2023 年浙江省算力产业发展报告.docx
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1、2023年浙江省算力产业发展报告目录一、算力环境形势篇3(一)发展态势3(二)技术趋势4(三)需求变化5(四)产业发展5二、算力建设布局篇7(一)算力建设概述7(二)算力空间布局9(三)算力能耗水平9三、算力技术创新篇10(一)自主可控能力持续增强10(二)绿色节能技术不断创新11(三)安全隐私水平保持领先13四、算力产业发展篇14(一)产业总体概况14(二)产业能力图谱14(三)产业发展动态15五、算力应用赋能篇16(一)算力赋能治理16(二)算力赋能产业17()算力赋能生活18六、算力政策保障篇19(一)算力规划引领19(二)算力精准施策19(三)算力数字监管20七、未来展望篇20附件1全
2、国人工智能大模型统计23附件2全国智算中心建设运营情况25一、算力环境形势篇(一)发展态势全球算力高速增长,中美规模占据前列。全球算力规模保持高速稳定增长,2022年全球计算设备算力总规模达到906EFlops,增速达到47%1中国算力发展指数白皮书(2023年),预计到2025年全球算力规模将达到3,300EFLOPSIDC预测3中国算力发展指数白皮书(2022年)o其中,美国、中国、欧洲、日本在2021年规模位列全球前四,美国和中国为第一梯队,且中美差距不断在缩小。表1中美算力规模差异(2021年)3全球(EFLOPS)美国中国占比排名占比排名总体算力61534%133%2通用算力3693
3、7%126%2智能算力23228%245%1超算算力1448%118%3我国全面启动“东数西算”工程,各地加速推进集群化与先进算力布局。2021年5月,工信部联合发展改革委等部门印发全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案,批复同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等8个地区建设10个国家算力枢纽节点,正式启动“东数西算”工程。据统计,全国新开工数据中心项目达到60余个,新建数据中心规模超过110万标准机架,项目总投资超过4,000亿元。集群化算力方面,上海已初步形成“两核一带”算力空间布局;江苏正在推动“双核三区四基地”发展布局体系建设;广东正在探索以韶关为核心的算力集群建设。智能
4、算力方面,广东重点建设广州人工智能公共算力中心、横琴先进智能计算平台、“鹏城云脑”等智算平台,研究探索广东省人工智能一体化算力网络;上海提出2023年要实现可调度智能算力达到1,000PFLoPS(FP16)以上的目标;江苏加快异构计算、内存计算等新架构技术研发和应用,加快先进计算产业建设;安徽大力支持合肥、芜湖等地布局建设超级计算中心,发展高计算密度与储能密度算力器件。(二)技术趋势算力建设低碳化。绿色数据中心建设加速,工信部等国家部委要求各地数据中心加强节能降碳技术创新应用,推动液冷、蓄冷、高压直流、余热利用、蓄能电站等技术在算力基础设施建设中推广应用。2023年全球首个商用海底数据中心在
5、海南投入运行,通过利用流动海水对IT设施进行散热,显著降低数据中心能耗,实现低碳、零碳发展目标。算力架构多元化。随着超算、智算的出现,以CPU为中心的传统计算架构难以满足复杂的数据处理场景,以GPU、FPGAAl芯片为代表的异构算力增长迅猛,以DPU/IPU为代表的软硬件深度融合的一体化计算架构逐渐兴起。算网发展融合化。随着IPv6SD-WANSRv6等网络云化技术逐步推广应用,算力和网络在基础设施层面逐步融合,进一步驱动网络实现算力位置感知和就近分流,算网融合的一体化平台服务已成趋势。算力运营平台化。2023年4月,科技部启动国家超算互联网部署工作,将重点推进构建一体化算力服务平台建设,到2
