算网基础设施成熟度研究报告（2023年）

算网融合产业及标准推进委员会（CCSA TC621） 算网基础设施成熟度研究报告 （2023年） 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA 版权声明 TC621） 本研究报告版权属于算网融合产业及标准推进委员会，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本研究报告文字或者观点的，应注明“来源：算网融合产业及标准推进委员会”。违反上述声明者，编者将追究其相关法律责任。 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA 参与编写单位 （排名不分先后） TC621） 中国信息通信研究院、中国电信研究院、中盈优创资讯科技有限公司、中移（苏州）软件技术有限公司、浙江省新型互联网交换中心有限责任公司、浪潮通信信息系统有限公司、上海缔安科技股份有限公司、联智科技（北京）有限公司、安徽省大数据中心、浪潮通信技术有限公司、中国科学院计算机网络信息中心、中国科学院声学研究所、浪潮网络科技（山东）有限公司 主要撰稿人 （排名不分先后） 韩淑君、穆琙博、张寒月、柴瑶琳、毕立波、党小东、陈敬、王巍、李雪婷、李鑫、简建勋、卢云扬、杨扬、郝文杰、钱岭、赵立芬、钱军波、顾晨辉、刘伊莎、沈林江、初宇飞、李泉、肖红梅、陈炬、林艺芳、涂诗怡、付鸿雁、刘扬、张静、王紫程、高娴、林巍、李俊、申罕骥、尤佳莉、刘磊、马博韬、石胜兵，李金光，戴超、刘淑凡 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA TC621） 近年来，智能驾驶、智能制造、智慧金融等数字业务的快速发展，带动了算力和网络需求的持续扩张。算网基础设施以用户为中心提供最优资源服务与网络连接，成为我国“十四五”时期的关键信息基础设施。 本研究报告聚焦当前国际政策形势、应用需求驱动以及基础设施升级部署等方向，深度梳理算网基础设施技术趋势和产业现状，规范算网基础设施能力架构，提出算网基础设施成熟度模型。 因算网基础设施发展空间巨大，技术能力、服务和应用仍在不断演变，我们的研究和理解将随着算网基础设施的产业实践不断深化，本研究报告的内容观点依据当前认知水平提出，难免存在不足之处，恳请各界批评指正。 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA 一、算网基础设施总体发展态势1 （一）算网基础设施成为数字化转型的坚实底座1 （二）算网基础设施已上升为各国信息战略的重要抓手2 TC621） （三）算网基础设施市场规模逐渐扩大3 二、算网基础设施赋能数字经济效应持续增强4 （一）多样化算网场景对基础设施能力要求呈现差异化4 （二）算网基础设施架构逐渐清晰10 三、算网基础设施成熟度评价体系14 （一）分级分类14 （二）指标体系20 （三）成熟度评估模型23 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA TC621） 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA 图1基础设施能力模型8 图2算网基础设施分层架构11 TC621） 图3算网基础设施成熟度模型23 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA TC621） 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA 一、算网基础设施总体发展态势 （一）算网基础设施成为数字化转型的坚实底座 TC621） 算网基础设施作为支撑数字时代差异化、智能化业务需求的信息基础设施，推动算力与网络的深度融合，以用户为中心提供最优资源服务与网络连接，已经成为我国“十四五”时期的关键信息基础设施。随着数字化的推进，算、网一体化的应用在各行各业加速落地推广，已涉足到医疗、教育、科研、就业、社区服务等各方面，它不仅支撑着各行各业的数字化进程，也是推动社会进步和经济增长的关键因素。 在制造业中，算网基础设施的应用使得企业能够实现智能制造和供应链优化。