中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

No.202110

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

中國信息通信研究院

2021年9月

前言

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，算

力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代新的生產(chǎn)力，是支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，

對(duì)推動(dòng)科技進(jìn)步、促進(jìn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮

重要的作用。算力已成為全球戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)新焦點(diǎn)，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的

重要引擎，全球各國的算力水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)。

2020年我國算力在逆勢(shì)中加速發(fā)展，呈現(xiàn)出以下特征：

算力規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，算力結(jié)構(gòu)不斷演化。2020年我國算力依然

保持蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)，規(guī)模達(dá)到135EFlops，同比增加48EFlops，在

全球疫情背景下，我國算力依然保持55%的高位增長(zhǎng)，高于全球增

速約16個(gè)百分點(diǎn)，有效支撐疫情防控和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。在算力結(jié)構(gòu)

上，基礎(chǔ)算力依舊是主力，智能算力增長(zhǎng)迅速，占比已超過40%，

成為算力快速增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力。

算力環(huán)境日益優(yōu)化，應(yīng)用需求不斷提升。一是，持續(xù)優(yōu)化的網(wǎng)

絡(luò)環(huán)境為算力發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐，一方面網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷提升，2020

年全國互聯(lián)網(wǎng)省際出口帶寬增長(zhǎng)11%，助推算力的跨區(qū)域調(diào)度，另

一方面5G覆蓋率不斷提升，加速云邊端算力的協(xié)同。二是，不斷

提升的算力投資為算力發(fā)展提供動(dòng)力，我國IT支出規(guī)模達(dá)到2萬億，

增長(zhǎng)7.3%。三是，我國消費(fèi)和行業(yè)應(yīng)用算力需求增長(zhǎng)迅猛，互聯(lián)網(wǎng)

依然是最大的算力需求行業(yè)，占整體算力近50%的份額，電信、金

融領(lǐng)域?qū)λ懔Φ膽?yīng)用處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

算力助推經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，各地加快發(fā)展步伐。2020年我國以計(jì)算機(jī)

為代表的算力產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到2萬億元，直接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出1.7萬

億元，間接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出6.3萬億元，即在算力中每投入1元，

將帶動(dòng)3~4元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。全國各地算力發(fā)展步伐加快，京津冀、長(zhǎng)

三角、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域整體算力發(fā)展處于領(lǐng)先水平，其中，算

力規(guī)模方面，北上廣及周邊省份地區(qū)表現(xiàn)較為突出，北京、廣東、

上海位列前三，均超過15EFlops；算力環(huán)境方面，四大城市群擁有

較好的網(wǎng)絡(luò)支撐、算力投入等環(huán)境條件；算力應(yīng)用方面，東部沿海

省份消費(fèi)及行業(yè)應(yīng)用需求較大，對(duì)算力增長(zhǎng)的拉動(dòng)作用顯著。

加快發(fā)展算力，是我國打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)、構(gòu)建“雙循環(huán)”

新發(fā)展格局、提升國家整體競(jìng)爭(zhēng)力的重要保障。我國高度重視算力

發(fā)展，明確提出布局全國算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn)，啟動(dòng)實(shí)施“東數(shù)

西算”工程，構(gòu)建國家算力網(wǎng)絡(luò)體系。在需求與政策的雙重驅(qū)動(dòng)下，

全國各地大力推進(jìn)算力技術(shù)產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及算力應(yīng)用的發(fā)展。

本白皮書系統(tǒng)研究我國算力發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合算力發(fā)展特點(diǎn)和重點(diǎn)影

響因素，建立算力發(fā)展指數(shù)，全面客觀評(píng)價(jià)我國各省份算力發(fā)展水

平，以促進(jìn)算力技術(shù)產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及算力應(yīng)用的發(fā)展，加強(qiáng)

我國各地區(qū)算力的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，為全國及各省份算力發(fā)展政策制定提

供有力支撐。

當(dāng)然，白皮書仍有諸多不足，懇請(qǐng)各界批評(píng)指正。

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一、算力內(nèi)涵和發(fā)展框架

(一)算力內(nèi)涵

從狹義上看，算力是設(shè)備通過處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)特定結(jié)果輸出的

計(jì)算能力。2018年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者WilliamD.Nordhaus在《計(jì)

算過程》一文中提出：“算力是設(shè)備根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)的改變，每秒可處

理的信息數(shù)據(jù)量”。算力實(shí)現(xiàn)的核心是CPU、GPU、FPGA、ASIC

等各類計(jì)算芯片，并由計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、高性能計(jì)算集群和各類智

能終端等承載，海量數(shù)據(jù)處理和各種數(shù)字化應(yīng)用都離不開算力的加

工和計(jì)算。算力數(shù)值越大代表綜合計(jì)算能力越強(qiáng)，常用的計(jì)量單位

是每秒執(zhí)行的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算次數(shù)（Flops，1EFlops=10^18Flops）。據(jù)

測(cè)算，1EFlops約為5臺(tái)天河2A超級(jí)計(jì)算機(jī)，或者25萬臺(tái)主流雙

路服務(wù)器，或者200萬臺(tái)主流筆記本的算力輸出。

從廣義上看，算力是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代新生產(chǎn)力，是支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)

發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的關(guān)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(guān)系，構(gòu)

成數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代最基本的生產(chǎn)基石?，F(xiàn)階段5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、

物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的高速發(fā)展，推動(dòng)數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)和算

法的復(fù)雜程度不斷提高，帶來了對(duì)算力規(guī)模、算力能力等需求的快

速提升，算力的進(jìn)步又反向支撐了應(yīng)用的創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的

升級(jí)換代、應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展、產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷壯大和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持

續(xù)進(jìn)步。隨著5G商用步伐的加快，物與物之間的連接不斷深化，

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算力在自動(dòng)駕駛、智慧安防、智慧城市等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，邊

緣計(jì)算以及霧計(jì)算的需求日益增加，算力范疇和邊界仍在不斷擴(kuò)展。

(二)算力發(fā)展框架

結(jié)合算力的內(nèi)涵和特點(diǎn)，本白皮書從算力規(guī)模、算力環(huán)境和算

力應(yīng)用三個(gè)維度建立算力發(fā)展的總體框架。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，算力

規(guī)模是國家和地區(qū)數(shù)字化生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要指標(biāo)，算力環(huán)境是

我國新生產(chǎn)力發(fā)展的重要條件，算力應(yīng)用反映了我國新生產(chǎn)力的需

求狀況。算力環(huán)境為算力規(guī)模發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐，算力應(yīng)用拉動(dòng)算

力規(guī)模的增長(zhǎng)，三者相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展。

現(xiàn)階段算力規(guī)模重點(diǎn)包括基礎(chǔ)算力、智能算力和超算算力三部

分1，分別提供基礎(chǔ)通用計(jì)算、人工智能計(jì)算和科學(xué)工程計(jì)算，其中，

基礎(chǔ)通用算力主要基于CPU芯片的服務(wù)器所提供的計(jì)算能力；智能

算力主要是基于GPU、FPGA、ASIC等芯片的加速計(jì)算平臺(tái)提供人

工智能訓(xùn)練和推理的計(jì)算能力；超算算力主要是基于超級(jí)計(jì)算機(jī)等

高性能計(jì)算集群所提供的計(jì)算能力。算力環(huán)境主要包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和

算力投入等因素，持續(xù)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為算力發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐，

大規(guī)模算力投入將會(huì)對(duì)算力增長(zhǎng)產(chǎn)生直接和間接的推動(dòng)作用。算力

應(yīng)用主要包括消費(fèi)應(yīng)用和行業(yè)應(yīng)用，消費(fèi)和行業(yè)應(yīng)用帶來了對(duì)算力

規(guī)模、算力能力等需求的快速提升，算力的進(jìn)步又反向推動(dòng)了應(yīng)用

1算力主要考慮集約化規(guī)?；懔Γ瑐€(gè)人桌面、終端及邊緣等算力未納入統(tǒng)計(jì)。

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的發(fā)展。

算力指數(shù)的測(cè)算框架如圖1所示。

來源：中國信息通信研究院

圖1算力發(fā)展總體框架

二、全球算力發(fā)展進(jìn)入新階段

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，算力正成為新生產(chǎn)力。當(dāng)前5G、物聯(lián)網(wǎng)、云