6、025年底初步形成国家超算互联网,实现算力资源统筹调度。中国信息通信研究院联合中国电信发布全国一体化算力算网调度平台,成为首个实现多元异构算力调度的全国性平台。上海上线投入市人工智能公共算力服务平台,率先探索区域内部多元异构算力的集聚调度。(三)需求变化生成式大模型带动智能算力需求爆发。ChatGPT为代表的生成式大模型催生了AI技术变革与算力需求暴涨,根据OPENAI发布的数据,人工智能训练任务中使用的算力呈指数级增长,每3.5个月翻一倍,已超越摩尔定律每18个月翻一倍的增长速度。同时,据不完全统计,截至2023年6月,国产大模型数量突破90个(见附件1),Al大模型带动的训练与推理计算需求
7、将保持快速增长态势。算力布局不均催生算力网络建设需求。“东数西算”布局趋势下,为了让西部的算力资源更充分地支撑东部数据的运算,构建全国一体化的新型算力网络体系将成为未来几年内的重点。集群化布局趋势下,区域内需构建高速泛在的传输网络实现多区域、多层级(云边端)、多结构(通算、智算、超算等)、多主体(运营商、云商等)算力节点的网络连通,让算力可以随时随地、随开随用。(四)产业发展上游:国产高端芯片取得一定突破,但产品性能仍有较大提升空间。国产算力芯片已取得较大进展。天垓100芯片已具备支持百亿级参数大模型训练的能力,部分智算中心已开始部署天数智芯、寒武纪、海光等国产芯片。但与国外先进厂商相比,国产
8、算力芯片在数据处理速度、功耗、时延等方面仍存在较大差距,市场仍被欧美和日本厂商所主导,英伟达作为GPU领域绝对龙头持续领跑全球。表2通用计算GPU芯片性能对比4英伟达英伟达寒武纪海光信息壁仞科技加技壁科摩尔线程天数智芯芯片名称HlOOAlOO思元370海光8100壁砺100P壁砺104PMTTS3000天垓100单精度浮点算力(TFLOPS)51.2219.4924NA240NA15.218.5半精度浮点算力(TFLOPS)204.977.9796NANANANA147整型算力(INT8)NANA256TOPSNA1920TOPS1024TOPSNA295TOPS制程(nm)477NA77NA
9、7显存容量(GB)8080/4024NA64323232显存类型HBM2eHBM2eLPDDR5NANANAGDDR6NA总线接口PCIe5.()16PCIe4.()16PCIeGen4.0l6PCIeGen4.016PCIe5.016PCIe5.()16PCleGen5.016PCIeGen4.016生态CUDACUDANAROCm兼容CUDACUDACUDACUDACUDA中游:算力资源供给保持强劲增长势头,算力基础设施建设动力强劲。算力规模方面,截至2022年底,我国算力总4各公司官网产品综合整理规模为180EFLOPS,其中,通用算力规模为137EFLOPS,智能算力规模为41EFLO
10、PS,超算算力规模为2EFLOPSo智能算力正处于高速增长阶段,2022年规模年增长率达41.4%,规模占比达22.8%。算力布局方面,2022年,京津冀、长三角、粤港澳等8个国家算力枢纽建设进入深化实施阶段,新开工数据中心项目超60个,新建数据中心规模超130万标准机架。智能算力方面,全国有近30个城市正在或提出建设智算中心(详见附件2),规划算力规模超过14EFLOPSo表3中国算力规模(EFLOPS)52021年2022年同比增速通用算力10913725.7%智能算力294141.4%超算算力22-下游:大模型应用赋能多行业,算力安全要求进一步提升。国产大模型数量已突破90个,大型互联网
