难以满足处理视频、 图片等非结构化数据的需求，全球智能算力需求持续增长。截至 2023年底，全球智能算力规模同比增长达136%，其增速远超算力 总规模增速，智能算力逐渐占据重要地位。 （二）算力产业蓬勃发展 服务器微处理器（CPU）方面，2023年全球出货量达到2630万 （Unit），同比下降28.5%。IDC2023年第4季度数据显示，Intel 和AMD市场占有率较高。Intel全球服务器微处理器市场份额占比 中国算力发展报告2024中国算力大会 三 为68.4%，同比下降6.0%；AMD市场份额达到20.8%，同比增长2.5%；其余市场份额分别由AWS、Ampere、IBM以及其他厂商占据。IDC预计2028年全球服务器微处理器出货量将达到4000万 （Unit），2023-2028年复合年均增长率达8.8%，详情参见图1。 全球服务器微处理器出货量 出货量（Mu） 45 4036.036.7 32.833.0 35 29.2 3027.227.326.3 35.5 38.0 40.0 23.5 25 20 15 10 来源：IDC、中国信息通信研究院 图1全球服务器微处理器出货量 服务器GPU方面，2023年全球市场收入达279.34亿美元，如 图2所示，近四年总体呈现持续增长态势。由于GenAI超大型计算机广泛采用H100、H800和A100，英伟达数据中心业务激增，在GPU市场继续占据主要地位，IDC2023年第4季度数据显示，英伟 达市场份额高达95.9%，AMD和Intel分别占据3.9%和0.2%。此外 从短期来看，服务器GPU全球市场收入还将持续增长，预计2028 年将达到906.86亿美元 中国算力发展报告2024中国算力大会 全球服务器GPU市场收入 收入（SM） 12000 10000 8000 6000 4000 2000 2020 2021 2022 2023 912 1456 2580 3263 1091 1526 2664 6260 1189 1820 2640 8323 1289 2353 3000 10088 ■第一季度 ■第二季度 ■第三季度 ■第四季度 来源：IDC、中国信息通信研究院 图2全球服务器GPU市场收入 服务器FPGA方面，2023年全球市场收入为15.78亿美元，详情参见图3。其市场份额几乎由Intel与AMD全部占据，IDC2023年第4季度数据显示，Intel和AMD分别占据全球市场85.3%和 14.7%。目前缺乏在异构环境中使用FPGA的跨平台开发工具，或将 为FPGA未来的大规模应用带来负面影响，根据IDC预测，20242027年全球服务器FPGA市场收入仍将保持增长态势，但速度会有所减缓。 中国算力发展报告2024中国算力大会 全球服务器FPGA市场收入 收入（SM) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 2020 2021 2022 2023 173 197 215 460 212 178 289 408 214 195 317 370 182 214 362 340 0 ■第一季度 ■第二季度 第三季度 ■第四季度 来源：IDC、中国信息通信研究院 图3全球服务器FPGA市场收入 服务器方面，据IDC数据显示，2023年全球服务器出货量达 1197万台，较2022年下降19.4%。如图4所示，戴尔、HPE/新华三、 浪潮、联想、Supermicro位居前五，Top5厂商出货量共计490万台， 总占比达40.9%。2023年全球服务器市场收入达1309亿美元，较2022年增加10.9%。如图5所示，戴尔以11.5%的市场份额位居榜 首，HPE/新华三、IEIT/浪潮动力系统、Supermicro、联想位列第二 至第五，其市场份额分别为11.0%、6.6%、6.2%、4.6%，五家厂商 市场总收入达521亿美元， 三 中国算力发展报告2024中国算力大会 2023年全球服务器出货量 出货量（万台） 160 山 140 120 100 80 60 40 20 城尔联想 T Digital 来源：IDC、中国信息通信研究院 图42023年全球服务器出货量 CODVC CODCC 2023年全球服务器市场份额 11.5% 22.7% ODCC 00 11.0% 6.6% 6.2% 4.6% 37.4% ■戴尔HPE/新➴三IEIT/浪潮动力系统■Supermicro■联想■ODM直销■其他 来源：IDC、中国信息通信研究院 图52023年全球服务器市场份额 中国算力发展报告2024中国算力大会 （三）关键领域政策深化 随着新一轮科技革命和产业变革的加速演进，算力已成为数字时代的关键生产力，全球主要国家和地区纷纷认识到算力在推动社会数字化转型中的核心作用，竞相加大算力基础设施的布局投入深化关键领域政策，为算力产业的蓬勃发展提供坚实基础。 美国2022年拜登正式签署《芯片与科学法案》，通过大量资 金支持来加强美国半导体生产和研发能力，减少对国外供应链的依 赖。2023年部署《国家量子计划重新授权法案》，将《国家量子计划法案》的支持期限延长至2028财年，并计划在十年内追加超过48.75亿美元，用于量子信息领域的基础研究、人才培养和产业联盟 建设。此外，还发布了系列出口管制规则，限制先进计算集成电路、超级计算机以及半导体制造设备出口，以保持美国在前沿技术领域的全球领先地位 日本2022年发布《人工智能战略2022》，将人工智能置于科 技创新和经济增长战略的核心位置，并确立一体化的人工智能技术 体系，以提升日本科技产业竞争力。2023年修订《半导体和数字产 业战略》，旨在加快半导体基础设施建设、研发颠覆性半导体技术 以及促进产业链协同发展。 欧盟2023年欧洲《芯片法案》正式生效，通过“欧洲芯片计划 促进关键技术产业化，鼓励公共和私营企业对芯片制造商及其供应商的制造设施进行投资，以推动为欧洲半导体领域工业基地的发展，加强研究和创新，并为欧洲应对未来芯片供应危机做好准备。同年 中国算力发展报告2024中国算力大会 发布《2023-2024年数字欧洲工作计划》，概述了未来几年有关关键 信息技术的政策重点，并表示将投入1.13亿欧元用于改善云服务安 全性、创设人工智能实验及测试设施以及提升各个领域的数据共享 水平。《2030年数字十年政策方案》也提出加强欧盟范围内传输、 计算和数据基础设施建设”，以实现欧盟2030年数字化转型的共同 目标。 英国2024年发布《数字发展战略2024-2030》，提出将努力实 现数字化转型、数字包容、数字责任、数字可持续性四大目标，优先发展数字公共基础设施和人工智能。此外，英国将进行新轮投资，约3.88亿英镑将用于支持科研与创新基础设施建设，以保持英 国在未来科研与创新领域的关键地位 （四）国际竞争不断加剧 算力是信息产业的重要组成部分，是衡量一个国家数字经济发展水平、实现经济社会数字化转型、适应新科技革命和产业变革的关键指标。国际算力竞争直观表现为算力规模和算力占比的竞争， 中国信息通信研究院数据显示，截至2023年底，美国、中国算力规模位列前两名。全球算力占比方面，美国、中国、日本、德国、英国、加拿大的算力占比分别为32%、26%、5%、4%、3%、3%，全 球超过70%的算力集中在上述六个国家（详情参见图6）。 中国算力发展报告 2024中国算