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综合算力

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《中国综合算力评价白皮书(2023 年)》精读笔记

发布机构:中国信息通信研究院(中国信通院) 发布时间:2023 年 9 月 文档编号:No.202304 篇幅:50 页

一、文档定位与核心命题

这份白皮书要回答一个非常具体的问题:在”东数西算”国家战略落地的背景下,如何从一元的”算力”评价,走向涵盖”算力 + 存力 + 运力 + 环境”的多元综合评价?

白皮书首次提出”综合算力”概念是 2022 年的《中国综合算力指数》,本期文件是 2023 年的升级版(指标体系 2.0)。它的本质是一份”省级排行榜 + 方法论说明书”:一边给 31 个省份打分,一边把怎么打的、用什么口径打的全部公开。

几个必须记住的总量数字(截至 2022 年底)

指标 数值 同比
算力核心产业规模 1.8 万亿元
算力总规模 180 EFLOPS 年增近 30%
其中:通用算力占比 76.7%
其中:智能算力占比 22.8% +41.4%(增长最快)
存力总规模 > 1000 EB +25%
国家枢纽节点间网络单向时延 ≤ 20 ms
在用数据中心平均 PUE 1.52

举例说明这组数字的含义:智算同比 +41.4% 远高于总盘 30% 的增速,背后是 AI 大模型的爆发——白皮书在第二章特别点名北京(《加快建设具有全球影响力的人工智能创新策源地实施方案 2023-2025》)和深圳(《加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案 2023-2024》)作为政策响应代表,反映出”通用算力增量趋稳、智算成为增长引擎”这一结构性变化。


二、概念拆解:”综合算力 = 算力 + 存力 + 运力”

这是全篇的理论底座。白皮书用三句话把三个”力”区分开:

  • 算力:以”计算能力”为核心,包含规模、经济效益和供需。是”挖掘数据要素价值”的驱动力。
  • 存力:以”存储容量”为核心,包含性能、协同、技术创新。是”承载数据”的关键设施。
  • 运力:以”网络传输性能”为核心,包含通信配套、传输质量、用户情况。是”连接用户、数据和算力的桥梁”。

举例说明三者关系:一家 AI 大模型公司在贵州训练模型——GPU 集群提供”算力”;数据集和 checkpoint 落盘需要”存力”;训练完成的模型权重要回传到上海/广州做推理服务,靠的是”运力”。任何一环薄弱都会拖累整体效率。这就是白皮书反复强调的”算存运一体化”。

白皮书还总结了综合算力的四大特点:综合性、先进性、系统性、长期性。其中”长期性”那段写得最朴实——”不可能一蹴而就”,前期搭理论、中期建产业链、后期完善生态。


三、评价体系 2.0:32 个三级指标的全景

体系一共 4 个一级指标 → 8 个二级指标 → 32 个三级指标。下表是我从附件三整理的完整结构(带计算口径),这是整份白皮书最有”工具价值”的部分。

算力维度

二级指标 三级指标 计算口径
算力规模 在用算力 已使用的 CPU/GPU 等芯片浮点运算能力
算力规模 在建算力 规划建设的 CPU/GPU 浮点运算能力
算力质效 上架率 已上架服务器 ÷ 机架可承载服务器
算力质效 PUE 数据中心总能耗 ÷ IT 设备耗电量
算力质效 CUE 数据中心 CO₂ 排放总量 ÷ IT 设备耗电量
算力质效 行业赋能覆盖量 数据中心赋能的平均行业数量
算力质效 业务收入 数据中心业务收入
算力质效 龙头企业布局 当地龙头企业 ÷ 业内龙头企业

存力维度

二级指标 三级指标 计算口径
存力规模 存储总体容量 服务器存储 + 外置存储容量之和
存力规模 单机架存力 存储总体容量 ÷ 机架规模
存力性能 IOPS 不同存储设备每秒读写次数之和
存力性能 存算均衡 存储总体容量 ÷ 算力规模
存力性能 先进存储占比 外部全闪存容量 ÷ 外部存储总体容量

运力维度

二级指标 三级指标(共 11 个)
基础网络条件 国家级互联网骨干直联点数、省际出口带宽、单位面积 5G 基站数、互联网专线用户、互联网宽带接入端口、单位面积长途光缆
网络运力质量 数据中心网络出口带宽、数据中心网络时延、固定宽带平均下载速率、移动宽带平均下载速率、千兆光网覆盖率

