（CWW）算力是數(shù)字經(jīng)濟時代的新生產(chǎn)力，是推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的核心支撐力和驅(qū)動力。由于ChatGPT帶來的人工智能爆發(fā)式增長，擁有巨大參數(shù)量的超大規(guī)模人工智能模型，對智算算力的需求顯著提升，未來算力可能存在巨大的缺口，這使得計算能力逐漸成為政府及業(yè)界關注的重要領域。同時智能算力需求的高速增長，對未來數(shù)據(jù)中心、云計算等算力基礎設施也將產(chǎn)生巨大的影響。

人工智能增長驅(qū)動下的全球算力發(fā)展趨勢

全球算力規(guī)模超高速增長，智能算力是主要驅(qū)動因素。據(jù)信通院數(shù)據(jù)，2021年全球智能算力占總算力的38%，達232EFlops。2025-2030年，全球算力將進入高速增長階段，年復合增長率超過70%，華為預測2030年智能算力將占總算力規(guī)模的94%。

1. 人工智能爆炸式增長造成算力供給與需求的缺口增大

目前人工智能對算力需求增長的速度要快于算力供給增長的速度。據(jù)OpenAI的分析，自2012年以來，最大規(guī)模的人工智能訓練中使用的計算量以3.4個月的倍增時間呈指數(shù)增長，相比之下摩爾定律的倍增周期為2年，對算力不斷增長的需求遠遠超過了摩爾定律所帶來的效率提升。未來人工智能將進一步推動算力需求爆炸式增長，據(jù)OpenAI推算，GTP-5的參數(shù)量將是GTP-3的100倍，需要的計算量則是GTP-3的200~400倍。

先進的人工智能系統(tǒng)越來越依賴于高性能計算，人工智能、機器學習特別是深度學習作為高性能計算的重要工作負載持續(xù)增長，高性能計算市場迅速增長。據(jù)Hypersion Research預測，2022年全球市場規(guī)模達到370億美元；2026年將超過520億美元，年復合增長率10.7%。
  2. 算力需求爆發(fā)使全球數(shù)據(jù)中心建設進入新的擴張周期

2020-2025年全球數(shù)據(jù)中心資本支出CAGR為6%；而2023年新發(fā)布的預測顯示2023-2025年全球數(shù)據(jù)中心資本支出CAGR增至11%。其中，超大規(guī)模云服務提供商的數(shù)據(jù)中心支出將在未來五年內(nèi)翻一番。

近期，全球頭部云廠商、數(shù)據(jù)中心提供商紛紛發(fā)布規(guī)劃及預算，加速數(shù)據(jù)中心布局。Facebook預計2023年資本支出390億美元，主要投資于服務器和網(wǎng)絡基礎設施。NTT于2023年宣布計劃在未來五年內(nèi)向數(shù)據(jù)中心、人工智能和其他“增長領域”投資590億美元，其中至少110億美元將用于擴大或升級其數(shù)據(jù)中心。

3. 新一代人工智能數(shù)據(jù)中心成為建設重點

數(shù)據(jù)中心的設計建設模式需適應人工智能產(chǎn)生的需求，下一代數(shù)據(jù)中心需要投資人工智能專用硬件，采用新的數(shù)據(jù)中心設計，主要體現(xiàn)在四個方面:第一，人工智能數(shù)據(jù)中心通過異構計算突破算力瓶頸，包括CPU、GPU以及專用硬件如ASICs和FPGAs在數(shù)據(jù)中心的綜合部署。第二，人工智能和機器學習可能需要三倍于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的功率密度，冷卻是廣泛關注的主題，液體冷卻和浸泡冷卻可能是發(fā)展趨勢。第三，高速的存儲訪問對于人工智能工作負載至關重要，數(shù)據(jù)中心將需要擴展其存儲能力來滿足不斷增長的需求。第四，人工智能數(shù)據(jù)中心的效率與其網(wǎng)絡的性能直接相關，零丟包、低時延、高吞吐的智能無損網(wǎng)絡將成為人工智能數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡解決方案。值得注意的是，2022年Meta宣布取消或暫停部分正在建設的數(shù)據(jù)中心，對其11個正在開發(fā)的項目進行重新設計，徹底轉(zhuǎn)向人工智能數(shù)據(jù)中心的建設。

4. 高性能計算云化是大勢所趨

高性能計算是使用并行工作的強大處理器集群，處理海量多維數(shù)據(jù)集，并以極高的速度解決復雜問題。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能與高性能計算技術融合，高性能計算應用場景更加豐富，高性能算力需求高速增長。高性能計算集群建設屬于重資產(chǎn)，建設成本高、周期長。以云計算為載體，以高性能計算服務為核心的高性能計算云為利用高性能計算提供了一種更快捷、可擴展且更經(jīng)濟的方式。預測，到 2026年高性能計算云收入將超過 110億美元，市場增速將是線下高性能計算市場規(guī)模的2.5倍，2021年至2026年的年復合增長率達17.6%。

