计算机行业深度分析：AI时代下，算力产业的发展趋势及河南概况

分析师：唐月 登记编码：S0730512030001 tangyueccnewcom02150586737 AI时代下，算力产业的发展趋势及河南 概况 计算机行业深度分析 证券研究报告行业深度分析强于大市维持 计算机相对沪深300指数表现 计算机沪深300 投资要点： 发布日期：2025年03月31日 47 37 26 16 5 5 16 26202404202407202411202503 资料来源：中原证券，聚源 相关报告 《计算机行业月报：国内算力投入明显加快，平台企业借势积极入局》20250313 《计算机行业深度分析：三大要素齐发力， AI应用步入全面加速期》20250307 《计算机行业月报：DeepSeekR1带来AI技术突破，持续关注GPT5的推出进程》20250213 联系人：李智 电话：037165585629 地址：郑州郑东新区商务外环路10号18楼 邮编：上海浦东新区世纪大道1788号T1座22楼 算力包括了计算、传输、存储三个方面的能力。算力基础设施是数字基础设施的重要组成部分，是数字经济时代的新型生产力。 从国家算力网络总体规划来看，算力产业作为典型的高耗能产业，伴随信息技术的迅猛发展，其总体需求持续快速攀升。然而，我国在算力需求和电力供给方面，存在显著的区域错配问题。为应对这一挑战，随着新基建的推进，全国一体化数据中心建设正式启动。我国适时实施“东数西算”工程，确立了算力网络的国家枢纽节点，旨在引导东部算力需求有序向西部转移。在此基础上，我国进一步提出建设“一体化算力网络”，进一步推动全国范围内算力资源的高效协同。 从算力的产业链来看，算力产业主要载体是数据中心，其中服务器作为计算力的承载者，是数据中心的核心设备。从服务器的成本构成来看，芯片处于了核心地位，在AI大发展的背景下，GPU又成为芯片需求的主导。 2023年以来随着大模型的快速发展，算力爆发性增长，同时随着OpenAI推理模型o1的发布和DeepSeekR1的开源，AI应用加速落地，带来了Scaling向后训练和推理阶段转移，继续支撑全球科技厂商的智算投入。AI服务器、液冷、国产AI芯片成为我国未来智算产业的三大核心增长点。 从总体发展情况来看，河南目前运载力水平位居全国第10，相对领先。在计算力方面，河南算力位列全国前10，同时保持了较高的算力利用率。河南形成了“一核四极多点”的算力区域架构，主要数据中心规划高度集中在省会郑州。随着AI的大发展，河南省对于算力和数据中心建设热度持续提升，并提出了积极的算力规划，致力于2025年算力规模步入全国第一梯队。 从河南算力企业布局情况来看，河南目前在上游服务器和硬件端优势最为明显，拥有国产服务器出货量第一的超聚变，紫光建设智慧计算终端的全球总部；豫信电科作为国资方代表全方位推动河南算力产业建设；龙芯中科的入驻，为河南补齐了在芯片端短板；在下游应用端，拥有了APUS、科大讯飞等厂商加速AI应用和落地；同时作为比亚迪未来最大制造基地，也有望在智驾方案全面普及的过程中受益。 风险提示：国际局势的不确定性；下游企业削减开支。 内容目录 1算力的定义5 2国家算力网络的总体规划6 21算力需求与电力供给存在区域错配6 22新基建的开启和“东数西算”工程的实施7 23全国算力资源的高效协同，开启“一体化算力网络”建设9 3算力产业链12 31芯片：GPU成为主导14 311CPU：X86主导，ARM等其他架构加速发展15 312GPU：AI业务带动需求爆发式增长16 32服务器：中国形成了独立于全球的竞争格局18 33数据中心：运营商占据主导地位，厂商差异明显19 34云计算：巨头云集，马太效应明显21 35大模型：市场格局还处于高度变化时期，未来产业生态有望进一步集中22 4AI拉动了算力需求的增长24 41大模型技术下，算力需求爆发性增长24 42推理模型将Scaling向后训练和推理阶段转移，应用落地加大推理需求25 