环境维度

二级指标 三级指标
资源环境 电价、自然条件(气温)、政策支持力度(政策数量)
市场环境 人才储备(高校毕业生)、行业交流频次(会议数)、示范荣誉、软硬件研发总投入、数据中心相关发明专利与软著授权总数

与 1.0 版本的差异

2.0 版在市场环境层面将”产业示范基地 / 新型数据中心 / DC-Tech 荣誉”三项合并,并新增了两个三级指标:软硬件研发总投入数据中心相关发明专利软著授权总数——这是有意识地把”技术创新”权重加大。

计算方法

采用极差标准化法对原始指标做 [0,100] 归一化,权重由 AHP(层次分析法)+ 专家打分 确定。结果得分越高表示该区域该指标能力越强。


四、四大维度评价结果与典型省份解读

4.1 综合算力 Top10:东数西算枢纽几乎全员上榜

排名 省份 备注
1 广东 排名不变,存力第一(>110EB)
2 江苏 与上海互换位次
3 上海 与江苏互换
4 河北 与北京互换,承接北京外溢
5 北京 与河北互换
6 浙江
7 内蒙古 西部代表,与山东互换
8 山东
9 贵州 西部代表,电价/资源优势
10 四川 首次进入前十

举例说明:Top10 的得分门槛是 40 分以上(前 6 名超过 45 分),整体呈现”东部存量领先 + 西部枢纽追赶”的结构。四川新晋前十是一个标志性事件,背后是成渝枢纽节点的政策落地——附件提及《全国一体化算力网络成渝国家枢纽节点(四川)实施方案》。

4.2 算力维度:在用 vs 在建分化明显

在用算力 Top5(>13 EFLOPS):上海、江苏、广东、河北、北京——这 5 省合计占全国 45% 以上。

在建算力 Top3(>18 EFLOPS):江苏、河北、山西。

举例说明这种”东用西建”现象:上海在用算力第一但在建算力进入不了前三,因为上海土地、电力受限,新增更多落到周边的江苏、河北。河北既承接北京外溢、又自身规划大,因此在用与在建双高——这是京津冀枢纽节点最直接的物理体现。

算力质效 Top10:广东(>68 分,第一)、河北、上海、宁夏、内蒙古、江苏、北京、甘肃、湖北、安徽。

举例:广东第一的关键是韶关数据中心集群全产业链规划落地;宁夏从去年榜外跃升到第四,原因是抢抓东数西算政策窗口,发布了《关于促进全国一体化算力网络国家枢纽节点宁夏枢纽建设的若干政策意见》等多份文件。

PUE 较低 Top10:青海、河北、宁夏、内蒙古、安徽、山西、辽宁、江西、甘肃、新疆。全国均值 1.52,西部和北方占绝对优势——天然气温低 + 可再生能源丰富,自然冷源直接降 PUE。

4.3 存力维度:广东独大,但区域分化警示

梯队 省份 关键数据
第一梯队 广东 总分 > 80,存储容量 > 110EB
第二梯队 江苏 总分约 75,规模性能并重
第三梯队 上海/河北/北京 60–70 分
第四梯队 浙江/贵州/甘肃/山东/四川 30–55 分

举例说明白皮书的一个明确警示:”四川和甘肃存储容量不到 30EB,虽存储性能有一定优势,但有限容量与不断增长的数据存储需求不匹配,未来可能出现数据’存不下’的情况。” ——这是少有的、点名预警具体省份的内容。

集中度:广东、江苏、上海、河北、北京、浙江六省合计存储容量 520EB,占全国 50% 以上;其中北上广三地就占 28%

先进存储(全闪存占比):北京、广东领先,存力性能均超 70 分。

4.4 运力维度:长三角与粤港澳基础网络遥遥领先

运力 Top10:上海、广东、江苏、浙江、四川、山东、北京、天津、河北、河南。

举例三大运营商在算网架构上的差异化布局

  • 中国电信:”2+4+31+X+O”,京津冀/长三角/粤港澳/成渝建天翼云 4.0 多 AZ。
  • 中国移动:”4+N+31+X”,强调云网边协同。
  • 中国联通:”5+4+31+X”,强调骨干网时延和多云联接,170 个城市”一城池”、MEC 节点超 400 个。