計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息通信技術(shù)加速創(chuàng)新

突破，數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)、算法復(fù)雜度的不斷提高，以及應(yīng)用場(chǎng)景

的日益多元化，推動(dòng)算力需求和要求不斷升級(jí)，全球算力多樣化態(tài)

勢(shì)日益凸顯，創(chuàng)新步伐進(jìn)一步加快，算力成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)新引擎和戰(zhàn)

略競(jìng)爭(zhēng)新焦點(diǎn)。

(一)算力多樣化態(tài)勢(shì)日益凸顯

全球算力規(guī)模不斷增大。2020年全球算力總規(guī)模達(dá)到429

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EFlops，增速達(dá)到39%，其中基礎(chǔ)算力規(guī)模（FP322）為313EFlops3，

智能算力規(guī)模（換算為FP32）為107EFlops4，超算算力規(guī)模（換

算為FP32）為9EFlops5。伴隨萬物感知、萬物互聯(lián)以及萬物智能

時(shí)代的開啟，據(jù)IDC預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)將超過

400億臺(tái)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)量接近80ZB，且超過一半的數(shù)據(jù)需要依賴終端

或者邊緣的計(jì)算能力進(jìn)行處理。預(yù)估未來五年全球算力規(guī)模將以超

過50%的速度增長(zhǎng)，到2025年整體規(guī)模將達(dá)到3300EFlops。

45045%

30030%

15015%

00%

20162017201820192020

全球算力規(guī)模（EFlops）全球算力增速

來源：中國信息通信研究院、IDC、Gartner、TOP500

圖2全球算力規(guī)模發(fā)展趨勢(shì)

2FP32為單精度浮點(diǎn)數(shù)，采用32位二進(jìn)制來表達(dá)一個(gè)數(shù)字，常用于多媒體和圖形處理計(jì)算。FP16

為半精度浮點(diǎn)數(shù)，采用16位二進(jìn)制來表達(dá)一個(gè)數(shù)字，適合在深度學(xué)習(xí)中應(yīng)用。FP64為雙精度浮點(diǎn)數(shù)，

采用64位二進(jìn)制來表達(dá)一個(gè)數(shù)字，常用于處理的數(shù)字范圍大而且需要精確計(jì)算的科學(xué)計(jì)算。

3基礎(chǔ)算力規(guī)模按照全球存量服務(wù)器算力總量估算。根據(jù)資產(chǎn)配置標(biāo)準(zhǔn)，服務(wù)器使用年限一般為6

年，存量服務(wù)器總量近似為全球近6年服務(wù)器出貨規(guī)模，全球基礎(chǔ)算力=∑近六年（年服務(wù)器出貨規(guī)模*當(dāng)年

服務(wù)器平均算力）。

4智能算力規(guī)模按照全球存量AI加速器芯片算力總量估算。存量加速器芯片總量采用全球近6年

加速器芯片出貨規(guī)模進(jìn)行測(cè)算，全球智能算力=∑近六年（年加速器芯片出貨規(guī)模*當(dāng)年加速器芯片平均算力）。

5超算算力規(guī)模主要是基于全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500數(shù)據(jù)，并參考超算生產(chǎn)商的相關(guān)數(shù)據(jù)估算。

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需求多元化加速算力多樣化升級(jí)?；A(chǔ)算力方面，云計(jì)算仍保

持高速增長(zhǎng)和快速創(chuàng)新態(tài)勢(shì)，根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2020年全球云計(jì)算市

場(chǎng)規(guī)模達(dá)3120億美元，同比增長(zhǎng)24.1%。在行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的帶動(dòng)

下，云原生技術(shù)持續(xù)落地，帶動(dòng)技術(shù)架構(gòu)、應(yīng)用效能、云化效益的

全方位提升，深化云數(shù)融合、云智融合、高性能計(jì)算的發(fā)展，推動(dòng)

云數(shù)智高質(zhì)量融合發(fā)展。智能算力方面，從主動(dòng)學(xué)習(xí)到遷移學(xué)習(xí)再

到強(qiáng)化學(xué)習(xí)，需要的能力也由“人機(jī)交互能力、數(shù)據(jù)整合能力”到

“大算力預(yù)訓(xùn)練、數(shù)據(jù)處理能力”再到“信息采集能力、概率計(jì)算

能力”不斷演化。人工智能的模型訓(xùn)練和推理部署對(duì)算力的需求也

存在顯著差異，訓(xùn)練階段的計(jì)算精度直接影響最終模型的準(zhǔn)確度，

更強(qiáng)調(diào)32位或16位的浮點(diǎn)運(yùn)算能力，推理階段結(jié)合云到端各類設(shè)

備的部署需求，可采用16位或8位定點(diǎn)的低精度運(yùn)算提升運(yùn)算效率。

超算算力方面，十年千倍定律依然在持續(xù)，目前P級(jí)超算已成為世

界超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500的準(zhǔn)入門檻，2021年6月日本超級(jí)計(jì)算機(jī)富

岳Fugaku以每秒53.7億億次浮點(diǎn)計(jì)算的峰值速度蟬聯(lián)榜首，開啟

了E級(jí)計(jì)算（每秒百億億次）進(jìn)入應(yīng)用的前奏。

(二)算力創(chuàng)新步伐進(jìn)一步加快

當(dāng)前，摩爾定律發(fā)展逐漸趨緩，以先進(jìn)工藝升級(jí)為主導(dǎo)的經(jīng)典

計(jì)算體系演進(jìn)模式遭遇“功耗墻”、“內(nèi)存墻”瓶頸挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)萬

物智能時(shí)代海量應(yīng)用創(chuàng)新和重大技術(shù)革新對(duì)算力供給的百千倍遞加

需求，深度挖掘計(jì)算器件、計(jì)算芯片、計(jì)算系統(tǒng)、計(jì)算理論等層面

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技術(shù)增長(zhǎng)潛力，探索更多維度、更多要素的協(xié)同創(chuàng)新成為支撐算力

進(jìn)一步升級(jí)的重要舉措。

從計(jì)算芯片看，摩爾定律仍在延續(xù)。依賴鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管

（FinFET）尺寸微縮、設(shè)計(jì)與工藝協(xié)同優(yōu)化技術(shù)以及圍柵納米片、

高數(shù)值孔徑極紫外光刻機(jī)、釕互聯(lián)等新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料加持，

集成電路制造工藝后續(xù)升級(jí)路徑逐漸清晰，臺(tái)積電3納米制程工藝

預(yù)計(jì)在2022年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用；堆疊叉片（Forksheet）、互補(bǔ)

場(chǎng)效應(yīng)晶體管（CFET）等方向探索有望進(jìn)一步將先進(jìn)工藝延伸至2

納米制程節(jié)點(diǎn)。此外，借助芯粒（Chiplet）、2.5D和3D高級(jí)封裝等

技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同工藝制程、不同類型芯片間的異質(zhì)集成，成為實(shí)現(xiàn)計(jì)

算芯片及系統(tǒng)整體效能延續(xù)摩爾定律升級(jí)的重要方向。

從計(jì)算架構(gòu)看，多級(jí)異構(gòu)計(jì)算逐步普及。異構(gòu)計(jì)算通過多種計(jì)

算單元混合協(xié)作模式提升計(jì)算并行度和效率，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工

智能、云計(jì)算等各類典型應(yīng)用中占比顯著提高，并主要通過芯片內(nèi)

