当前我国算力网络产业链进入高速发展期，2023年算力网络产业投资规模约为735亿，2024年关联产业规模将达到4.6万亿。本文通过详细梳理算力网络产业链图谱，分析我国算力网络产业的发展现状及未来趋势，深入研讨算力网络产业链各个环节面临的主要问题，提出促进算力网络产业链发展的对策和建议。
算力网络产业概览
我国算力网络产业在政策扶持、数字经济增长、基础设施建设和技术创新的多重推动下，经过产业萌芽期、理念明确期，当前已进入到快速发展期。同时，算力网络产业供需双边同步增长，一方面，“算”和“网”的供给水平大幅提升，数字产业化加速壮大升级；另一方面，算力加速产业数字化转型进程，算力应用加速向传统行业拓展。因此，算力网络产业链逐步进入一个需求爆发、活力激发的状态，产业链各环节正在加速完善和成熟。
算力网络产业发展现状
1、产业发展历程
我国算力网络经历了产业萌芽期（2019-2020年）、理念明确期（2021-2022年），目前处于快速发展期（2022-至今）。
2、产业环境分析
政策形势方面，近年来，我国算力网络产业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。2023年10月，工信部等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》，制定了到2025年的主要发展目标，即到2025年，算力规模超过300EFLOPS，智能算力占比达到35%。同年12月，国家发展改革委等部门联合印发《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》，提出重点统筹方向，构建联网调度、普惠易用、绿色安全的全国一体化算力网。
经济形势方面，2023年，我国数字经济规模达到53.9万亿元，较上年增长3.7万亿元，增幅扩张步入相对稳定区间。算力发展为拉动我国数字经济规模增长做出突出贡献。
图1 中国数字经济规模
社会形势方面，我国数字经济的持续向好发展，以及生成式人工智能等创新技术的突破发展，都将成为推动算力投资的新引擎，例如当前国产AI芯片和大模型及相关应用领域成为投资热点。
技术形势方面，技术创新发展使算力网络成为可能，算力网络在访存效率提升、全光网络升级、新型智算架构变化、算网编排调度和算力路由等技术创新方面已经取得长足进展。
3、产业供需分析
算力供给侧，2021年受疫情影响，算力规模增长受到短期冲击，增长率仅为3.7%（图2）。2022年在“东数西算”工程的推动下，算力规模发展再次迎来增长高峰，截至2023年底，全国算力总规模达到230EFLOPS，增长率为27.8%。
图2 中国算力总规模
算力相关重点领域中，云服务作为算力服务基础承载，增长态势较为明显，预计到2025年云服务市场规模将接近万亿空间。人工智能产业持续发力，2023年我国人工智能核心产业规模达5784亿元（图4），增速13.9%。生成式人工智能迎来爆发式增长，有望在2025年突破千亿规模。
图3 算力相关重点产业（云服务）市场规模
图4 算力相关重点产业（AI,AIGC）市场规模
算力需求侧，算力促进行业数字化转型进程，算力应用加速向传统行业拓展。在通用算力领域，排名前三的应用行业分别是互联网、电信和政府，合计市场份额约为64%（图5），在智能算力领域，排名前三的应用行业分别是互联网、服务和政府，合计市场份额约为80%（图6）。
图5 2023年上半年我国各行业通用算力应用分布情况
图6 2023年上半年我国各行业智能算力应用分布情况
综合算力网络市场的供需现状看，算力网络行业呈现出自上而下的建设路径，供给方投资引领，各行业需求分批落地的共建模式。未来三年，算网解决方案与行业应用的深度融合将进一步推动产业供需平衡，发挥普惠价值。算力网络产业将依次完成传统场景突破、商业模式创新和算网业态变革，让算网价值惠及千行百业。
算力网络产业发展趋势
趋势一：新动能引擎——国家政策走深向实，算力网络产业助力国家算力基础设施高质量发展。六部委发文《关于深入实施“东数西算”工程的实施意见》确立了构建全国一体化算力网的目标，强调算网运营商的关键角色，并提出五大工作方向和保障措施，目前正加紧实施。
趋势二：融合技术加速——伴随智能计算爆发，绿色智能的算网融合从“算网数”简单要素叠加走向“通感算”渗透的算网一体。算网融合核心在于无缝集成计算、提升算网系统智能化和能效。如存算一体、算力路由实现更高效的数据处理与传输；SRv6/GSRv6技术增强了网络的动态性和可编程性；算力原生技术整合异构资源，优化资源调度，为绿色智能算网融合和数字化转型奠定基础。
