本文来自微信公众号“工信头条”。
导语：
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，主要通过算力中心等算力基础设施向社会提供服务。算力为大数据的发展提供坚实的基础保障，大数据的爆发式增长，给现有算力提出了巨大挑战。
《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》提出，要推进产业基础高级化、产业链现代化，加快制造强国、网络强国、质量强国建设，到2035年建成现代化经济体系。在此背景下，经济社会数字化转型和国家治理现代化对计算的要求全面升级，生产端、流通端、消费端对高效算力资源的共性需求呈现指数级增长，涵盖先进计算软硬件系统产品供给体系、算法算力平台基础设施、“计算+”赋能行业的算力经济展现出旺盛活力，有望成为我国经济中长期发展新的增长极。
2023年8月，财政部印发《企业数据资源相关会计处理暂行规定》，这意味着数据要素明年起将正式计入资产负债表。业内认为，入表意味着数据完成了从自然资源到经济资产的跨越，作为数字经济时代的第一生产要素，数据有望成为政企报表及财政等收入的重要支撑。未来将打通数据作为生产力的应用通道，各行业大力推动数字化升级，政府从引导政策、资金、资本等方面支持数字产业的建设。
“十四五”规划提出，2035年国内人均GDP达到中等发达国家水平。从世界银行标准看，发达经济体人均GDP门槛值为20000美元，而2022年国内人均GDP约12000美元。《算力基础设施高质量发展行动计划》提出到2025年，计算力方面，算力规模超过300EFLOPS，智能算力占比达到35%。以国内人均GDP增速为基准，预计2035年将占比达到55%。
目前，我国在算力、算法方面与世界先进水平有较大差距，算力的核心在芯片，因此需要在算力领域加大研发投入，缩小甚至赶超与世界发达国家差距。
算力的分类
HPC（高性能计算，High-performance computing）算力按照应用领域又可以细分为三类：科学计算类包括物理化学、气象环保、生命科学、石油勘探、天文探测等；工程计算类包括计算机辅助工程、计算机辅助制造、电子设计自动化、电磁仿真等；智能计算类即人工智能计算，包括：机器学习、深度学习、数据分析等。
据华为发布的《计算2030》预测，2030年人类将进入YB数据时代，全球数据每年新增1YB。通用算力将增长10倍到3.3ZFLOPS、人工智能算力将增长500倍超过100ZFLOPS。100ZFLOPS的算力是什么概念，1023量级，相当于一百万个中国超级计算机神威“太湖之光”的算力总和。
据2022年3月17日，浪潮信息、国际数据公司（IDC）和清华大学联合推出的《2021-2022全球计算力指数评估报告》指出，随着全球数字经济持续稳定增长，数字经济占比预计到2025年有望达到41.5%。同时，国家计算力指数与GDP的走势呈现出了显著的正相关。15个重点国家的计算力指数平均每提高1点，国家的数字经济和GDP将分别增长3.5‰和1.8‰，预计该趋势在2021年至2025年间将继续保持。并且，当一个国家的计算力指数达到40分以上时，国家的计算力指数每提升1点，其对于GDP增长的推动力将增加到1.5倍，而当计算力指数达到60分以上时，国家的计算力指数每提升1点，其对于GDP增长的推动力将提高到3倍，对经济的拉动作用变得更加显著。所以，在数字经济时代，算力已经成为拉动国家经济增长的核心引擎。
《算力基础设施高质量发展行动计划》正式印发
2023年10月8日，工业和信息化部、中央网信办、教育部、国家卫生健康委、中国人民银行、国务院国资委六部门印发《算力基础设施高质量发展行动计划》。
《行动计划》制定了到2025年的主要发展目标，提出了完善算力综合供给体系、提升算力高效运载能力、强化存力高效灵活保障、深化算力赋能行业应用、促进绿色低碳算力发展、加强安全保障能力建设等六方面重点任务，着力推动算力基础设施高质量发展。