異構(gòu)、節(jié)點(diǎn)內(nèi)異構(gòu)兩種模式實(shí)現(xiàn)性能、功耗與成本間的最佳均衡。

芯片內(nèi)異構(gòu)典型代表為SoC芯片，以蘋果M1芯片為例，通過集成

CPU、GPU、神經(jīng)處理單元（NPU）等內(nèi)核實(shí)現(xiàn)超越通用CPU的性

能；國內(nèi)自研的申威超算CPU芯片也引入主從眾核架構(gòu)，提升計(jì)算

靈活性。節(jié)點(diǎn)內(nèi)異構(gòu)多通過CPU與各類加速器協(xié)同提升整體能力，

如人工智能多選用的CPU+GPU芯片異構(gòu)、云計(jì)算多采用的

CPU+GPU+DPU模式等。此外，英特爾、英偉達(dá)、華為等企業(yè)均在

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推進(jìn)對(duì)多樣芯片異構(gòu)加速庫、編譯器、工具鏈等異構(gòu)軟件生態(tài)布局，

如英特爾發(fā)布異構(gòu)框架OneAPI，實(shí)現(xiàn)跨xPU的全棧異構(gòu)能力建設(shè)，

搶占異構(gòu)發(fā)展機(jī)遇。

從計(jì)算系統(tǒng)看，算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷提速。超級(jí)計(jì)算方面，

全球超算將邁入E級(jí)計(jì)算時(shí)代，并正在探索基于云服務(wù)模式提供靈

活、彈性的計(jì)算支持，未來云超算將作為超算的重要補(bǔ)充，滿足急

劇增長(zhǎng)的高性能計(jì)算需求。智能計(jì)算中心方面，AI計(jì)算需求的高速

增長(zhǎng)，進(jìn)一步催生公共AI智能計(jì)算中心的快速發(fā)展，全球主要國

家和領(lǐng)先企業(yè)普遍開展人工智能算力平臺(tái)建設(shè)，提供人工智能應(yīng)用

所需算力服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和算法服務(wù)，高效支撐數(shù)據(jù)開放共享、智

能生態(tài)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聚集。數(shù)據(jù)中心方面，伴隨智能手機(jī)、家庭

網(wǎng)關(guān)、智能汽車等泛終端計(jì)算平臺(tái)逐步普及，云原生技術(shù)持續(xù)下沉

和邊緣算力的協(xié)調(diào)補(bǔ)充，不同層級(jí)、不同體系的算力快速增長(zhǎng)和生

態(tài)打通，將加速云邊端算力的深度融合和協(xié)調(diào)發(fā)展，廣泛支撐云手

機(jī)、VR媒體、政企移動(dòng)辦公、在線教育等豐富應(yīng)用場(chǎng)景。

從計(jì)算理論看，前沿顛覆體系成為未來探索的重要方向。一是，

存算一體架構(gòu)實(shí)現(xiàn)在存儲(chǔ)單元中進(jìn)行計(jì)算，突破“馮?諾依曼”體系

“存”“算”分離的局限，適合處理大數(shù)據(jù)、人工智能等海量數(shù)據(jù)分

析處理任務(wù)，行業(yè)內(nèi)已有諸多產(chǎn)業(yè)化探索。二是，量子計(jì)算在高斯

玻色取樣等特殊問題求解中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算機(jī)的算力，算力接近

7

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

超算算力百億倍6，目前研究嘗試在組合優(yōu)化、化學(xué)模擬、藥物研發(fā)

等場(chǎng)景中應(yīng)用。三是，光子計(jì)算利用光學(xué)器件折射、干涉等特性進(jìn)

行運(yùn)算，對(duì)于信號(hào)處理、人工智能等復(fù)雜特定任務(wù)更具優(yōu)勢(shì)。四是，

類腦計(jì)算芯片模擬人腦神經(jīng)元工作原理，基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，

適合應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)等低功耗場(chǎng)景。

(三)算力成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)新引擎

算力直接帶動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。電子信息制造業(yè)、電信業(yè)、

軟件和數(shù)字技術(shù)服務(wù)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等數(shù)字核心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與算力

的發(fā)展息息相關(guān)?；ヂ?lián)網(wǎng)是算力投資最大的行業(yè)，亞馬遜、微軟和

谷歌通常每個(gè)季度投入的資本支出總額超過250億美元，其中大部

分用于布局超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，使互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成為先進(jìn)生產(chǎn)力的代

表，不僅支撐互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加速向支付、電商、服務(wù)、內(nèi)容等領(lǐng)域滲

透，更賦予其對(duì)其他產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈進(jìn)行改造的潛能，進(jìn)一步推動(dòng)

其由消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)化。

算力助推產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。由算力投入帶來的數(shù)字化智能

技術(shù)不僅為制造、交通、零售等多個(gè)行業(yè)帶來產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)，還帶

來了生產(chǎn)效率提升、商業(yè)模式創(chuàng)新、用戶體驗(yàn)優(yōu)化等延伸性效益，

對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的拉動(dòng)作用愈加凸顯。以制造業(yè)領(lǐng)域?yàn)槔?，以云?jì)算、

邊緣計(jì)算、智能計(jì)算為代表的算力投入和規(guī)模應(yīng)用可以顯著提升生

6我國76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”求解高斯玻色取樣數(shù)學(xué)算法需200秒，如果用目前世界最

快超級(jí)計(jì)算機(jī)日本“富岳”求解要用6億年，算力接近超算算力百億倍。

8

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

產(chǎn)效率，從需求洞察、研發(fā)、采購、生產(chǎn)、營銷和售后等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)

節(jié)對(duì)制造業(yè)進(jìn)行賦能和重構(gòu)，打造高度協(xié)同的智能制造生態(tài)體系。

算力的發(fā)展強(qiáng)力推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)向前、賦能國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

工業(yè)時(shí)代，電力是評(píng)估GDP增長(zhǎng)量的重要指標(biāo)。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，

算力是ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵要素，對(duì)推動(dòng)科技進(jìn)步、促進(jìn)行業(yè)數(shù)字化

轉(zhuǎn)型以及支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮著重要的作用，成為新的核心指標(biāo)。

算力對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP的發(fā)展有顯著的帶動(dòng)作用，在2016-2020年

期間，全球算力規(guī)模平均每年增長(zhǎng)30%，數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模和GDP每

年分別增長(zhǎng)5%和2.4%。全球各國算力規(guī)模與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相

關(guān)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，算力規(guī)模越大。算力規(guī)模前20的國家中有

17個(gè)是全球排名前20的經(jīng)濟(jì)體，并且前四名排名一致。

來源：中國信息通信研究院、IDC、Gartner、世界銀行

圖3全球算力規(guī)模與GDP關(guān)系

9

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

(四)算力成為戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)新焦點(diǎn)

全球主要國家和地區(qū)紛紛加快算力布局。算力現(xiàn)已成為各國核

心競(jìng)爭(zhēng)力體現(xiàn)，全球主要國家和地區(qū)紛紛加快戰(zhàn)略布局力度。美國

2020年11月發(fā)布《引領(lǐng)未來先進(jìn)計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)略計(jì)劃》，將先進(jìn)

計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)作為國家戰(zhàn)略性資產(chǎn)，以確保美國在科學(xué)和工程方面

的領(lǐng)導(dǎo)力、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國家安全。日本2019年啟動(dòng)新一代國產(chǎn)超

級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃，投入約1300億日元打造全球速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

歐盟聚焦數(shù)字主權(quán)布局超算和量子計(jì)算，于2018年提出“歐洲高性

能計(jì)算共同計(jì)劃”，2020年9月擬投資80億歐元支持以百億億次計(jì)

算和量子計(jì)算為主的新一代超級(jí)計(jì)算技術(shù)和系統(tǒng)的研究和創(chuàng)新，維

持并提升歐洲在超算和量子計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。

全球算力競(jìng)爭(zhēng)愈加白熱化。算力水平方面，美國、中國、歐洲、

日本在全球算力規(guī)模中的份額分別為36%、31%、11%和6%，其中

全球基礎(chǔ)算力競(jìng)爭(zhēng)以美國和中國為第一梯隊(duì)，且中美差距不斷縮小，

美國在全球基礎(chǔ)算力排名第一，其份額達(dá)43%，中國以26%份額排

名第二；智能算力方面，中國、美國處于領(lǐng)先，算力全球占比分別

為52%和19%；美國、日本、中國在超級(jí)計(jì)算綜合性能指標(biāo)方面優(yōu)