43截止2024年底，我国智能算力建设领先于国家整体规划水平27 44AI驱动了算力建设热情，全球科技厂商仍在积极加大对算力的资本投入28 45智算增长推动三大细分市场加速发展31 451AI服务器仍将持续快速增长，ASIC市场有望迎来更快增长势头31 452液冷即将迎来规模化应用32 453国产AI芯片迎来持续突破34 5河南积极布局算力产业，力争进入全国第一梯队35 51河南运载力较为领先，排名全国第1035 52河南在用算力位列全国前10，算力利用率较高36 53随着AI大发展，河南省政策对于算力和数据中心建设热度持续提升39 54河南推出积极的算力规划，致力于2025年算力规模步入全国第一梯队44 55河南的算力区域架构及重点数据中心45 551“一核四极多点”的算力区域架构45 552河南主要数据中心项目的分布及建设情况46 553超算领域，河南拥有国家超算互联网核心节点，地位特殊48 56河南算力产业核心企业48 561超聚变：河南算力产业核心企业，国产服务器出货量第一48 562豫信电科：国资代表，全方位推动河南算力产业建设49 563龙芯中科：完善了河南芯片板块布局，助力信创发展50 564紫光股份：计划在河南投资100亿，建设智慧计算终端全球总部基地51 565APUS：实现了河南省大模型备案零的突破52 566科大讯飞：与农大联合发布弘农大模型，加速AI大模型在河南的应用53 567比亚迪：河南建设最大制造基地，全面普及智驾方案有望催生较大的算力需求 53 6风险提示54 图表目录 图1：2023年全球算力规模5 图2：数字中国建设的整体框架与算力基础设施的关系6 图3：2016年我国数据中心业务的区域分布情况7 图4：2024年我国十大电力装机省份份额7 图5：8大算力枢纽节点及10个国家数据中心集群的分布情况8 图6：数据中心设备13 图7：算力产业链14 图8：不同类型服务器的成本构成15 图9：2021年和2022年全球数据中心CPU市场收入份额16 图10：2021Q1至2024Q4英特尔、AMD、英伟达的数据中心业务收入（亿美元）及增速 16 图13：2023年我国数据中心服务商市场厂商份额20 图14：2023年我国第三方数据中心服务商市场厂商份额20 图29：2024H1中国公有云IaaS厂商市场份额22 图30：2024H1中国公有云PaaS厂商市场份额22 图20：推理模型与语言模型在数学、科学、编码方面的能力对比25 图21：DeepSeekV3在模型训练不同阶段的开销26 图22：DeepSeekR1的训练流程26 图23：DeepSeekR1Zero在训练中AIME精度提升情况27 图24：DeepSeekR1Zero在训练中的平均响应时长27 图25：模型Scaling的新范式27 图29：通用算力行业应用情况28 图30：智能算力行业应用情况28 图27：2021Q12024Q4主要芯片厂商数据中心业务收入（亿美元）29 图29：阿里、腾讯、百度的资本开支（亿元）29 图30：5大科技厂商资本投入（百万美元）29 图29：2018H12024H1我国AI服务器市场规模及增速31 图30：20242028中国AI服务器市场预测（百万美元）31 图31：液冷技术与数据中心能耗指标关系图33 图32：2022年我国液冷服务器市场厂商份额34 图33：2023年我国液冷服务器市场厂商份额34 图34：2022Q1至2024Q4英伟达分区域收入（亿美元）及占比34 图35：2023H12024H1我国AI服务器芯片国产化占比35 图41：国家新一代人工智能公共算力开放创新平台的区域分布情况（个）39 图42：各地算力规划中关于总算力的相关目标（EFLOPS）44 图43：各地算力规划中关于智能算力的相关目标（EFLOPS）44 图45：20212024超聚变收入及增速（亿元）49 图46：龙芯中科处理器路线图51 