一、基本概念
從廣義上看，算力是指數(shù)字經(jīng)濟時代新生產(chǎn)力，是支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的堅實基礎。數(shù)字經(jīng)濟時代的關鍵資源是數(shù)據(jù)、算力和算法，其中數(shù)據(jù)是新生產(chǎn)資料，算力是新生產(chǎn)力，算法是新生產(chǎn)關系，因此算力構(gòu)成了數(shù)字經(jīng)濟時代最基本的生產(chǎn)基石，也被稱作人類社會繼熱力、電力之后最新的生產(chǎn)力。
從狹義上看，算力是指設備通過對信息數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)目標結(jié)果輸出的計算能力，最常用的計量單位是每秒執(zhí)行的浮點運算次數(shù)(FLOPS，1EFlops=10^18Flops)。浮點運算是計算機二級制計算規(guī)則模擬包括小數(shù)在內(nèi)的所有運算。該數(shù)值越大則代表綜合計算能力越強。
算力的分類主要包括通用算力、智能算力、超算算力三部分。通用算力以CPU芯片輸出的計算能力為主，主要用于云計算、移動計算、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等；智能算力以GPU、FPGA、AI芯片等輸出的人工智能計算能力為主，主要用于人工智能的訓練和推理計算，比如語音、圖像和視頻的處理；超算算力主要以超級計算機輸出的計算能力為主，主要用于尖端科學領域的計算，比如行星模擬、藥物分子設計、基因分析等。
二、中國算力產(chǎn)業(yè)總體情況
在算力規(guī)模方面，截止2021年底，全球算力總規(guī)模達到615EFLOPS，其中，中國算力總規(guī)模為202EFLOPS，為全球排名第二，占比達到了33%，僅比占比第一的美國少1%。在算力供給端分布方面，基礎算力規(guī)模為95EFLOPS，占我國總算力的47%；智能算力規(guī)模為104EFLOPS，占我國總算力的51%；超算算力規(guī)模為3EFLOPS，占我國總算力的2%。
在算力需求端分布方面，主要為互聯(lián)網(wǎng)、政企、金融、其他，分別占比47%、26%、7%、20%左右。其中互聯(lián)網(wǎng)主要可細分為公有云、網(wǎng)站、視頻、AI、電商、游戲等領域，分別占比18%、4%、6%、2%、6%、2%。
圖 1 2021年我國算力行業(yè)應用分布情況
目前，我國加速推進算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國家發(fā)改委、工信部等部委發(fā)布一系列政策，引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展，根據(jù)《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》設定的目標，到2025年我國算力將突破300EFLOPS，預計未來3年將存在5000億元左右的投資增量空間，增長潛在空間巨大。
而在大力推進數(shù)據(jù)中心建設的同時，高能耗、高碳排放等問題也日益凸顯，據(jù)統(tǒng)計，2022年全國數(shù)據(jù)中心耗電量約2700億千瓦時，超過2座三峽電站年發(fā)電量。為有效降低能耗，我國針對能源消耗情況同樣設定了目標，2025年PUE將從2020年的1.4下降至1.3。PUE為數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源的比值，PUE越低能源使用更加有效。
三、算力產(chǎn)業(yè)鏈情況
算力產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為軟硬件及設備，其中硬件包括CPU、GPU和存儲設備，軟件包括數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)和其他中間件，IT設備主要為服務器、交換機、路由器以及光模塊等。中游主要為算力集成系統(tǒng)，包括AI計算、邊緣計算、IDC服務、網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡平臺、算力安全等。下游主要為應用領域，目前在互聯(lián)網(wǎng)、政府、金融業(yè)、服務業(yè)、電信業(yè)、制造業(yè)均有大量應用。
圖 2 算力產(chǎn)業(yè)鏈
四、算力應用賦能
目前算力產(chǎn)業(yè)在綠色電力、車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)等領域獲得了較好的應用。
綠色電力是借助生物能、太陽能、風能等可再生能源進行發(fā)電，但源荷錯配現(xiàn)象較為明顯，可通過云計算數(shù)據(jù)中心，建立電鏈路和整流模塊拓撲對系統(tǒng)進行優(yōu)化，減少配電環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)了更高運行效率。
車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車標網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標準，在車與人、路及互聯(lián)網(wǎng)之間，進行無線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡。通過智能算力，實現(xiàn)路況的智能管理，系統(tǒng)統(tǒng)一提供調(diào)度處理信息，提高公路運行效率，減少風險事故。
智慧醫(yī)療的建設是基于現(xiàn)有醫(yī)療信息平臺，利用先進的的互聯(lián)網(wǎng)技術，整合所有衛(wèi)生信息資源，形成信息高度集成的醫(yī)療系統(tǒng)，實現(xiàn)患者和醫(yī)生、醫(yī)療機構(gòu)之間的互動，逐步達到醫(yī)療產(chǎn)業(yè)信息化。
萬物互聯(lián)作為未來社會發(fā)展的方向，其技術進步和應用進展始終是社會關注的重點。目前信息社會的發(fā)展已經(jīng)開始從“互聯(lián)網(wǎng)＋”向“萬物＋”進行轉(zhuǎn)變，同時“萬物＋”技術條件已基本具備。未來，“萬物＋”將在大數(shù)據(jù)、云計算等技術的支撐下，挖掘萬事萬物的數(shù)據(jù)價值，衍生出更多新的應用場景和商業(yè)模式。
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