勢(shì)明顯，總算力份額分別為31%、23%、20%，中國在絕對(duì)數(shù)量方

面處于領(lǐng)先。全球化方面，美國、日本和歐洲信息化起步早，相關(guān)

企業(yè)發(fā)展歷史長(zhǎng)，對(duì)國際市場(chǎng)的開拓也早于中國，國際市場(chǎng)的占有

率明顯高于中國，中國算力在國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力明顯弱于在國內(nèi)市

10

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。例如，雖然阿里云在全球云市場(chǎng)占有率排名第四，但

其絕大多數(shù)業(yè)務(wù)集中在中國國內(nèi)市場(chǎng)，與亞馬遜、微軟、谷歌等美

國企業(yè)還有很大差距。與此同時(shí)，大國博弈加劇致使全球化產(chǎn)業(yè)鏈

供應(yīng)鏈格局面臨重塑重構(gòu)，將給算力技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來新挑

戰(zhàn)。我國算力相關(guān)設(shè)備制造能力不斷提高，但要徹底趕超美國等領(lǐng)

先國家仍然面臨嚴(yán)峻的“卡脖子”問題。

其他

日本

16%

6%美國

36%

歐洲

11%

中國

31%

來源：中國信息通信研究院、IDC、Gartner、TOP500

圖4全球算力規(guī)模分布情況

三、中國算力總體發(fā)展態(tài)勢(shì)

2020年，新冠肺炎疫情席卷全球，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)造成較大沖擊，

疊加周期性經(jīng)濟(jì)波動(dòng)，對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來較大下行壓力。在復(fù)雜嚴(yán)峻

的發(fā)展環(huán)境下，我國算力規(guī)模依然保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)，算力結(jié)構(gòu)持續(xù)演

化，創(chuàng)新水平、發(fā)展環(huán)境和應(yīng)用需求不斷提升，成為支撐我國經(jīng)濟(jì)

高質(zhì)量發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

(一)我國算力規(guī)模不斷擴(kuò)大

我國算力規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。“十三五”期間我國算力規(guī)模整體保持

高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，包括數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)、通用服務(wù)器數(shù)量、AI服務(wù)器

數(shù)量、超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)量均保持快速增長(zhǎng)，在技術(shù)加速創(chuàng)新迭代下，

單臺(tái)算力設(shè)備的性能也不斷提升。2020年我國算力總規(guī)模達(dá)到135

EFlops，全球占比約為31%，保持55%的高位增長(zhǎng)，高于全球增速

約16個(gè)百分點(diǎn)。其中，基礎(chǔ)算力規(guī)模（FP32）達(dá)到77EFlops7，全

球占比約為26%；智能算力規(guī)模（換算為FP32）達(dá)到56EFlops8，

全球占比約為52%；超算算力規(guī)模（換算為FP32）約為2EFlops9，

全球占比約為20%。

算力結(jié)構(gòu)持續(xù)演化。與全球發(fā)展情況相似，近年來我國算力結(jié)

構(gòu)隨著應(yīng)用需求的變化不斷演化，其中基礎(chǔ)算力占算力的比重由

2016年的95%下降至2020年的57%，智能算力占算力的比重則由

2016年的3%提升至2020年41%。在互聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算需求不斷提升

的同時(shí)，以智能計(jì)算中心為代表的人工智能算力基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展迅猛，

數(shù)據(jù)中心智能化升級(jí)步伐不斷提速，計(jì)算智能化升級(jí)已是大勢(shì)所趨。

7基礎(chǔ)算力規(guī)模按照我國存量服務(wù)器算力總量測(cè)算。根據(jù)資產(chǎn)配置標(biāo)準(zhǔn)，服務(wù)器使用年限一般為6

年，存量服務(wù)器總量近似為我國近6年服務(wù)器出貨規(guī)模，我國基礎(chǔ)算力=∑近六年（年服務(wù)器出貨規(guī)模*當(dāng)年

服務(wù)器平均算力）。

8智能算力規(guī)模按照我國存量AI加速器芯片算力總量測(cè)算。存量加速器芯片總量采用我國近6年

加速器芯片出貨規(guī)模進(jìn)行測(cè)算，我國智能算力=∑近六年（年加速器芯片出貨規(guī)模*當(dāng)年加速器芯片平均算力）。

9超算算力規(guī)模主要是基于全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500、中國高性能計(jì)算機(jī)性能Top100數(shù)據(jù)，并參考

超算生產(chǎn)商的相關(guān)數(shù)據(jù)。

12

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

我國超算算力在整體算力中的占比較為穩(wěn)定，約為2%，主要用于

科學(xué)計(jì)算與工程計(jì)算等領(lǐng)域。

16080%

12060%

8040%

4020%

00%

20162017201820192020

基礎(chǔ)算力智能算力超算算力算力增速

來源：中國信息通信研究院、IDC、Gartner、TOP500、HPCTOP100

圖5我國算力發(fā)展規(guī)模及增速

100%

80%

60%

40%

20%

0%

20162017201820192020

基礎(chǔ)算力智能算力超算算力

來源：中國信息通信研究院

圖6我國算力內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

(二)算力創(chuàng)新水平大幅提升

1.基礎(chǔ)通用算力穩(wěn)步發(fā)展

基礎(chǔ)算力支撐能力大幅增強(qiáng)。以數(shù)據(jù)中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)

施隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化得到巨大發(fā)展，與通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施一道構(gòu)

成新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施，為推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國建設(shè)貢獻(xiàn)了重

要力量，為工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)民生等多領(lǐng)域提供重要支撐。近5年我

國基礎(chǔ)算力快速增長(zhǎng)，基礎(chǔ)算力從2015年的23EFlops增長(zhǎng)到2020

年的77EFlops，年增幅均超過27%。2020年，我國基礎(chǔ)算力在疫

情防控中發(fā)揮了重要支撐作用，通過開發(fā)數(shù)字平臺(tái)和應(yīng)用、開放基

礎(chǔ)算力設(shè)施和算法等多種方式，保障了疫情溯源、病毒研究、病情

診療、疫苗研發(fā)、藥物篩選等工作的穩(wěn)步開展，衍生出大數(shù)據(jù)行程

卡等多項(xiàng)新型應(yīng)用，助力我國社會(huì)生產(chǎn)各項(xiàng)工作的全面恢復(fù)。截至

2021年8月，“通信行程卡”累計(jì)提供查詢服務(wù)超120億次，日查

詢量穩(wěn)定在2500萬次以上，基礎(chǔ)算力需求達(dá)到50PFlops以上，成

為各地做好疫情防控的重要手段。

基礎(chǔ)算力產(chǎn)業(yè)生態(tài)日趨完善。整機(jī)方面，在全球服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)

模穩(wěn)步增長(zhǎng)的背景下，國產(chǎn)服務(wù)器快速成長(zhǎng)為我國基礎(chǔ)算力的主力

軍，浪潮、華為、新華三、聯(lián)想等國內(nèi)服務(wù)器廠商位居我國服務(wù)器

市場(chǎng)前五名，整體市場(chǎng)份額達(dá)到74%。CPU方面，以英特爾和AMD

為主導(dǎo)的X86架構(gòu)CPU持續(xù)主導(dǎo)服務(wù)器市場(chǎng)，占比超過96%；我

國華為鯤鵬、飛騰、海光等CPU芯片目前已實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，綜合性

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

能達(dá)到行業(yè)中高端水平，產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步完善。操作系統(tǒng)方面，Linux

具備開源、穩(wěn)定性高、安全自由等特點(diǎn)，在服務(wù)器市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地