通过算网融合技术，企业可以建立算力节点协同机制，满足工业场景对算力的多样化需求，同时实现对算力资源的高效调配管理。基于工业算网对算力和网络的协同感知调度能力，企业在工业生产过程中能够实现工业机器人灵活、可靠的自适应作业。同时，算网基础设施的高效资源配置能力，使得企业能够根据市场需求快速调整生产计划，实现供应链的敏捷响应。 在医疗健康领域，算网基础设施支持远程医疗服务和智能诊断系统的发展。通过高速网络连接，医疗专家可以远程访问患者的医疗记录和实时数据，提供及时的诊断和治疗建议。 在金融服务行业，算网基础设施的安全性和稳定性为企业提供了坚实的数字基础。金融机构可以利用云计算和边缘计算技术，提供更加个性化和高效的客户服务。同时，通过实施零信任安全架构等先进技术，保障客户数据的安全和隐私。 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA 此外，算网基础设施还在城市建设、能源管理、教育资源管理等多个领域发挥着重要作用。它不仅提升了城市管理的智能化水平，还促进了能源的高效利用和教育资源的均衡分配。 TC621） 算网基础设施的建设和发展，为产业数字化和数字产业化提供了坚实的技术支撑和广阔的应用前景。随着技术的不断进步和创新，算网基础设施将继续为数字化转型提供强有力的支撑，推动数字经济的全面发展。 （二）算网基础设施已上升为各国信息战略的重要抓手 在全球数字化转型的大背景下，算网基础设施已经成为各国信息战略的核心内容和重要抓手。各国政府认识到，强大的算网基础设施对于支撑科技创新、促进产业升级、提升社会治理水平具有至关重要的作用。 中国在算网基础设施建设方面展现出了明确的战略意图和迅速的行动力。通过《关于推动新型信息基础设施协调发展有关事项的通知》、 《信息化标准建设行动计划（2024—2027年）》、《关于推动未来产业创新发展的实施意见》等政策，中国正致力于构建高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的算网基础设施体系。这些规划不仅提出算网基础设施和建设规划，也注重全国一体化算力网整体建设布局，旨在推动数字经济的高质量发展。 美国加强政策统筹，加快完善数字生态系统。2024年7月，美国国际开发署（USAID）发布了未来十年的新数字政策，提出将获得1460万美元的新资金用于支持数字基础设施建设、数字知识和技术改进，以及隐私和安全保障等领域，通过技术创新推动数字经济可持续发展。同年9月，美国宣布成立“智算中心基础设施特别工作组”，旨在通过各种项目支持智算中心发展。 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA TC621） 2023年3月，欧洲联盟及其成员国通过《2023-2024年数字欧洲工作计划》，提出将投入1.13亿欧元用于数字建设，重点包括数字基础设施建设、网络安全能力提升、云服务、数据及人工智能能力提升等。2024年3月，英国政府出台了《2024-2030数字发展战略》，政策强调大力投资建设先进的数字基础设施，并确保高速宽带和5G网络的普及覆盖，助力国家数字化转型。 算网基础设施已经成为全球各国信息战略的重要支柱。各国政府通过制定和实施一系列政策措施，不仅加强了算力资源的供给和网络的互联互通，也推动了算力技术的创新和应用。这些努力共同推动了全球数字经济的发展，同时也为各国在全球竞争中赢得了有利地位。随着技术的不断进步和应用的不断拓展，算网基础设施将继续在全球信息战略中发挥着越来越重要的作用。 （三）算网基础设施市场规模逐渐扩大 目前，我国算网基础设施行业的市场规模正在稳步扩大。受益于政策驱动和产业建设速度加快等因素的影响，近几年我国算力规模实现逐年增长，截至2024年6月，我国在用数据中心机架总规模达到830万标准机架1。网络设施支撑能力持续增强，截至2024年3月底，我国累计建成5G基站364.7万个，5G用户普及率突破60%2。 政策投资方面，中国政府高度重视算网基础设施建设，并通过一系列政策推动市场的发展。“东数西算”工程自全面启动以来，项目总投资已超过4000亿元，直接推动市场规模的扩大。