當前我國算力網絡產業鏈進入高速發展期，2023年算力網絡產業投資規模約為735億，2024年關聯產業規模將達到4.6萬億。本文通過詳細梳理算力網絡產業鏈圖譜，分析我國算力網絡產業的發展現狀及未來趨勢，深入研討算力網絡產業鏈各個環節面臨的主要問題，提出促進算力網絡產業鏈發展的對策和建議。
算力網絡產業概覽
我國算力網絡產業在政策扶持、數字經濟增長、基礎設施建設和技術創新的多重推動下，經過產業萌芽期、理念明確期，當前已進入到快速發展期。同時，算力網絡產業供需雙邊同步增長，一方面，“算”和“網”的供給水平大幅提升，數字產業化加速壯大升級；另一方面，算力加速產業數字化轉型進程，算力應用加速向傳統行業拓展。因此，算力網絡產業鏈逐步進入一個需求爆發、活力激發的狀態，產業鏈各環節正在加速完善和成熟。
算力網絡產業發展現狀
1、產業發展歷程
我國算力網絡經歷了產業萌芽期（2019-2020年）、理念明確期（2021-2022年），目前處于快速發展期（2022-至今）。
2、產業環境分析
政策形勢方面，近年來，我國算力網絡產業受到各級政府的高度重視和國家產業政策的重點支持。2023年10月，工信部等六部門聯合印發《算力基礎設施高質量發展行動計劃》，制定了到2025年的主要發展目標，即到2025年，算力規模超過300EFLOPS，智能算力占比達到35%。同年12月，國家發展改革委等部門聯合印發《關于深入實施“東數西算”工程加快構建全國一體化算力網的實施意見》，提出重點統籌方向，構建聯網調度、普惠易用、綠色安全的全國一體化算力網。
經濟形勢方面，2023年，我國數字經濟規模達到53.9萬億元，較上年增長3.7萬億元，增幅擴張步入相對穩定區間。算力發展為拉動我國數字經濟規模增長做出突出貢獻。
圖1 中國數字經濟規模
社會形勢方面，我國數字經濟的持續向好發展，以及生成式人工智能等創新技術的突破發展，都將成為推動算力投資的新引擎，例如當前國產AI芯片和大模型及相關應用領域成為投資熱點。
技術形勢方面，技術創新發展使算力網絡成為可能，算力網絡在訪存效率提升、全光網絡升級、新型智算架構變化、算網編排調度和算力路由等技術創新方面已經取得長足進展。
3、產業供需分析
算力供給側，2021年受疫情影響，算力規模增長受到短期沖擊，增長率僅為3.7%（圖2）。2022年在“東數西算”工程的推動下，算力規模發展再次迎來增長高峰，截至2023年底，全國算力總規模達到230EFLOPS，增長率為27.8%。
圖2 中國算力總規模
算力相關重點領域中，云服務作為算力服務基礎承載，增長態勢較為明顯，預計到2025年云服務市場規模將接近萬億空間。人工智能產業持續發力，2023年我國人工智能核心產業規模達5784億元（圖4），增速13.9%。生成式人工智能迎來爆發式增長，有望在2025年突破千億規模。
圖3 算力相關重點產業（云服務）市場規模
圖4 算力相關重點產業（AI,AIGC）市場規模
算力需求側，算力促進行業數字化轉型進程，算力應用加速向傳統行業拓展。在通用算力領域，排名前三的應用行業分別是互聯網、電信和政府，合計市場份額約為64%（圖5），在智能算力領域，排名前三的應用行業分別是互聯網、服務和政府，合計市場份額約為80%（圖6）。
圖5 2023年上半年我國各行業通用算力應用分布情況
圖6 2023年上半年我國各行業智能算力應用分布情況
綜合算力網絡市場的供需現狀看，算力網絡行業呈現出自上而下的建設路徑，供給方投資引領，各行業需求分批落地的共建模式。未來三年，算網解決方案與行業應用的深度融合將進一步推動產業供需平衡，發揮普惠價值。算力網絡產業將依次完成傳統場景突破、商業模式創新和算網業態變革，讓算網價值惠及千行百業。
算力網絡產業發展趨勢
趨勢一：新動能引擎——國家政策走深向實，算力網絡產業助力國家算力基礎設施高質量發展。六部委發文《關于深入實施“東數西算”工程的實施意見》確立了構建全國一體化算力網的目標，強調算網運營商的關鍵角色，并提出五大工作方向和保障措施，目前正加緊實施。
趨勢二：融合技術加速——伴隨智能計算爆發，綠色智能的算網融合從“算網數”簡單要素疊加走向“通感算”滲透的算網一體。算網融合核心在于無縫集成計算、提升算網系統智能化和能效。如存算一體、算力路由實現更高效的數據處理與傳輸；SRv6/GSRv6技術增強了網絡的動態性和可編程性；算力原生技術整合異構資源，優化資源調度，為綠色智能算網融合和數字化轉型奠定基礎。