11、企业发力通用大模型,中小AI企业聚焦金融、交通、教育等行业大模型,大模型环节新产业格局已初步形成。算力安全类企业逐步向基础设施安全、编排调度安全、数据安全、运营服务安全等在内的一体化算力防护能力进行升级。二、算力建设布局篇(一)算力建设概述浙江省贯彻落实长三角国家级枢纽节点建设要求,在原有“以杭州为主核心,宁温金义为副核心的算力空间布局基础上,逐步形成长三角国家枢纽区、都市圈核心区、边缘节52023智能算力发展白皮书点区“整体统筹、多级联动”的空间发展新格局。截至2023年6月,全省数据中心共计166个,其中已建大型、超大型数据中心28个,在建大型、超大型数据中心15个。嘉善阿里巴巴长三角智能
12、计算基地于2022年9月正式开工,建成后可支撑20万台服务器;中国电信长三角国家枢纽嘉兴算力中心项目于2022年11月正式签约,计划2023年三季度全面开工。表4浙江省算力基础设施(数据U口心)建设情况个数已建数据中心156其中:已建大型、超大型数据中心28在建数据中心(含扩建6个,新建10个)16其中:在建大型、超大型数据中心15智算基础设施加快建设。杭州人工智能中心于2022年5月上线,于2023年2月启动二期建设,整体算力规模达140PFLOPSo宁波人工智能超算中心于2023年1月上线,入选2023中国互联网大会“十项特别推荐案例”。2022年11月,吉利星睿智算中心超算平台在湖州长兴
13、正式启动建设,是国内车企自建设备规模最大、综合算力领先、业务覆盖领域最,面、智能化支撑能力最强、高安全级别的智算中心。专栏:宁波人工智能超算中心建设内容:宁波人工智能超算中心2022年8月正式开工,仅用了127天时间就完成了一期100P半精度人工智能算力和5P双精度高性能计算算力建设任务。建设成效:2023年1月,宁波人工智能超算中心正式上线。目前已与22家用户进行算力对接(宁波大学、市气象局、浙大宁波理工学院、诺丁汉大学、薄言科技、北航宁波研究院、舜宇集团、可知科技、博登智能等),在气象预报、社会治理、数字文化、智能制造等领域实现创新应用突破。(二)算力空间布局算力资源布局较为集中,分布于以
14、杭州为中心的浙北与浙中区域。截至2023年6月,已建算力方面,杭州(52.6%)、嘉兴(13.7%)、宁波(8.9%)、湖州(8.8%)、金华(6.2%)位列前五位,占据全省超90%的比例;在建算力方面,杭州(54.7%)嘉兴(27.3%)宁波(7.6%)金华(5.9%)绍兴(2.6%)分列前五,占比超98%o表5浙江全省各市已建与在建算力基础设施布局地市已建算力规模占比在建算力规模占比杭州市52.6%54.7%宁波市8.9%7.6%温州市3.8%0.0%嘉兴市13.7%27.3%湖州市8.8%1.9%绍兴市1.5%2.6%金华市6.2%5.9%衢州市0.4%0.0%舟山市0.5%0.0%台州
15、市1.3%0.0%丽水市2.5%0.0%合计100%100%(三)算力能耗水平全面推进老旧数据中心改造,算力能耗水平仍有提升空间。截至2023年6月,自2022年开始,启动全省存量数据中心整改计划,覆盖数据中心总计147个,分改造、整合、淘汰有序进行。截至2023年6月,三个一批工作取得了一定成效,已完成10个数据中心改造,淘汰24个不符合标准的数据中心,整合12个中小型的数据中心,但28个超大型、大型数据中心中PUE超过1.4的共仍有11个,占比为28.2%。PUE1.4数据中心PUE1.4占比现状表6浙江省数据中心整改进度三、算力技术创新篇(一)自主可控能力持续增强算力芯片与服务器自研实现
16、突破。2021年,阿里云推出“倚天710处理器”以及对应的磐久服务器M系列,云计算整体性能在数据库、大数据、视频编解码、Web服务器等核心场景中的性价比提升,每TB级数据的运算功耗降低。华为杭州研究所聚焦芯片(鲸鹏/昇腾)、操作系统(欧拉/鸿蒙)等领域,自主研发的Atlas800AI推理服务器可支持百路高清视频实时分析,广泛应用于中心侧Al推理场景,获得浙江省科技进步一等奖。高端存储技术持续创新。2020年10月,宏杉科技全闪存产品在全球性能Te)Plo中排名第二,16控配置下性能第-O2023年6月,新华三集团发布新一代XlOOOO分布式存储新品,在一个平台同时支持块、文件、对象与HDFS存