位，市場(chǎng)份額達(dá)70%；我國基于Linux開發(fā)的統(tǒng)信、麒麟操作系統(tǒng)，

以黨政軍領(lǐng)域?yàn)槿肟?，逐步向金融、電信、醫(yī)療等行業(yè)滲透。

2.智能計(jì)算快速興起

智能計(jì)算中心是人工智能算力發(fā)展的重要方向。過去10年中，

用于人工智能的訓(xùn)練模型的計(jì)算資源激增，AI訓(xùn)練的計(jì)算復(fù)雜度每

年猛增10倍，人工智能計(jì)算已成為主流的計(jì)算形態(tài)，2020年中國

總算力規(guī)模中智能算力占比達(dá)到41%，預(yù)計(jì)到2023年智能算力的

占比將提升至70%。AI復(fù)雜模型、復(fù)雜場(chǎng)景的計(jì)算需求進(jìn)一步催生

面向AI的算力基礎(chǔ)設(shè)施的需求，目前智能計(jì)算中心是發(fā)展重點(diǎn)。

智能計(jì)算中心主要是指基于最新人工智能理論，采用先進(jìn)的人工智

能芯片，針對(duì)人工智能多樣場(chǎng)景的海量數(shù)據(jù)處理、智能算法加速、

高速訓(xùn)練推理等計(jì)算需求，提供共性的算力、算數(shù)、算法服務(wù)的新

型算力基礎(chǔ)設(shè)施，正受到政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。2020

年4月，國家發(fā)改委首次將智能計(jì)算中心納入算力基礎(chǔ)設(shè)施范疇，

并提出在全國布局10個(gè)左右區(qū)域級(jí)數(shù)據(jù)中心集群和智能計(jì)算中心。

智能計(jì)算呈現(xiàn)多路徑發(fā)展趨勢(shì)。一是，GPU在智能計(jì)算中心中

占據(jù)主導(dǎo)地位。2020年英偉達(dá)GPU芯片占據(jù)國內(nèi)人工智能服務(wù)器

約95%的市場(chǎng)份額，國內(nèi)也涌現(xiàn)天數(shù)智芯、沐曦、壁仞、摩爾線程

等GPU初創(chuàng)企業(yè)，如天數(shù)智芯于2021年3月發(fā)布7納米制程云端

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

訓(xùn)練通用GPU芯片BI，提供每秒147萬億次計(jì)算能力（FP16），可

完成上百路攝像頭視頻通道的人工智能處理。二是，ASIC等其他非

GPU加速芯片將在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域被越來越多的采用，以滿足差異

化場(chǎng)景的性能、功耗與成本需求。燧原科技于2021年7月推出第二

代人工智能訓(xùn)練芯片云燧T20，單精度張量算力達(dá)到160TFlops；寒

武紀(jì)已形成云端訓(xùn)練芯片思元290、推理芯片思元270和用于邊緣

計(jì)算的思元220芯片的完整產(chǎn)品線布局。

國內(nèi)多地加快投入智算計(jì)算中心布局。上海、廣州、濟(jì)南、武

漢和深圳等人工智能產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)多通過聯(lián)合華為、商湯、浪潮等人

工智能頭部企業(yè)，采用政企合作建設(shè)運(yùn)營的模式推進(jìn)實(shí)施。華為與

深圳、武漢等地方政府合作推進(jìn)智能計(jì)算中心落地，與深圳鵬城實(shí)

驗(yàn)室合作的鵬城云腦二期在2020年10月實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)上線，可提供1E

級(jí)人工智能算力，目前排名世界人工智能算力500排行榜首位；武

漢人工智能計(jì)算中心項(xiàng)目規(guī)劃百P級(jí)算力規(guī)模，預(yù)期將于2021年具

備業(yè)務(wù)上線條件。商湯科技上海新一代人工智能計(jì)算與賦能平臺(tái)項(xiàng)

目也預(yù)期在2021年運(yùn)行，平臺(tái)能同時(shí)滿足4個(gè)超大規(guī)模城市使用，

提供850萬路視頻接入能力。

3.高性能計(jì)算加快發(fā)展

我國在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域取得長(zhǎng)足進(jìn)展。從算力服務(wù)看，國家超

級(jí)計(jì)算服務(wù)網(wǎng)格已接入天津、廣州、深圳、長(zhǎng)沙、濟(jì)南、無錫、鄭

州和昆山8個(gè)國家超算中心，各地方、各行業(yè)、各高校也在推進(jìn)建

16

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

設(shè)高水平超算中心，目前累計(jì)服務(wù)用戶超兩萬，支持兩千余項(xiàng)國家

各類科學(xué)計(jì)算和重要工程項(xiàng)目研究。從算力能力看，截止2021年6

月的全球TOP500超算排行榜中，我國超算數(shù)量世界第一，占比份

額接近40%，超算規(guī)模位列美日之后的第三位，榜單前十中占據(jù)兩

席，“神威·太湖之光”、“天河2A”分別名列第四和第七。從市場(chǎng)

供給看，國內(nèi)超算制造商市場(chǎng)份額遙遙領(lǐng)先，在全球TOP500超算

排行榜中，聯(lián)想、浪潮、曙光分別交付184臺(tái)、57臺(tái)、39臺(tái)，分別

排名全球第一、二和四位，累計(jì)份額達(dá)到56%。

國內(nèi)E級(jí)超算系統(tǒng)研制工作穩(wěn)步推進(jìn)。目前，由江南計(jì)算技術(shù)

研究所、國防科大和中科曙光分別主導(dǎo)研制的神威、天河、曙光三

臺(tái)E級(jí)超算系統(tǒng)齊頭并進(jìn)，核心軟硬件設(shè)備將實(shí)現(xiàn)中國制造。從相

關(guān)的E級(jí)超算的原型機(jī)配置看，神威系統(tǒng)選用國產(chǎn)申威眾核處理器、

Mellanox無限帶寬互聯(lián)架構(gòu)和自研網(wǎng)絡(luò)芯片組，散熱系統(tǒng)為液冷模

式；天河系統(tǒng)集成飛騰ARM架構(gòu)FT-2000芯片和128核DSP芯片，

選用400GB/s的光電集成高速互聯(lián)架構(gòu)，選用水風(fēng)冷混合靶向式散

熱技術(shù)；曙光系統(tǒng)采用海光X86處理器與自研DCU加速器的異構(gòu)

計(jì)算架構(gòu)，搭載每秒200GB帶寬的6D-Torus高維層次化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，

采用全浸式相變冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)極低的PUE。

(三)算力發(fā)展環(huán)境日益優(yōu)化

持續(xù)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為算力發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。算力水平不僅

取決于服務(wù)器、終端的算力，同時(shí)受到網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的影響，與此

17

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

同時(shí)，數(shù)據(jù)的泛在分布推動(dòng)計(jì)算從云端向物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算逐步普

及，不同的計(jì)算領(lǐng)域相互協(xié)同。伴隨電信網(wǎng)絡(luò)云化的不斷深入，算

網(wǎng)融合將成為算力發(fā)展重要的趨勢(shì)。隨著5G帶來低延時(shí)、高帶寬

和高連接密度的管道，打破了數(shù)據(jù)中心與邊緣、終端之間的界限，

計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)同能夠促使算力水平的提升。我國網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

能力持續(xù)升級(jí)，全國持續(xù)推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和關(guān)

鍵環(huán)節(jié)擴(kuò)容，加大省際出口帶寬擴(kuò)容力度，2020年各省份平均互聯(lián)

網(wǎng)省際出口帶寬達(dá)到22Tbps，增長(zhǎng)11%。移動(dòng)通信方面，2020年

全國移動(dòng)通信基站總數(shù)達(dá)931萬個(gè)，其中4G基站總數(shù)達(dá)到575萬

個(gè)，城鎮(zhèn)地區(qū)實(shí)現(xiàn)深度覆蓋，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，按照適度超前