趋势三：新模式普及——多方协作的社会级算力服务逐步显现，大幅降级算力使用门槛。算力网络的目标是推动算力成为“一点接入、即取即用”的社会级服务。除通用算力之外，智能算力、超算算力将进一步向公众用户开放，未来必将形成社会级的普惠算力服务。
趋势四：新格局崛起——国产芯片发力，逐步补齐产业短板。国产芯片制造能力持续加强，如国产高端芯片如华为昇腾已迅速填补市场需求空缺。同时芯片产能也将大幅提升，预计国内芯片制造商2024年产能同比增加13%。
趋势五：新生态繁荣——算力网络建设区域协调发展，中小企业逐步加入“专精特新”培育，共同探索“联邦制”生态体系。目前，我国已培育国家级专精特新“小巨人”企业4762家，55.15%集中在东部省份，其中电子信息行业，占比20.1%，主要集中在电子元器件、智能控制产品等领域。
算力网络产业链分析
产业布局图谱
为加快算力网络产业发展，中国移动基于算力网络三层技术架构和技术图谱，进一步对算力网络的关键技术进行了体系化的梳理和深度挖掘，如图7所示。
图7 算力网络产业布局图谱
算力网络产业发展需要在推动单个创新技术环节和产品成熟的基础上，拉通产业上下游，形成纵向的端到端产业解决方案，实现产业各关键攻关环节的有效连接和共同成熟。
产业重点环节分析
目前，我国应用和服务层软件产品、成熟度相对较高，云服务、基础软件等相关产品已深度布局和广泛应用，但仍需引导操作系统、数据库、软件工具链等基础软件的国产化算力基础设施迁移，进一步提升关键能力的自主研发水平。
基础设施层中，通用服务器产业链相对成熟，智算服务器产业相对薄弱；算网一体设备刚刚起步，目前各个厂商也在积极布局，算力路由器CATS在巴展已经正式发布。
器件层中，高端芯片、放大器等市场仍被国外头部企业垄断，我国厂商缺乏核心技术，产业生态也亟待完善。
云服务方面，云OS是云服务的核心支撑, 我国云操作系统产品多样，基本能满足多种场景的使用需求，但在产品稳定性和业务连续性方面仍需提高。云管理平台已成为企业上云不可或缺的重要支撑，模块化、标准化、多云管理能力已成为云管理平台的重要发展方向。但亟需统一云管理平台的开发标准和接入标准。当前多种公有云、私有云以及混合云并存，业务环境复杂，高效的跨云部署与管理已成为新的挑战。
软件方面，我国算力网络基础服务软件产业发展迅速，自主研发能力较强，基本能够满足当前市场服务需求，但软件产品仍面临核心技术依赖进口、创新能力不足等问题，国产操作系统和开发者服务软件在这方面尤为突出。
算网服务和协同方面，我国发展迅速，市场格局日趋多元化。国内企业积极创新，推动算网服务国产化进程，但技术水平与国际先进水平相比仍存差距。总体来看，算网服务国产化程度有待提高，市场潜力巨大。
算力基础硬件方面，通用计算和智能计算服务器市场快速增长，产业链发展较为完善，国内头部企业占据主要市场份额，具备较强竞争力，国产化程度也较高。国内头部企业在通用PC服务器上逐步缩小与国际品牌的差距，未来将积极部署智算生态。
基础网络设备方面，我国基础网络设备已相对成熟，国内头部厂商如华为、中兴等在全球市场中占据了重要地位，在政府和运营商的推动下，国产设备在国内市场的应用越发广泛。
算网一体设备方面，包含算力路由器、算网一体控制器、数据中心交换机、可编程一体化设备、智能网卡、边缘计算CPE等，除边缘计算设备外，大多均处于概念或产品测试阶段，厂商现有布局相对较少，市场有待进一步挖掘。
算力器件方面，我国算力器件多款产品已具备商用能力，但是高端市场被国外头部企业垄断，我国企业技术能力相对落后，产品缺乏市场竞争力,如数据中心CPU芯片、RAID卡、DPU等核心器件产品，仍主要依赖国外头部厂商供应。
光器件方面，我国本土高端器件与欧美大厂在技术指标上仍有明显差距，国内企业多数处于发展起始阶段。目前仅OTN Framer芯片、高端交换Fabric芯片实现商用，ITLA激光器、拉曼放大器、SOA、相干DSP芯片、硅光芯片等产品竞争力较低，国产化进程有待推进。
承载网络器件方面，国外企业商用起步较早，占据先发优势，产业形成技术、资金壁垒。国内企业在核心技术、产品性能和产业规模与国外企业相比仍存在一定差距，包括400G电芯片、800G以太网光电芯片、路由器转发及交换网芯片等。
算力网络发展问题分析
我国算力网络已具备良好的发展环境，并处于持续增长的发展态势，但当前产业发展仍存在诸多挑战，主要总结为四类主要问题：技术发展类问题、产业生态类问题、供应链类问题和产业布局类问题。