趨勢三：新模式普及——多方協作的社會級算力服務逐步顯現，大幅降級算力使用門檻。算力網絡的目標是推動算力成為“一點接入、即取即用”的社會級服務。除通用算力之外，智能算力、超算算力將進一步向公眾用戶開放，未來必將形成社會級的普惠算力服務。
趨勢四：新格局崛起——國產芯片發力，逐步補齊產業短板。國產芯片制造能力持續加強，如國產高端芯片如華為昇騰已迅速填補市場需求空缺。同時芯片產能也將大幅提升，預計國內芯片制造商2024年產能同比增加13%。
趨勢五：新生態繁榮——算力網絡建設區域協調發展，中小企業逐步加入“專精特新”培育，共同探索“聯邦制”生態體系。目前，我國已培育國家級專精特新“小巨人”企業4762家，55.15%集中在東部省份，其中電子信息行業，占比20.1%，主要集中在電子元器件、智能控制產品等領域。
算力網絡產業鏈分析
產業布局圖譜
為加快算力網絡產業發展，中國移動基于算力網絡三層技術架構和技術圖譜，進一步對算力網絡的關鍵技術進行了體系化的梳理和深度挖掘，如圖7所示。
圖7 算力網絡產業布局圖譜
算力網絡產業發展需要在推動單個創新技術環節和產品成熟的基礎上，拉通產業上下游，形成縱向的端到端產業解決方案，實現產業各關鍵攻關環節的有效連接和共同成熟。
產業重點環節分析
目前，我國應用和服務層軟件產品、成熟度相對較高，云服務、基礎軟件等相關產品已深度布局和廣泛應用，但仍需引導操作系統、數據庫、軟件工具鏈等基礎軟件的國產化算力基礎設施遷移，進一步提升關鍵能力的自主研發水平。
基礎設施層中，通用服務器產業鏈相對成熟，智算服務器產業相對薄弱；算網一體設備剛剛起步，目前各個廠商也在積極布局，算力路由器CATS在巴展已經正式發布。
器件層中，高端芯片、放大器等市場仍被國外頭部企業壟斷，我國廠商缺乏核心技術，產業生態也亟待完善。
云服務方面，云OS是云服務的核心支撐, 我國云操作系統產品多樣，基本能滿足多種場景的使用需求，但在產品穩定性和業務連續性方面仍需提高。云管理平臺已成為企業上云不可或缺的重要支撐，模塊化、標準化、多云管理能力已成為云管理平臺的重要發展方向。但亟需統一云管理平臺的開發標準和接入標準。當前多種公有云、私有云以及混合云并存，業務環境復雜，高效的跨云部署與管理已成為新的挑戰。
軟件方面，我國算力網絡基礎服務軟件產業發展迅速，自主研發能力較強，基本能夠滿足當前市場服務需求，但軟件產品仍面臨核心技術依賴進口、創新能力不足等問題，國產操作系統和開發者服務軟件在這方面尤為突出。
算網服務和協同方面，我國發展迅速，市場格局日趨多元化。國內企業積極創新，推動算網服務國產化進程，但技術水平與國際先進水平相比仍存差距。總體來看，算網服務國產化程度有待提高，市場潛力巨大。
算力基礎硬件方面，通用計算和智能計算服務器市場快速增長，產業鏈發展較為完善，國內頭部企業占據主要市場份額，具備較強競爭力，國產化程度也較高。國內頭部企業在通用PC服務器上逐步縮小與國際品牌的差距，未來將積極部署智算生態。
基礎網絡設備方面，我國基礎網絡設備已相對成熟，國內頭部廠商如華為、中興等在全球市場中占據了重要地位，在政府和運營商的推動下，國產設備在國內市場的應用越發廣泛。
算網一體設備方面，包含算力路由器、算網一體控制器、數據中心交換機、可編程一體化設備、智能網卡、邊緣計算CPE等，除邊緣計算設備外，大多均處于概念或產品測試階段，廠商現有布局相對較少，市場有待進一步挖掘。
算力器件方面，我國算力器件多款產品已具備商用能力，但是高端市場被國外頭部企業壟斷，我國企業技術能力相對落后，產品缺乏市場競爭力,如數據中心CPU芯片、RAID卡、DPU等核心器件產品，仍主要依賴國外頭部廠商供應。
光器件方面，我國本土高端器件與歐美大廠在技術指標上仍有明顯差距，國內企業多數處于發展起始階段。目前僅OTN Framer芯片、高端交換Fabric芯片實現商用，ITLA激光器、拉曼放大器、SOA、相干DSP芯片、硅光芯片等產品競爭力較低，國產化進程有待推進。
承載網絡器件方面，國外企業商用起步較早，占據先發優勢，產業形成技術、資金壁壘。國內企業在核心技術、產品性能和產業規模與國外企業相比仍存在一定差距，包括400G電芯片、800G以太網光電芯片、路由器轉發及交換網芯片等。
算力網絡發展問題分析
我國算力網絡已具備良好的發展環境，并處于持續增長的發展態勢，但當前產業發展仍存在諸多挑戰，主要總結為四類主要問題：技術發展類問題、產業生態類問題、供應鏈類問題和產業布局類問題。