《行动计划》从计算力、运载力、存储力以及应用赋能四个方面提出了到2025年发展量化指标，引导算力基础设施高质量发展。计算力方面，算力规模超过300EFLOPS，智能算力占比达到35%。运载力方面，国家枢纽节点数据中心集群间基本实现不高于理论时延1.5倍的直连网络传输，重点应用场所光传送网覆盖率达到80%，骨干网、城域网全面支持IPv6。存储力方面，存储总量超过1800E字节，先进存储容量占比达到30%以上。应用赋能方面，围绕工业、金融、医疗、交通、能源、教育等重点领域，各打造30个以上应用标杆。
《行动计划》以网络支撑算力应用为核心，从网络创新技术、算力接入网络、枢纽网络传输、协同调度机制等方面进行引导，提升算力高效运载能力。一是优化算力高效运载质量。探索构建布局合理、泛在连接、灵活高效的算力互联网。增强异构算力与网络的融合能力，实现计算、存储的高效应用；促进数据处理器（DPU）、无损网络等技术的研发与应用。二是强化算力接入网络能力。逐步实现城区重要算力基础设施间时延不高于1ms，大力提升边缘节点灵活高效的入算能力。三是提升枢纽网络传输效率。推动算力网络国家枢纽节点直连网络骨干节点，逐步建成集群间一跳直达链路，国家枢纽节点内重要算力基础设施间时延不高于5ms。四是探索算力协同调度机制。鼓励各方探索打造多层次算力调度框架体系，探索实现算力的一体化调度应用。五是开展算网融合发展行动。探索建设多层级算力调度平台、打造算网城市标杆、实施“算力强基揭榜挂帅”。
算力基础设施建设
我国算力基础设施主要包括超算中心、智算中心、数据中心和“城市大脑”四类形态，都在同步建设中。其中，全国有30多个城市提出建设智算中心。2022年，京津冀等8个国家算力枢纽建设进入深化实施阶段，新开工数据中心项目超60个，新建数据中心规模超130万标准机架。
2023年，国家多部门联合印发通知，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。“数据向西，算力向东”，服务东部沿海等算力紧缺区域，解决我国东西部算力资源供需不均衡的问题。至此，全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”工程正式全面启动。
此外，伴随算力经济的发展，超算技术和人工智能的融合创新让智能计算中心成为新基建热点，即专门用于人工智能计算的中心。截至2023年3月，国内有超过30个城市正在建设或提出建设智能计算中心。
在算力基础设施的不断完善下，我国的算力已经做到了赋能千行百业。从应用领域看，算力应用已逐步从互联网向制造、金融、交通等传统行业、实体经济拓展。从支撑能力看，依托坚实的算力支撑，生物医药、天文地理等科技领域产生一批研究成果。智能驾驶、影视渲染水平大幅提升。从生态体系看，以云服务为主要代表的算力服务不断普及，涵盖应用、软硬件产品和设施等的产业生态不断完善，有力促进了各领域数字化转型。
“东数西算”工程
2021年5月，中国提出“东数西算”工程，通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。
“东数西算”数据中心建设和运营的关键因素：
一是土地：数据中心的核心就是各类IT硬件设备，配套电力、安全监控、散热等设施也需要随之部署，数据中心的占地面积会越来越大。据数据显示，单个数据中心的面积达到了60个足球场的面积。这样的占地面积，在寸土寸金的东部一二线城市是不能承受的。相比之下，中西部四五线城市有大块的土地提供给数据中心来建设，成本极低。
二是电力：数据中心是公认的高耗能行业。据数据显示，电力成本占数据中心运营比例大约为56.7%，而数据中心耗电量占中国总耗电量的比例逐年持续上升，预计2025年将达到4%以上。相比东部地区，中西部地区具备丰富的风电、光伏、水电等清洁能源，且工业用电需求远小于东部城市，因此电价要低得多。
三是气候：数据中心不但高耗能，而且在运转时会散发大量的热量，如果不能及时通过制冷、散热系统将热量排除，会导致硬件设备宕机。据数据显示，数据中心在降温过程中所消耗的能量占到数据中心总能耗的40%之多。中西部地区，比如数据中心产业发展最好的贵州，全年平均气温为14~16摄氏度，气温低，更适合数据中心的建设。