技术发展类问题是制约算力网络发展最核心的问题，原创性核心技术的推广提升不足，国产化难题仍需破解。
产业生态类问题主要集中于产品兼容性不足、国内厂商支撑度弱，良性合作的生态体系急需建立。部分领域的产业标准尚不明晰，形成产品融合障碍，阻碍产业生态协同发展；且产业链成熟度低，生态厂商数量或者能力不足，导致产业生态方合作匹配困境。
供应链类问题突出表现为上下游达产不同步，产业碎片化明显，难以形成合力。目前，国内计算供应链生态分散，虽在芯片层、软件层、整机层、系统层、行业层均有布局，但关键环节骨干企业小而散的问题仍然存在，各环节间还缺乏全局需求梳理和精准预判。
产业布局类问题表现在产业重要环节产品成熟度低，行业门槛高，企业入局难度大，严重制约算力网络产业布局发展。如RISC-V，由于硬件开发复杂性和试错成本高，当前进展仍然缓慢，大规模商用推进困难。
一是鼓励核心自研，填补空白技术环节。持续加大算力基础技术攻关，补短锻长，发展国内算力自主技术体系赛道。一是在现有赛道上通过系统架构体系化创新寻求突破。在芯片、晶圆制造等硬件重点领域补短，加强基础科学领域自主创新；在基础软件领域提前布局，加强科技攻关总体规划和顶层设计，预判开源软件供应链风险，针对关键薄弱环节加快形成国产自研体系。二是在新兴技术赛道如非硅基芯片、量子计算等领域，联合龙头企业重点突破，引领国产新赛道，掌握国际话语权。三是打造算力领域原创技术策源地。加强在算力网络、人工智能等领域的研发布局，推进产学研协同和跨学科合作，加速存算一体等原创技术成熟与应用。在加速产业链自主技术落地方面，应充分发挥政府资金和重大项目的统筹引导力。一是可通过提供财政补贴、税收优惠等政策，鼓励企业进行技术创新。二是可通过统筹重大项目建设指引产业链的发展方向，推动企业向高附加值、高技术含量的领域转型。在人才培育环节，应加大算力领域人才队伍建设和科研资金投入。一是打造算力领域“人才高地”，加强人才聚力。二是通过实验室或者学院签约模式实现产学研结合，促进资源共享、技术交流与合作。
二是扶持生态繁荣，加大联合创新比例。制定产业集聚规划，提高国内全局产能预设能力。通过出台算力网络产业集聚区规划政策，引导产业制造方和需求方产生双向联动实现供需对接，推进产业链上下游、产供销、大中小企业协同发展，形成完善、协同合作的厂商生态。发挥龙头企业的领军作用，推动算力网络产业链本土化、供应链多元化。一是发挥产业链龙头领军企业的“链长”带动作用，打造创新联合体，汇集优势资源加大重点领域攻关力度。二是推动算力网络产业链本土化、供应链多元化，培育孵化算力网络关键细分领域“专精特新”企业。发挥新型举国体制优势，加快研发国家级科技平台，促进企业技术合作落地。面向中长期国家利益、长远价值谋划产业生态布局，构建具备实现科技变革能力的公共性基础科学平台。积极运用政府和市场双重协调机制，探索“平台开放使用，应用价值反哺”等创新机制，以开放的方式为全社会赋能，激发产业生态活力。
三是完善政策标准，提升产业结构韧性。出台相关政策扶持国内上游供应商发展，提升产业链完备性。通过制定产能规划、实行产品储备机制等方式扶持国内上游供应商发展，提高产业链信创比重。形成供应链备选名录和风险隐患清单，对供应链存在风险的企业开展精准服务，确保供应链的有效供给。制定行业技术对接标准和评测体系，提升上游产品供应效率。鼓励和引导计算和网络两类产业内主流企业及其他相关企业，联合科研机构、高校等各方力量，积极参与算力网络国际标准制定，制定统一的技术标准和规范，推动中国算力网络标准成为全球主流标准，提升算力产业自主可控能力。树立算力网络相关产业链环节评估认证等，促进算网相关部件、产品能力的质量控制。建立产品认证体系，建立高质量、可信原材料供应机制和服务能力积极开发新型供应链质量管理工具。
四是促进跨域协同，挖掘细分蓝海市场。完善算网资源集中化接入、一体化调度、流通交易等机制，探索建立新型算力资源供给模式，实现供应链资源优化配置。通过建设集约化的智算、超算算力枢纽节点，实现多元数据资源的统一汇聚，缓解东部算力资源不足、算力成本高的困境，实现“东数西算”政策的落地。识别适合突破的细分市场，打造标杆案例，提升知名度和市场份额。针对行业门槛高、国产能力弱的现状，进行下游应用场景的调研，总结未来可实现技术突破的细分市场，联合国内外合作伙伴打造标杆案例，扩大场景解决方案或产品知名度，提高市场份额，打破行业进入壁垒。