技術發展類問題是制約算力網絡發展最核心的問題，原創性核心技術的推廣提升不足，國產化難題仍需破解。
產業生態類問題主要集中于產品兼容性不足、國內廠商支撐度弱，良性合作的生態體系急需建立。部分領域的產業標準尚不明晰，形成產品融合障礙，阻礙產業生態協同發展；且產業鏈成熟度低，生態廠商數量或者能力不足，導致產業生態方合作匹配困境。
供應鏈類問題突出表現為上下游達產不同步，產業碎片化明顯，難以形成合力。目前，國內計算供應鏈生態分散，雖在芯片層、軟件層、整機層、系統層、行業層均有布局，但關鍵環節骨干企業小而散的問題仍然存在，各環節間還缺乏全局需求梳理和精準預判。
產業布局類問題表現在產業重要環節產品成熟度低，行業門檻高，企業入局難度大，嚴重制約算力網絡產業布局發展。如RISC-V，由于硬件開發復雜性和試錯成本高，當前進展仍然緩慢，大規模商用推進困難。
一是鼓勵核心自研，填補空白技術環節。持續加大算力基礎技術攻關，補短鍛長，發展國內算力自主技術體系賽道。一是在現有賽道上通過系統架構體系化創新尋求突破。在芯片、晶圓制造等硬件重點領域補短，加強基礎科學領域自主創新；在基礎軟件領域提前布局，加強科技攻關總體規劃和頂層設計，預判開源軟件供應鏈風險，針對關鍵薄弱環節加快形成國產自研體系。二是在新興技術賽道如非硅基芯片、量子計算等領域，聯合龍頭企業重點突破，引領國產新賽道，掌握國際話語權。三是打造算力領域原創技術策源地。加強在算力網絡、人工智能等領域的研發布局，推進產學研協同和跨學科合作，加速存算一體等原創技術成熟與應用。在加速產業鏈自主技術落地方面，應充分發揮政府資金和重大項目的統籌引導力。一是可通過提供財政補貼、稅收優惠等政策，鼓勵企業進行技術創新。二是可通過統籌重大項目建設指引產業鏈的發展方向，推動企業向高附加值、高技術含量的領域轉型。在人才培育環節，應加大算力領域人才隊伍建設和科研資金投入。一是打造算力領域“人才高地”，加強人才聚力。二是通過實驗室或者學院簽約模式實現產學研結合，促進資源共享、技術交流與合作。
二是扶持生態繁榮，加大聯合創新比例。制定產業集聚規劃，提高國內全局產能預設能力。通過出臺算力網絡產業集聚區規劃政策，引導產業制造方和需求方產生雙向聯動實現供需對接，推進產業鏈上下游、產供銷、大中小企業協同發展，形成完善、協同合作的廠商生態。發揮龍頭企業的領軍作用，推動算力網絡產業鏈本土化、供應鏈多元化。一是發揮產業鏈龍頭領軍企業的“鏈長”帶動作用，打造創新聯合體，匯集優勢資源加大重點領域攻關力度。二是推動算力網絡產業鏈本土化、供應鏈多元化，培育孵化算力網絡關鍵細分領域“專精特新”企業。發揮新型舉國體制優勢，加快研發國家級科技平臺，促進企業技術合作落地。面向中長期國家利益、長遠價值謀劃產業生態布局，構建具備實現科技變革能力的公共性基礎科學平臺。積極運用政府和市場雙重協調機制，探索“平臺開放使用，應用價值反哺”等創新機制，以開放的方式為全社會賦能，激發產業生態活力。
三是完善政策標準，提升產業結構韌性。出臺相關政策扶持國內上游供應商發展，提升產業鏈完備性。通過制定產能規劃、實行產品儲備機制等方式扶持國內上游供應商發展，提高產業鏈信創比重。形成供應鏈備選名錄和風險隱患清單，對供應鏈存在風險的企業開展精準服務，確保供應鏈的有效供給。制定行業技術對接標準和評測體系，提升上游產品供應效率。鼓勵和引導計算和網絡兩類產業內主流企業及其他相關企業，聯合科研機構、高校等各方力量，積極參與算力網絡國際標準制定，制定統一的技術標準和規范，推動中國算力網絡標準成為全球主流標準，提升算力產業自主可控能力。樹立算力網絡相關產業鏈環節評估認證等，促進算網相關部件、產品能力的質量控制。建立產品認證體系，建立高質量、可信原材料供應機制和服務能力積極開發新型供應鏈質量管理工具。
四是促進跨域協同，挖掘細分藍海市場。完善算網資源集中化接入、一體化調度、流通交易等機制，探索建立新型算力資源供給模式，實現供應鏈資源優化配置。通過建設集約化的智算、超算算力樞紐節點，實現多元數據資源的統一匯聚，緩解東部算力資源不足、算力成本高的困境，實現“東數西算”政策的落地。識別適合突破的細分市場，打造標桿案例，提升知名度和市場份額。針對行業門檻高、國產能力弱的現狀，進行下游應用場景的調研，總結未來可實現技術突破的細分市場，聯合國內外合作伙伴打造標桿案例，擴大場景解決方案或產品知名度，提高市場份額，打破行業進入壁壘。