东数西算的工程建设，也同时在改变国家算力的分布，从这个意义上讲，更体现了算力网络的重要性，对于各地分散算力的互联和高效调度。
算力需求集中在东部城市，而数据中心建设地远离需求地，必然会导致数据传输时延增大。这也是为何八大枢纽中存在“京津冀、长三角、粤港澳大湾区”三个东部发达地区枢纽的原因。对于时延要求高的计算需求，例如自动驾驶、远程医疗等端到端传输时延需要小于10ms，依然会保留在这几个数据中心节点进行处理。而对于绝大多数非实时或者离线的计算需求，例如云盘数据存取等传输延时可以在30ms以上，东数西算可以大大缓解当前算力需求和供给在东西部不配的问题，实现算力的全国统筹。东数西算织就了全国算力一张网，构建了“全国一台计算机”，让算力成为公共服务，用户随用随取。
我国算力应用发展面临的瓶颈
一是技术与应用存在障碍。计算技术与行业场景的深度融合，亟需从方法论的学习和场景实践两个方面并行推进。只有做好顶层设计，在算力需求、技术路线、商业模式等方面积极探索，才能充分发挥算力经济的赋能作用，促进经济社会良性发展。
二是产业生态面临困境。当前各省市数字基础设施建设和日常运营尚未形成清晰的投资回报模式及互利共赢、补位协同的发展路径；地方政府对于算力经济对传统主导型产业辐射、提质、带动的作用和意义认知不够。同时，产业涉及大量关键硬件与基础软件，其发展壮大需要海量个人开发者、商业软件开发者以及相应的硬件设计、维护、方案咨询和设计等专业人才，但由于人才培育体系尚处于建立之初，相关的培养内容、知识结构仍待完善。
三是断供风险。国内计算产业芯片、器件以及算法软件等多个环节对外依存度依然较高；与此同时，美国等发达国家对华企业技术封锁围堵持续升级，对高端计算芯片、人工智能、超算等领域技术管制大面积收紧，为计算技术迭代和产业供应链安全带来严峻挑战。
如何构建算力经济增长级
一是以计算技术体系化布局构筑新高地。强化产业共性技术创新，面向大规模数据处理、内存计算、智能化计算引擎、高并发高吞吐计算、科学计算等共性需求，推动基础材料、核心器件、计算芯片、算法软件、体系架构的整体性突破。推动基础理论创新，围绕量子计算、类脑计算、光子计算、生物计算领域，加大对基础算法、计算模型、计算体系结构研究，积极储备前沿计算技术标准和专利。
二是以新型计算产品产业化锻造新优势。面向5G、AR/VR、超高清、智能驾驶、智能制造、智慧城市、智慧能源等应用领域，打造具有国际竞争力的行业级计算产品。依托国家超算中心和重点软硬件企业，加快发展基于成熟工艺的计算系统及产品，持续优化计算系统性能指标、软硬融合能力、软硬件兼容适配能力，充分发挥计算系统对科研任务和重点行业应用的支撑作用。
三是以赋能多行业数字化转型激发新动力。推动计算技术与智能制造融合发展，围绕智能制造装备、流程、平台等产业环节，挖掘制造业转型中的算力需求，推动现有装备智能化、成套化和系统化转型升级。推动计算与智能网联汽车融合发展，构建多模式通信、多模式定位、智能网关一体化的新型车载计算平台。推动计算与超高清视频产业融合发展，优化提升端侧编解码效率和云端内容制作、VR渲染能力。
四是以主导型企业为龙头打造产业新生态。加快梯次化优质主体培育，着力培育一批有国际竞争力、创新能力突出的计算生态主导型企业，鼓励龙头企业开放技术能力、供应链资源，支持创新型先进计算中小企业围绕细分领域向价值链高端延伸，围绕大企业生产需求提升配套能力，丰富服务种类、创新商业模式，形成融合发展的先进计算领域产业梯队。
五是以强化要素融通合作营造新环境。推动多路径计算生态企业凝聚共识、协同行动。强化资金支持，引导社会资本向计算领域倾斜。强化产业人才储备培优，建立完善产业专业人才和专家库，围绕先进计算重点方向，设立一批国家级重点实验室、工程技术研究中心等，建立产业人才培养教育基地。
未来，全国甚至全球的算力网络，将帮助人类跨入智能世界，开启一个与大航海时代、工业革命时代、宇航时代等具有同样历史地位的新时代。
编辑整理 张婷