原則，5G基站超77萬個(gè)，已覆蓋全國地級(jí)以上城市及重點(diǎn)縣市，

覆蓋率達(dá)13%，覆蓋率提高10個(gè)百分點(diǎn)。我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展取得積

極成效，窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT基站數(shù)超過70萬個(gè)，覆蓋全國地級(jí)以

上城市，用戶規(guī)模全球最大，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)超過了10.8億。

1000

800

600

400

單位：萬個(gè)

200

0

201520162017201820192020

2G/3G基站數(shù)4G基站數(shù)5G基站數(shù)

來源：工業(yè)和信息化部

圖7我國移動(dòng)通信基站發(fā)展情況

18

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

不斷增長(zhǎng)的算力投資對(duì)算力發(fā)展發(fā)揮重要拉動(dòng)作用。我國在計(jì)

算硬件、軟件、服務(wù)等領(lǐng)域支出的不斷增長(zhǎng)使得人工智能、自動(dòng)駕

駛、智慧城市等新興應(yīng)用對(duì)算力發(fā)展的促進(jìn)作用進(jìn)一步提升。IDC

數(shù)據(jù)顯示，2020年我國IT支出規(guī)模達(dá)到2萬億，增長(zhǎng)7.3%，帶動(dòng)

我國經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁復(fù)蘇，預(yù)計(jì)2021年中國IT支出將達(dá)到2.21萬億元人

民幣，相比2020年將增長(zhǎng)10.0%。與此同時(shí)，我國算力投資主體逐

步多元化，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展使得投資主體由政府或企業(yè)單一主體投資，

向政府與社會(huì)資本合作的多元主體發(fā)展，政府與社會(huì)資本合作這種

多主體投資模式越來越多，PPP模式得到廣泛應(yīng)用，更加靈活的投

資模式進(jìn)一步促進(jìn)我國算力投資規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)。

2.50

2.00

1.50

1.00

單位：萬億元

0.50

0.00

201820192020

IT硬件IT軟件IT服務(wù)

來源：中國信息通信研究院、IDC

圖8我國IT硬件、軟件、服務(wù)支出規(guī)模

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

(四)算力應(yīng)用需求不斷釋放

我國算力在創(chuàng)新發(fā)展的同時(shí)，算力需求潛力不斷釋放。隨著5G、

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)和新應(yīng)用的快速

發(fā)展，算力作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行不可或缺的數(shù)字底座，有效支撐我國

數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，推動(dòng)各行業(yè)各領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

1.算力賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

算力發(fā)展推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化走向深入。我國在算力基礎(chǔ)設(shè)施

的支撐下，電子商務(wù)、平臺(tái)經(jīng)濟(jì)、共享經(jīng)濟(jì)等數(shù)字化新模式接替涌

現(xiàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等全面加速，為我國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化持續(xù)健

康發(fā)展輸出強(qiáng)勁動(dòng)力。2020年，我國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化規(guī)模達(dá)31.7萬億元，

占GDP比重為31.2%，同比名義增長(zhǎng)10.3%，占數(shù)字經(jīng)濟(jì)比重由2015

年的74.3%提升至2020年的80.9%，服務(wù)業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)

占行業(yè)增加值比重分別為40.7%、21.0%和8.9%。

算力為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大支撐。從行業(yè)的角度看，互聯(lián)

網(wǎng)依然是最大的算力需求行業(yè)，占整體算力近50%的份額，以阿里、

騰訊、百度、字節(jié)跳動(dòng)為代表的互聯(lián)網(wǎng)巨頭對(duì)算力的需求更加迫切，

同時(shí)算力的集中部署也使互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)成為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表。政府、

服務(wù)、電信、金融、教育、制造、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)分列二到八位，其中

電信、金融行業(yè)信息化和數(shù)字化起步較早，是我國算力應(yīng)用較大的

傳統(tǒng)行業(yè)，對(duì)算力的應(yīng)用處于行業(yè)領(lǐng)先水平；制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍

處于初期，需要更多規(guī)?；?、普惠型的公共算力基礎(chǔ)設(shè)施的支持。

20

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

制造,4%

教育,5%

金融,6%

互聯(lián)網(wǎng),47%

電信,8%

服務(wù),9%

政府,14%

互聯(lián)網(wǎng)政府服務(wù)電信金融教育制造

運(yùn)輸公共事業(yè)健康資源傳媒物流建筑

來源：中國信息通信研究院、IDC

圖9我國各行業(yè)算力應(yīng)用分布情況

2.信息消費(fèi)持續(xù)釋放算力需求

智能終端消費(fèi)和移動(dòng)數(shù)據(jù)流量消費(fèi)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大。算力的不斷

提升推動(dòng)了包括高清內(nèi)容、視頻傳播、AR導(dǎo)航等新興應(yīng)用的普及，

進(jìn)而更加促進(jìn)了智能終端消費(fèi)的增長(zhǎng)。當(dāng)前我國移動(dòng)電話普及率穩(wěn)

步提升，4G用戶滲透率超八成，用戶數(shù)及用戶占比持續(xù)擴(kuò)大，截至

2020年底，我國5G網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)超過1.6億，約占全球5G總用戶數(shù)

的89%。我國5G手機(jī)出貨量和占比不斷提升，2020年國內(nèi)5G手

機(jī)總計(jì)出貨量為1.63億部，占同期手機(jī)出貨量的52.9%。與此同時(shí)，

移動(dòng)數(shù)據(jù)流量消費(fèi)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，2020年月戶均移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流

量（DOU）跨上10GB區(qū)間，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費(fèi)達(dá)1656億

21

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

GB，比上年增長(zhǎng)35.7%，其中手機(jī)上網(wǎng)流量達(dá)到1568億GB，比上

年增長(zhǎng)29.6%，在總流量中占94.7%。

來源：工業(yè)和信息化部

圖102015-2020年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量及月DOU增長(zhǎng)情況

算力泛在化促使智能終端呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)。隨著5G網(wǎng)絡(luò)、

邊緣計(jì)算的規(guī)模建設(shè)，新興應(yīng)用將加速驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)處理由云端向邊側(cè)、

端側(cè)的擴(kuò)散，邊端計(jì)算能力持續(xù)增長(zhǎng)，算力泛在化已成趨勢(shì)，帶動(dòng)

各種計(jì)算設(shè)備的巨大需求。未來隨著邊端設(shè)備種類的豐富，個(gè)人PC

甚至家庭網(wǎng)關(guān)都將可能作為算力的節(jié)點(diǎn)，手機(jī)、智能汽車等智能終

端的普及形成了數(shù)據(jù)就近處理和泛在計(jì)算處理的場(chǎng)景，由此也將促

進(jìn)用戶周邊信息化空間內(nèi)，不同距離、不同規(guī)模的算力相互協(xié)同和

聯(lián)動(dòng)，呈現(xiàn)“云-邊-端”三級(jí)計(jì)算架構(gòu)。目前5G泛終端已達(dá)20類，

涵蓋VR/AR頭顯、CPE、工業(yè)級(jí)路由器/網(wǎng)關(guān)、無人機(jī)、機(jī)器人、

車輛OBU等眾多品類，將率先在工業(yè)、醫(yī)療等非成本敏感領(lǐng)域率

22

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

先普及并迭代演進(jìn)，并對(duì)文化教育、休閑娛樂方式等產(chǎn)生顛覆性變

革。

(五)算力發(fā)展助推經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

算力成為支撐我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。伴隨著新一輪

科技革命和產(chǎn)業(yè)變革持續(xù)推進(jìn)，疊加疫情因素影響，算力成為推動(dòng)

數(shù)字經(jīng)濟(jì)、國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的關(guān)鍵動(dòng)力，對(duì)奪取疫情防控和

經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展雙勝利發(fā)揮了重要作用。算力已成為我國當(dāng)前最具活