图47：比亚迪天神之眼技术矩阵54 表1：三大算力概念及用途5 表2：东数西算工程的区域划定及区域定位8 表3：国家数据局组建方案9 表4：一体化算力网实施意见中的相关算力建设目标10 表5：近年来算力领域的相关政策10 表6：英伟达、AMD人工智能芯片参数对比17 表7：2023年企业IDC相关业务对比（亿元）20 表8：2024H1企业IDC相关业务对比（亿元）20 表9：OpenAI大模型产品竞品推出情况23 表10：OpenAI大模型产品24 表11：大模型领域相关算力相关投入30 表12：运力分指数体系36 表13：河南省算力产业相关政策39 表14：河南省算力相关目标43 1算力的定义 算力包括了计算、传输、存储三个方面的能力。根据《算力基础设施高质量发展行动计划》的定义，算力是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一体的新型生产力，主要通过算力基础设施向社会提供服务。 （1）计算力（CP）：是衡量数据中心计算能力的综合指标，包括了通用计算能力、智能计算能力和超级计算能力三个类型。其中通用计算力占比最高，智能计算力作为AI发展的重要支撑，占比在快速提升过程中，而超级计算能力占比相对较小。 表1：三大算力概念及用途 类型 概念 主要芯片类型 应用场景 通用算力 最基础的计算能力，用于执行常见的计算任务 CPU 日常办公、网页浏览、文件处理等基础计算任务 智能算力 提供高强度的SI计算能力，用AI服务器提供算力 GPUASICFPGA、CPU 图像识别、自然语言处理、模型训练推理、自动驾驶等 超算算力 面向计算复杂或数据密集型的科学计算问题，由超级计算机等高性能计算集群提供算力 高性能CPU、协处理器 科学研究、气象预测、资源勘探、生命科学、航空航天等 资料来源：信通院，中原证券研究所 截止2023年底，我国计算力位于全球第2，占比26，仅落后于美国（占比32），远远领先于其他国家。从算力结构来看，通用算力仍然占比最大。 图1：2023年全球算力规模 资料来源：《中国算力发展报告（2024）》，中原证券研究所 （2）运载力（NP）：是衡量网络传输调度能力的综合指标，涉及数据中心内部和数据中心之间的网络传输。 （3）存储力（SP）：是衡量数据中心数据存储能力的综合指标，包括额存储阵列等外置存储设备和服务器内置存储设备。 从数字中国建设的整体框架来看，算力基础设施是数字基础设施（还包括网络基础设施、应用基础设施）的重要组成部分，是数字经济时代的新型生产力。 图2：数字中国建设的整体框架与算力基础设施的关系 资料来源：《数字中国建设整体布局规划》，中原证券研究所 2国家算力网络的总体规划 21算力需求与电力供给存在区域错配 我国面临了来自算力需求和电力供给方面区域错配。 由于东部经济发达省份的人口和政企用户密度都远高于中西部地区，对算力需求也更大，因而也成为了数据中心业务需求最旺盛的区域。根据IDC圈数据，2016年全国数据中心分布来看，仅北上广三地数据中心占比就达到了456，数据中心上架率也远高于其他区域。随着北上广对新建数据中心审批趋严，数据中心建设需求逐渐转移到其周边区域。 而从电力供应的角度来看，我国煤炭、油气资源主要分布在西部和北部，西高东低的地势导致河流流向自西向东，在这一自然资源禀赋下，我国通过西电东送和北煤南运来弥补资源的错配和用电缺口。根据中电联数据，2024年全国十大电力装机省份中有5个都是中西部区域。 图3：2016年我国数据中心业务的区域分布情况图4：2024年我国十大电力装机省份份额 资料来源：IDC圈，中原证券研究所资料来源：国家能源局，中电联，中国电力知库，风电头条，国际太阳能光伏网，中原证券研究所 算力产业是一个高耗能产业，同时随着信息技术的高速发展，总体需求仍在快速增长。 2021年，全国数据中心耗电量为2166亿千瓦时，占全社会用电量26，为同期三峡电站累 计发电量103649亿千瓦时的两倍。20