习近平总书记指出,要加快新型基础设施建设,推动数字经济和实体经济融合发展。随着数字经济时代全面开启,算力正以一种新的生产力形式,为各行各业的数字化转型注入新动能,成为经济社会高质量发展的重要驱动力。算力基础设施作为算力的主要载体,是支撑数字经济发展的重要资源和基础设施,对于实现数字化转型、培育未来产业,以及形成经济发展新动能等方面具有重要作用。
算力是计算力,是数据的处理能力。算力主要分为通用算力、智能算力、超算算力、边缘算力四部分。其中,通用算力以CPU芯片输出的计算能力为主,国内大部分都是通用算力,只能满足普通办公用;智能算力以GPU、FPGA、AI芯片等输出的人工智能计算能力为主,特定应用于图像识别、自然语言处理、搜索推荐、辅助驾驶、趋势预测等;超算算力主要以超级计算机输出的计算能力为主,超算服务融合更多新兴技术和产业,实现服务的进一步升级;边缘算力主要以就近为用户提供的实时计算能力为主,是以上三种算力形式的组合。
算力供给体系初步形成,总规模全球第二
算力是数字化时代的基础设施和核心动能,助力经济社会数字化转型取得积极成效。从规模来看,2022年,我国算力总规模已达180EFLOPS,仅次于美国,位居全球第二。存力规模超过1000EB,服务器超过2000万台。截至2023年6 月底,我国在用数据中心机架总规模超过760万标准机架,算力总规模达到每秒 197EFLOPS。
图表1:2017年-2023年我国算力总规模及增速 单位:EFLOPS,%

数据来源:中机产城研究院、链招咨询
算力产业链初具规模,已达万亿元级别
算力上游为软硬件及设备;中游为算力网络及平台,包括AI计算、边缘计算、IDC服务、网络设备、网络平台、算力安全等;下游应用于互联网、云服务、政府、服务、工业、交通、医疗、教育、电信等领域。

数据来源:中机产城研究院、链招咨询
AI浪潮下,算力产业链上下游有望共同迎来快速发展
2022年我国算力核心产业规模达到1.8万亿元,在算力方面,每投入1元,将带动3至4元的GDP经济增长。算力应用广泛深入到政务服务、领域,不断催生新技术、新模式、新业态,助力各行各业加快数字化、智能化转型。从细分产品来看,我国云服务、算力网络、交换机和数据库等细分领域规模开始发展,高算力芯片加速迭代升级,产品竞争较为激烈。
图表3:2022年我国算力产业细分产品市场规模及增速 单位:亿元,%

数据来源:中机产城研究院、链招咨询
1、数据库
数据库是我国“核高基”重大专项重点突破的核心产品之一。行业发展空间巨大,市场规模增长显著。2022年,我国数据库市场规模约为339亿元,增速为16.28%。从竞争来看,2022年甲骨文、微软、IBM、SAP四大国外企业市场集中约为50%的市场份额。国内企业华为、阿里、达梦、人大金仓,占比约为30%。
国内企业经过多年技术研发和经验积累,借助政策红利,市场份额将逐年上升。未来,数据库将深度结合云原生与分布式技术特点,实现计算、内存和存储三者解耦、分层池化;实现查询级、事务级、算子级等更细粒度的弹性按需计算。帮助用户实现最大限度资源池化、弹性变配、超高并发等能力,更加便捷、低成本实现云上数字化转型与升级。
2、中间件
中间件是一种独立的系统软件服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源,中间件位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。在大数据、物联网、云计算等新一代信息技术应用不断深化的背景下,中间件市场进入持续快速增长阶段,2022年,我国中间件市场规模约为96亿元,增速为8.23%。
中间件和数据库、操作系统等捆绑销售以及开源和盗版存在,此外,信创产业的加速落地以及用户对于基于云的分布式应用服务、消息队列等因素驱动,中间件需求将不断增长,将会促进中间件市场的快速发展。
3、服务器
随着云计算、互联网、人工智能的快速发展,我国服务器需求量不断扩大,市场规模持续保持增长。2022年,我国服务器市场规模为1955亿元,增速为8.97%。从竞争来看,2022年,我国服务器市场集中度较高,三大企业之和为55%。其中,浪潮信息比例为28%,新华三比例为17%;超聚变比例为10%。
4、交换机和路由器
我国交换机和路由器市场呈现寡头竞争格局。其中,交换机在中国网络设备市场占据了绝大部分市场,近年来,交换机市场规模一直保持稳定增长趋势。2022年,我国交换机市场规模约为591亿元,增速为17.96%。从竞争来看,2022年,我国交换机市场集中度高,主要集中于华为和新华三两大企业,比例分别为36.4%和35.2%。随着我国网络市场的飞速发展,对路由器的需求也不断扩大,2022年,我国路由器市场规模达300亿元,增速为6.38%。从竞争来看,2022年,我国路由器寡头效应更加明显,华为比例为49.8%,新华三比例为31.4%。
以 5G、工业互联网、物联网、数据中心为代表的数字基础设施,成为数字经济发展的基本动力和未来国内外建设新型基础设施的方向。我国“十四五”规划纲要从现代化、数字化、绿色化方面对加快新型基础设施建设提出了方针指引,“双碳”目标进一步从长期战略规划角度对信息通信行业的数字化和绿色化协同发展提出新要求。未来,交换机、路由器、服务器、安全设备、WLAN 等 ICT 设备迎来新的增长空间。
5、光模块
从2G到5G的通信发展历史来看,下游应用从简单的数字短信通讯逐渐发展至5G时代AR/VR、车/物联网、元宇宙、工业智能化以及AI等领域,下游应用的日益繁荣驱动流量不断升级催化光模块作为算力基础设施的持续增长。光模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。2022年,我国光模块市场规模约为74亿元,增速为8.68%。
数据中心因为流量爆发带来的光模块需求仍将是光模块发展的核心驱动力。随着AIGC的快速发展,国内外大模型推理侧数据量的快速上升,将进一步催化光模块算力需求的大幅提升。
6、算力应用
近年来,全球范围内芯片、服务器、超级计算机等行业的发展,我国算力市场快速增长。2022年,我国算力核心产业规模达到1.8万亿元,增速为17.01%。
从算力下游应用来看,互联网是算力需求最大的行业,占整体算力比例为49.7% ,其次是政府和服务,比例分别为12%和10%。2022年,互联网业务收入小幅下降,利润总额保持增长,研发经费规模加快增长,我国规模以上互联网和相关服务企业完成互联网业务收入1.46万亿元,同比下降1.1%。2023年1-4月份,我国规模以上互联网和相关服务企业完成互联网业务收入4083亿元,同比增长3.3%。
受到人工智能技术高速发展的影响,算力在全球成为新焦点。随着人工智能无人驾驶、机器人、AR/VR、ChatGPT等Al应用产业化发展,未来所需要的算力将会成倍增长,同时也将对计算设备的运算能力提出了前所未有的需求。