力、最具創(chuàng)新力、輻射最廣泛的信息基礎(chǔ)設(shè)施，算力成為衡量數(shù)字

經(jīng)濟(jì)活力的關(guān)鍵指標(biāo)。在2016-2020年期間，我國算力規(guī)模平均每

增長(zhǎng)42%，數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模增長(zhǎng)16%，GDP增長(zhǎng)8%，與全球相比，

我國算力對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP增長(zhǎng)的拉動(dòng)作用顯著。

算力產(chǎn)業(yè)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)和產(chǎn)業(yè)能級(jí)的帶動(dòng)作用日益增強(qiáng)。通

過國家投入產(chǎn)出表模型計(jì)算，2020年以計(jì)算機(jī)為代表的算力產(chǎn)業(yè)規(guī)

模達(dá)到2萬億元，直接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出1.7萬億元，間接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)

總產(chǎn)出6.3萬億元，即在算力產(chǎn)業(yè)中每投入1元，平均將帶動(dòng)3~4

元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。其中，算力產(chǎn)業(yè)對(duì)電子元器件、計(jì)算機(jī)、材料、軟

件和信息技術(shù)服務(wù)等產(chǎn)業(yè)的直接拉動(dòng)作用較大，直接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出

高達(dá)1.5萬億元；在行業(yè)領(lǐng)域，算力的投入對(duì)制造業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)、金

融等領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出帶動(dòng)作用較為明顯。

23

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

來源：國家統(tǒng)計(jì)局、中國信息通信研究院

圖11我國算力投入對(duì)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出的帶動(dòng)作用

四、中國算力發(fā)展指數(shù)評(píng)估

我國高度重視算力發(fā)展。2021年5月國家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)

信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)

中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》，明確提出布局全國算力網(wǎng)絡(luò)

國家樞紐節(jié)點(diǎn)，啟動(dòng)實(shí)施“東數(shù)西算”工程，構(gòu)建國家算力網(wǎng)絡(luò)體

系。2021年7月工業(yè)和信息化部印發(fā)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)

計(jì)劃（2021-2023年）》，明確用3年時(shí)間，基本形成布局合理、技

術(shù)先進(jìn)、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)相適應(yīng)的新型數(shù)據(jù)中

心發(fā)展格局。

在需求與政策的雙重驅(qū)動(dòng)下，全國各地大力推進(jìn)算力技術(shù)產(chǎn)業(yè)、

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及算力應(yīng)用的發(fā)展。為全面梳理、客觀評(píng)價(jià)我國算力

發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)我國算力擁有更為科學(xué)、具象的認(rèn)識(shí)，結(jié)合算力發(fā)展

24

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

特點(diǎn)和重點(diǎn)影響因素，建立中國算力發(fā)展指數(shù)，全面客觀評(píng)價(jià)我國

各省份算力發(fā)展水平，為全國及各省份算力發(fā)展政策制定提供有力

支撐。

(一)指標(biāo)建立依據(jù)

基于上述對(duì)算力內(nèi)涵的界定與其發(fā)展特點(diǎn)的分析，并綜合參考

IDC10、羅蘭貝格11、華為、浪潮等國內(nèi)外機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)算力測(cè)度及

相關(guān)指標(biāo)體系的研究，在充分征求專家的意見的基礎(chǔ)上，白皮書從

算力規(guī)模、算力環(huán)境和算力應(yīng)用三個(gè)維度選取相關(guān)指標(biāo)建立中國算

力發(fā)展指數(shù)，全面客觀評(píng)價(jià)我國算力發(fā)展?fàn)顩r，分析各省份現(xiàn)階段

的算力發(fā)展水平。中國算力發(fā)展指數(shù)指標(biāo)選擇時(shí)遵循科學(xué)性、代表

性、獨(dú)立性的原則，結(jié)合算力發(fā)展特點(diǎn)和重點(diǎn)影響因素，并綜合考

慮到在省域?qū)用嫔蠑?shù)據(jù)的可獲取性和可比較性。

維度一：算力規(guī)模。主要基于基礎(chǔ)算力、智能算力、超算算力

三個(gè)方面來衡量算力規(guī)模。基礎(chǔ)算力主要是基于CPU的存量服務(wù)器

算力水平，每臺(tái)服務(wù)器采用單精度浮點(diǎn)數(shù)（FP32）計(jì)算能力來衡量

算力性能12。智能算力主要是GPU、FPGA、ASIC或其他加速器支

10IDC與浪潮聯(lián)合發(fā)布的《2020全球計(jì)算力指數(shù)評(píng)估報(bào)告》，主要圍繞計(jì)算能力、計(jì)算效率、應(yīng)用

水平和基礎(chǔ)設(shè)施支持四類指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估

11羅蘭貝格與華為聯(lián)合發(fā)布的《泛在算力：智能社會(huì)的基石》給出了全球算力衡量指標(biāo)體系，主要

基于云、邊、端對(duì)全球各國整體算力進(jìn)行估算。

12用單精度浮點(diǎn)數(shù)（FP32）計(jì)算能力評(píng)估服務(wù)器的通用計(jì)算能力，服務(wù)器算力=處理器芯片數(shù)*每

時(shí)鐘周期執(zhí)行單精度浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)*處理器主頻*處理器核數(shù)。

25

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

撐的高并行、高密集計(jì)算能力的異構(gòu)算力水平，目前用于深度學(xué)習(xí)

中的半精度浮點(diǎn)算力數(shù)（FP16）計(jì)算成為智能計(jì)算的主流。超算算

力主要是基于國際知名排行榜TOP500、中國高性能計(jì)算機(jī)性能

Top100統(tǒng)計(jì)全球及我國超算算力的規(guī)模，并參考超算生產(chǎn)商的相關(guān)

數(shù)據(jù)。超算算力測(cè)算主要以超算系統(tǒng)運(yùn)行LINPACK基準(zhǔn)測(cè)試，采

用雙精度浮點(diǎn)數(shù)（FP64）計(jì)算能力來衡量超算的算力性能。算力規(guī)

模測(cè)算時(shí)統(tǒng)一折算為單精度浮點(diǎn)數(shù)（FP32）算力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

維度二：算力環(huán)境。主要基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和算力投入來衡量算力

環(huán)境。持續(xù)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為算力發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐，IT大規(guī)模投

資將會(huì)對(duì)算力增長(zhǎng)產(chǎn)生直接和間接的推動(dòng)作用。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境重點(diǎn)聚焦

互聯(lián)網(wǎng)省際出口帶寬和5G移動(dòng)基站覆蓋情況，主要反映各地區(qū)在

數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)上與國內(nèi)其他地區(qū)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)能力，以及本

地區(qū)的邊緣計(jì)算支撐能力。計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)同能夠促使算力水平

的提升，各地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)能力和邊緣計(jì)算支撐能力決定了算

力的全局化調(diào)度水平，推動(dòng)算力供需關(guān)系的平衡。算力投入力度重

點(diǎn)聚焦計(jì)算硬件、軟件、服務(wù)等投入情況，人工智能、自動(dòng)駕駛、

智慧城市等新興應(yīng)用驅(qū)動(dòng)算力的發(fā)展，帶動(dòng)計(jì)算硬件、軟件、服務(wù)

支出的增長(zhǎng)。

維度三：算力應(yīng)用。主要基于消費(fèi)應(yīng)用水平和行業(yè)應(yīng)用水平來

衡量算力應(yīng)用。算力推動(dòng)消費(fèi)和行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展，而消費(fèi)和行業(yè)應(yīng)

用則拉動(dòng)算力的增長(zhǎng)。消費(fèi)應(yīng)用水平主要聚焦移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)月均流量，

26

中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量與算力規(guī)模具有顯著相關(guān)性13，算力是海量移

動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的承載實(shí)體，數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)是算力規(guī)模快速增長(zhǎng)的核

心驅(qū)動(dòng)因素，智能手機(jī)、遠(yuǎn)程辦公、在線會(huì)議、移動(dòng)支付等移動(dòng)互

聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用拉動(dòng)了后端算力基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)，極大促進(jìn)了算力的蓬勃