在此背景下，中国电信、中国联通和中国移动等基础电信运营商纷纷积极布局数据中心，并提供 12024中国算力大会工信部发展司副司长赵策发言 2国新办举行2024年一季度工业和信息化发展情况新闻发布会 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA 算力服务，以支撑数字经济的发展，这也是推动市场规模增长的关键因素。 TC621） 行业细分方面，数据中心、网络设备和云计算平台是算网基础设施行业的重要组成要素。数据中心涵盖数据存储、服务器和网络交换等关键环节，在新基建、数字化转型、数字中国愿景目标等政策背景下，我国数据中心行业市场规模快速增长，预计2024年市场规模将达3048亿元3。网络设备主要包括路由器、交换机和无线产品等，2023年中国网络设备市场规模为752亿元，尽管当前市场规模较小，但在云计算、大数据、人工智能等新技术推动下，预计2024年我国主要网络设备市场规模将达到823亿元4。而云计算平台行业，云计算作为行业发展最快的领域，2023年中国云计算市场规模已经达6165亿元，并预计到2024年将达到8378亿元，同比增长35.9%5。 随着数字化进程的深入推进，算网基础设施将继续在数字信息战略中发挥着越来越重要的作用，为数字经济的发展提供强大的动力。 二、算网基础设施赋能数字经济效应持续增强 （一）多样化算网场景对基础设施能力要求呈现差异化 1.多样化场景对基础设施能力的要求 随着信息技术的飞速发展和数字化转型的深入推进，算网场景日益多样化、细分化，涵盖了云互联、大模型应用、智能应用、物联网等多 3《2022-2027年中国数据中心建设市场需求预测及发展趋势前瞻报告》 4《2024-2030年中国网络设备市场发展现状及潜力分析研究报告》 5《中国云计算行业市场前景及投资机会研究报告》 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA 个领域。这些多样化的应用场景对算网基础设施提出了不同的要求，使得基础设施能力的差异化特征愈发明显。 （1）云互联 TC621） 云互联指利用云计算技术连接不同云服务商的云资源，形成一个互联的、统一的、可管理的云资源池，帮助用户更方便的管理和调度各种计算资源，实现资源的高效利用和灵活配置。在云互联领域，涉及到科学计算、数字政府、数字渲染/元宇宙等多个方面，对算网的需求应用主要集中在资源的动态分配和管理上。计算密集型应用对于节点间通信时延有更高要求，存储密集型应用对出口带宽有更高要求，流媒体服务对带宽和时延的平衡性有要求，部分特殊互联网服务则对可靠性有更高要求。云平台需要能够支持大规模的计算任务，同时保证资源的高效利用和弹性扩展。这就要求基础设施具备高可用性、高可扩展性和高安全性等特点，这些计算层面和网络层面的能力增强可以为算网带来更灵活的应用场景。例如，数据中心的建设需要考虑到电力供应、散热系统、网络带宽等多个方面，以确保云平台的稳定运行和服务的连续性。 （2）大模型应用 大模型指具备大规模处理能力和复杂的计算结构的深度学习模型，通过用海量参数进行训练，让它可以处理更加复杂的任务和数据，已经在多个领域展现出广泛的应用价值。在大模型应用领域，算网的应用场景则更加注重数据的存储、处理和分析。模型训练需要处理海量的数据，并进行实时或准实时的分析，以支持业务决策和创新。因此，基础设施需要具备强大的数据处理能力和存储能力，同时还要支持多种数据格式和访问方式。此外，数据的安全性和隐私保护也是大数据领域不可忽视的问题，需要基础设施提供相应的安全保障措施。 算网融合产业及标准推进委员会（CCSA （3）智能应用 TC621） 智能应用能够通过人工智能、大数据等技术，来提高设备、系统、软件等智能化水平，这些应用能够理解、学习、推理以及适应用户的行为和需求，并具备自主处理任务的能力，提高任务处理效率和准确性。智能应用领域对算网基础设施的要求则更加复杂。智能应用涉及到深度学习、机器学习等多个方面，需要基础设施提供强大的计算能力和高效的算法支持。此外，由于智能应用的训练和学习过程需要大量的数据支持，因此基础设施还需要具备高效的数据传输和存储能力。同时，随着人工智能技术的不断发展，对基础设施的智能化管理和自动化运维也提出了更高的要求。比如智算中心在算力规模上有指数型增长，为了支撑智算中心的算力规模增长需求，对应的