華為云、AWS、阿里云等大規(guī)模云服務提供商提供了高性能計算云解決方案，如華為云的高性能計算解決方案為工業(yè)設計、生物醫(yī)藥、能源勘探、圖形渲染與異構計算等應用場景提供靈活彈性的高性能云服務器，基于分布式架構提供可彈性擴展的海量存儲服務，并提供100G及以上高速計算網(wǎng)絡。

全球各區(qū)域市場算力現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

全球各國算力規(guī)模與經(jīng)濟發(fā)展水平密切相關，經(jīng)濟發(fā)展水平越高，算力規(guī)模越大。全球算力目前主要分布在美國、中國、歐洲和日本，占全球總算力規(guī)模的86%（2021年）。

1. 美洲算力規(guī)模穩(wěn)居世界第一，政府支持力保長期處于算力領導者的地位

以美國為主的美洲算力發(fā)展一直排在全球第一的位置。根據(jù)信通院數(shù)據(jù)估算，2021年美洲算力總規(guī)模超230EFlops。在超算方面，目前超算TOP500中，美洲有美國、加拿大和巴西三個國家上榜，超算系統(tǒng)總數(shù)為145個，算力規(guī)?？偤图s2.2EFlops，排名全球第一，占比43.64%。

政府的重視及支持是美洲算力領先的主要動力。美國、巴西、加拿大等國都制定了人工智能國家戰(zhàn)略，并建立了完善的促進人工智能發(fā)展的組織體制，同時提供長期大規(guī)模的財政預算支持，這將使得美洲未來很長一段時間內(nèi)，仍能保持全球算力第一的位置。

2. 歐盟整合歐洲各國資源統(tǒng)籌發(fā)展，提升歐洲整體算力水平

歐洲的算力大國主要以西歐國家為主，其中德國、英國算力規(guī)模僅次于日本，另外法國、荷蘭、意大利、西班牙、波蘭、瑞士、瑞典也是入圍全球算力規(guī)模前20的國家，但是各國的算力規(guī)模與中、美的差距較大。另外，在超算方面，截至2022年11月，歐盟有17個國家擁有入圍Top500的超算系統(tǒng)，數(shù)量占到全球的21%，算力規(guī)模占全球的16%。

歐盟在2018年通過聯(lián)合倡議方式成立歐洲高性能計算聯(lián)合委員會（EuroHPC JU），通過匯集歐盟、歐洲國家和私人合作伙伴的資金和資源，推動歐洲開發(fā)世界一流的超級計算生態(tài)系統(tǒng)，并負責算力資源在歐盟各國間的統(tǒng)籌調(diào)度和分配，并且不斷加大算力基礎設施建設和配套關鍵技術研發(fā)的投入力度，以保證歐洲在算力競爭中不會落后。

3. 亞太區(qū)各國算力水平差距較大，投資差距是主要原因

亞太區(qū)除中國、日本以外，韓國、印度、新加坡、印尼也進入了全球算力規(guī)模排名前20，但整體的算力規(guī)模全球占比不高。在超算方面，韓國、澳大利亞、印度、新加坡等擁有超算系統(tǒng)，算力規(guī)模占全球的3.35%。

東盟各國高度重視人工智能的發(fā)展，新加坡、印尼、越南、菲律賓、馬來西亞、泰國都制定了人工智能國家戰(zhàn)略，但是由于不斷擴大的人工智能投資差距，各國的算力水平差距非常大。2019年人工智能投資統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，新加坡人均人工智能投資68美元，泰國、馬來西亞、印度尼西亞、越南和菲律賓的人均投資只有1美元。

4. 中東非算力發(fā)展尚處于起步者階段，正努力吸引外來投資

中東非只有沙特擁有6臺超級計算機，整體算力水平比較差。各國重視人工智能的發(fā)展，出臺了相關政策和國家方案，但是由于經(jīng)濟技術水平有限，大多寄希望于他國資本來開展投資建設。

運營商海外算力服務發(fā)展建議

中國算力建設處于全球領先地位，“東數(shù)西算”工程構建的全國“算力一張網(wǎng)”，提供了低成本的隨處可用的算力資源。

運營商需積極探索基于自身云網(wǎng)優(yōu)勢、人才優(yōu)勢、技術優(yōu)勢的海外算力市場服務策略，通過離岸算力服務、云算力服務、本地化算力服務等多種模式，在全球算力服務市場獲得一席之地，提升全球化競爭優(yōu)勢。

現(xiàn)階段應積極參與“算力賦能”港澳。一方面加速推進“粵港澳大灣區(qū)”、自貿(mào)區(qū)算力資源服務港澳的相關政策出臺，積極配合推進數(shù)據(jù)跨境的相關政策出臺，助力港澳融入全國算力“一張網(wǎng)”。第二，把握市場機會，在香港建設智算中心，提升智能算力供給能力。第三，提升高性能云服務提供能力，依托天翼云等提供海外智能算力服務。

同時，運營商還需高度關注東盟市場的算力需求，積極促進東盟作為一個整體的算力共建共享。引領東盟整合各國資源、協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)東盟層面算力統(tǒng)籌調(diào)配，提高智算利用效率。依托在亞太區(qū)的網(wǎng)絡、云服務、數(shù)據(jù)中心等算力基礎設施資源，助力提升東盟整體算力水平。

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