数据中心网络出口带宽 Top2:浙江、江苏(均 >75 分)——浙江的优势是”骨干网持续扩容 + 行政村百兆 + 家庭千兆”,把基础网络下沉得最彻底。

4.5 环境维度:西部资源 + 东部市场,错位互补

环境总评 Top10:内蒙古、宁夏、上海、山东、河北、北京、黑龙江、甘肃、江苏、四川。

资源环境 Top5:宁夏、内蒙古(均 >90 分)、青海、黑龙江、甘肃——能源 + 气温 + 地价 + 政策的综合优势。

举例:电价差(2023 年数据中心电价)

省份 数据中心电价(元/度)
贵州 ~0.35
内蒙古 ~0.37
宁夏 ~0.42
甘肃 ~0.53

对比一线城市电价(白皮书未直接给出,但通常在 0.7–0.9 元/度区间),西部枢纽节点的电价仅为东部的一半甚至 1/3——这就是”东数西算”的经济学基础。

市场环境 Top3:上海、广东、山东。这里的逻辑是”人才 + 研发投入 + 专利软著”——东部沉淀的人才与创新生态短期内难以被西部追上。


五、白皮书提出的五大发展建议(提炼版)

  1. 系统布局新型基础设施:智算/数据/超算/边缘四类中心协同推进,加快固态盘、5G、大带宽接入建设。
  2. 加速核心技术创新:芯片算力、AI 大模型、下一代存储、大带宽低时延——本质是补 PUE、单机架存力、出口带宽、研发投入这几块短板。
  3. 加快政策标准体系建设:推动”数据中心绿色低碳等级”“数据中心算力算效等级”等认证,研制国际标准。
  4. 持续构建全产业链生态:以”华彩杯”等赛事拉动产业创新。
  5. 激发算力产业创新动力:提升上架率,把算存运综合产品组合送进工业互联网、智慧医疗、智慧教育等垂直行业。

举例说明这五条的内在逻辑:白皮书在每条建议前都对应了评价结果——比如”加速核心技术创新”对应的是”我国 PUE、单机架存力、网络出口带宽、研发投入仍待提升”;”激发产业创新动力”对应的是”上架率有待提升”。建议不是凭空写的,而是用前面 30 多页评价结果反推出来的。


六、几个值得记住的关键概念

术语 全称 含义
EFLOPS Exa Floating-point Operations Per Second 每秒 10¹⁸ 次浮点运算,算力规模单位
EB Exabyte 10¹⁸ 字节,存储容量单位
PUE Power Usage Effectiveness 数据中心总能耗 ÷ IT 设备耗电量;越接近 1 越节能
CUE Carbon Usage Effectiveness 数据中心 CO₂ 排放总量 ÷ IT 设备耗电量;越低越绿色
IOPS Input/Output Operations Per Second 每秒读写次数,衡量存储性能
东数西算 8 大枢纽节点(京津冀、长三角、粤港澳、成渝、内蒙古、贵州、宁夏、甘肃)+ 10 个数据中心集群

七、阅读后的几点判断

  1. 东数西算的”评价化”落地:这份白皮书本质是给”东数西算”提供了一把可以量化、可以排名的尺子。32 个指标里至少 1/3 与枢纽节点直接相关(电价、可再生能源、政策支持力度、骨干直联点……)。

  2. 智算是下一阶段最大变量:通用算力 +30%、智算 +41.4%、AI 大模型政策密集出台——下一版白皮书(2024)的指标体系大概率会进一步分离”通用 / 智算 / 超算”的评价。

  3. 数据来源透明但仍有局限:附件一说明数据来自工信部调研 + 信通院整理 + 公开资料整理。”行业赋能覆盖量”“龙头企业布局”等指标依赖企业披露与文献——这类软指标的可比性比 PUE、IOPS 这类硬指标要弱。

  4. 被白皮书”点名预警”的省份:四川、甘肃存力规模不足;上架率全国偏低(多数省份提升空间大);PUE 设计值与实测值差距大——这是后续政策和投资的明确指向。


来源:中国信息通信研究院《中国综合算力评价白皮书(2023 年)》,2023 年 9 月。


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