17、储能力,单一命名空间支持EB级容量,系统的性能和容量随节点数增加呈线性增长。算网关键能力显著提升。浙江电信已形成涵盖公有云、私有云、混合云、AI算力、安全池、一城一池边缘云等多种细分云业务场景的算力节点。浙江移动作为中国移动唯一的算网大脑创新试验场,已完成算网大脑原型系统的开发和验证,上线“东视西渲”业务场景。浙江联通打造以联通云为核心的算力底座,建设了德清、谷易等多个规模化区域数据中心,持续提升“连接+感知+计算+智能”的算网服务水平。专栏:自主研发的“云端”CPU阿里巴巴“倚天710”处理器建设内容:倚天710是阿里巴巴旗下平头哥的产品,平头哥从2018年开始研发芯片,先后研发了玄铁CPU
18、、无剑SoC、含光NPU等。倚天710基于ARMv9架构,采用台积电5nm制造工艺,能够同时兼顾性能和功耗。内存和接口方面,同样集成业界最领先的DDR5、PCIE5.0等技术,可以有效提升芯片的传输速率,适配云的不同应用场景。建设成效:2022年云栖大会上,阿里巴巴宣布自研CPU倚天710已大规模应用。编解码场景实现80%的性价比提升,数据库场景、Al推理场景、大数据场景也都分别有着大幅度的提升。天猫双11核心交易系统平滑迁移至倚天710云实例,算力性价比提升30%O(二)绿色节能技术不断创新新建数据中心深化技术产品创新,实现绿色节能领先。制冷技术创新方面,乌镇之光超算中心自主研发的全新液冷散
19、热方案“浸没相变液冷系统”,实现整体PUE达到1.17;浙江云谷磐石数据中心采用国际领先的滨化锂技术,利用温州电厂的余热转换制冷达到节能增效目的。节能产品技术创新方面,由洁普环保申请专利,浙江大学团队研发的新一代热管背板空调技术应用于杭钢云计算数据中心一期,空调节能50%以上;阿里云“巴拿马”电源系统通过缩短供电路径、直流不间断,来提高电源效率,并已全面部署到阿里云新增的自建数据中心,截至2023年3月31日,阿里云全国数据中心已应用366套高性能电源,容量超800兆瓦。存量数据中心应用新型节能方案,加快绿色转型步伐。供电侧,推动绿色能源创新技术应用,中国移动长三角(宁波)数据中心安装IOIl
20、kWP光伏叠光系统,创新采用“光伏产生的直流电直接消纳”,给直流负载直接供电,有效避免了传统交流光伏系统中交流电并网风险性高等痛点,全园区年总发电量约130万kWh,年均减排二氧化碳1,031吨,每年可节约电费达143余万元。用电侧,加强数据中心的绿色智能运营,阿里云2022年在七个自建大型数据中心部署智能算法运维,实现冷却系统能耗下降5-11%;通过对租赁数据中心的用电和碳排放信息进行监测、衡量、分析,以绿色低碳考核来推动更多供应商加大使用清洁电力和交易绿证,实现2022年价值链减碳量达36.3万吨。专栏:标杆新型绿色数据中心乌镇之光超算中心建设内容:作为浙江首个超算中心,国家超级计算乌镇中
21、心于2020年11月启动建设,用地面积30亩,建筑面积45,000平方。采用浸没相变液冷技术,以高绝缘、低沸点的液体为冷却介质、以全浸没为实现方式、以相变换热为传热形式,研发出了全新的液冷散热方案“浸没相变液冷系统“,更好地满足了未来高密度数据中心对散热地需求。建设成效:2022年5月,乌镇之光超算中心正式上线,全球领先的浸没相变液冷技术实现PUE达到1.17,高密度建设方式实现空间节省达到80%,低噪音方面实现噪音分贝低于50dBo目前,国家超级计算乌镇中心服务包括中科院体系研究所,省内重点实验室、科研院所、高校及创新企业,涵盖物理化学材料、生物信息、人工智能等领域。(三)安全隐私水平保持领
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