發(fā)展。行業(yè)應(yīng)用水平主要聚焦產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，反映了算力在互聯(lián)網(wǎng)、

制造、金融等領(lǐng)域的應(yīng)用情況，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、兩化融合、智能制造、

車聯(lián)網(wǎng)、平臺(tái)經(jīng)濟(jì)等融合型新產(chǎn)業(yè)新模式新業(yè)態(tài)為算力發(fā)展提供廣

闊空間。

(二)指標(biāo)體系建立

在評(píng)價(jià)工作開展過程中，按照科學(xué)的研究與分析方法，對(duì)各項(xiàng)

指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重確定、賦值和計(jì)算打分階段，得到我國算力發(fā)展綜合

指數(shù)。綜合指數(shù)的形成過程，可分為四個(gè)階段：

1.形成指數(shù)體系：根據(jù)上述建立指標(biāo)體系的依據(jù)，征求專家的

意見，對(duì)我國算力發(fā)展評(píng)價(jià)現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，結(jié)合算力發(fā)展特點(diǎn)和重

點(diǎn)影響因素，從算力規(guī)模、算力環(huán)境、算力應(yīng)用三個(gè)維度搭建算力

發(fā)展指數(shù)體系，指標(biāo)涉及算力規(guī)模、算力環(huán)境等3個(gè)一級(jí)指標(biāo)，基

礎(chǔ)算力、智能算力等7個(gè)二級(jí)指標(biāo)，服務(wù)器算力規(guī)模、AI加速器算

力規(guī)模等8個(gè)三級(jí)指標(biāo)。

13數(shù)據(jù)中心行業(yè)研究報(bào)告顯示，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入流量與數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模呈顯著相關(guān)，二者相關(guān)系

數(shù)達(dá)0.92。

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

表1中國算力發(fā)展指標(biāo)體系

一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)三級(jí)指標(biāo)單位

基礎(chǔ)算力服務(wù)器算力規(guī)模EFlops

算力規(guī)模智能算力AI加速器算力規(guī)模EFlops

超算算力超算算力規(guī)模EFlops

互聯(lián)網(wǎng)省際出口帶寬Tbps

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

算力環(huán)境5G覆蓋率%

算力投入IT支出規(guī)模億元

消費(fèi)應(yīng)用水平移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)月均流量EB

算力應(yīng)用

行業(yè)應(yīng)用水平產(chǎn)業(yè)數(shù)字化規(guī)模億元

來源：中國信息通信研究院

2.利用AHP方法確定指標(biāo)權(quán)重：針對(duì)形成評(píng)價(jià)體系的一級(jí)、二

級(jí)、三級(jí)指標(biāo)，通過基于專家打分法的層次分析法（AHP）方法，

得到評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中每個(gè)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)指標(biāo)之間的相對(duì)權(quán)重。

3.根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦值：根據(jù)31個(gè)省份算力發(fā)展

實(shí)際情況14，得到每個(gè)指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處

理，得到每個(gè)指標(biāo)的賦值情況。每個(gè)指標(biāo)總分為100分，每個(gè)省份

在該指標(biāo)的得分為當(dāng)年數(shù)值與5年后的目標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比后評(píng)出。5

年后的目標(biāo)值計(jì)算根據(jù)業(yè)界各領(lǐng)域權(quán)威組織、機(jī)構(gòu)及企業(yè)數(shù)據(jù)，由

專家調(diào)研及分析設(shè)定。

4.計(jì)算綜合指數(shù)：最后根據(jù)指標(biāo)的具體賦值情況和相應(yīng)的權(quán)重，

最終形成各區(qū)域綜合指數(shù)。

14受數(shù)據(jù)可得性及數(shù)據(jù)連續(xù)性等限制，本報(bào)告測(cè)算不包括香港、澳門、臺(tái)灣。

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

(三)我國算力評(píng)估

1.算力發(fā)展指數(shù)

京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域算力發(fā)展處于領(lǐng)先水平。

整體來看，北京、上海、廣東及周邊省份算力發(fā)展指數(shù)總體較高，

其中廣東、北京、江蘇、上海、山東、浙江排名前列，算力發(fā)展指

數(shù)達(dá)到40以上。北京、上海、廣東及周邊省份緊抓算力發(fā)展機(jī)遇，

加快推動(dòng)算力技術(shù)產(chǎn)業(yè)布局和算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，營造良好算力發(fā)

展環(huán)境，積極推進(jìn)算力廣泛應(yīng)用，整體發(fā)展指數(shù)總體較高。

中西部核心省份算力發(fā)展日益崛起。北上廣及周邊省份算力需

求旺盛，土地、能源緊缺，大規(guī)模發(fā)展算力存在難度，算力供不應(yīng)

求，算力發(fā)展受到一定局限性。中西部省份資源充足，但存在網(wǎng)絡(luò)

帶寬小、跨省數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用高、算力需求少等瓶頸。隨著國家“東

數(shù)西算”工程的推進(jìn)，中西部核心省份算力發(fā)展?jié)摿^大，目前河

南、湖北為代表的中部省份以及四川為代表的西部省份躋身前十，

算力發(fā)展指數(shù)達(dá)到20以上。其中，四川是西部大開發(fā)的重要平臺(tái)，

是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的戰(zhàn)略支撐；湖北輻射帶動(dòng)中部和長(zhǎng)江中游地區(qū)，支

撐長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶算力發(fā)展；河南引領(lǐng)中原算力發(fā)展、支撐中部崛起。

未來中西部省份在算力發(fā)展方面可以與京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大

灣區(qū)等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)協(xié)同、聯(lián)動(dòng)發(fā)展。

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

來源：中國信息通信研究院

圖122020年中國部分省份算力發(fā)展指數(shù)

2.算力規(guī)模分指數(shù)

北上廣及周邊省份地區(qū)算力規(guī)模指數(shù)較高。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、

物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，以及傳統(tǒng)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，北上廣等熱

點(diǎn)地區(qū)算力需求快速攀升，帶動(dòng)本地算力規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)，其中北

京、廣東、上海位列前三，算力規(guī)模指數(shù)達(dá)到30以上。隨著北上廣

等熱點(diǎn)區(qū)域電力、土地資源限制以及政策鎖緊，河北、江蘇、浙江

等北上廣周邊省份地區(qū)逐漸承接北上廣等熱點(diǎn)地區(qū)外溢需求，帶動(dòng)

河北、江蘇、浙江等地算力規(guī)模的擴(kuò)大。位于中西部的四川、內(nèi)蒙

古、江西、河南等地以及東北遼寧的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展地區(qū)，充

分發(fā)揮本地大數(shù)據(jù)資源價(jià)值，加快大規(guī)模數(shù)據(jù)中心等算力基礎(chǔ)設(shè)施

建設(shè)，算力規(guī)模也躋身前列。

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中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書

來源：中國信息通信研究院

圖132020年中國部分省份算力規(guī)模分指數(shù)

各地算力規(guī)模發(fā)展穩(wěn)步提升。從總量來看，2020年北京、廣東、

上海算力規(guī)模位列前三，均超過15EFlops；江蘇、河北、浙江、四

川、山東、遼寧、內(nèi)蒙古等省份排名前十。從增速來看，浙江、廣

東算力增速位列前二，年增速均超過60%，北京、江蘇、江西、山

東、重慶、上海等省份算力增速超過50%，其余省份算力增速在

40%-50%之間。從算力不同維度來看，北京、廣東、上海排名我國

基礎(chǔ)算力和智能算力規(guī)模前三位，算力規(guī)模領(lǐng)跑全國，全國總占比

達(dá)62%；超算算力方面，江蘇、北京、四川排名我國超算算力規(guī)模

前三位，其中江蘇省大力支持無錫、昆山國家級(jí)超算中心建設(shè)，北

京已在全國率先實(shí)現(xiàn)了超算云服務(wù)化，四川省