算力基建产业发展现状、竞争格局及未来发展趋势分析:智能算力占比突破35%,超节点技术引领国产化突围
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- 发布时间:2025/08/06
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算力基建系列深度分析:算力产业链及液冷设备投资机会梳理.pdf
算力基建系列深度分析:算力产业链及液冷设备投资机会梳理。智能算力成为新引擎,算力基建市场规模达千亿。算力产业链主要包括上游IT软硬件设备、中游的算力网络及平台、下游各类应用场景。根据使用设备、提供算力强度的不同,算力中心可分为通用算力中心(即传统数据中心)、智算中心、超算中心三类。据中国信息通信研究院数据,截至2023年底,全球算力总规模达到910EFLPOS(FP32),同比增长40%,其中,智能算力规模增速达136%,远超算力总规模增速,智能算力逐渐占据重要地位,且智能算力占比达到37%,在新增算力市场规模中,智能算力占比更是达到74%,是主要驱动力。同年我国算力总规模达237EFLPOS...
算力作为数字经济的核心生产力,正在全球范围内引发新一轮基础设施投资热潮。中国算力基建产业在政策引导、技术创新与市场需求的多重驱动下,已形成以智算为核心、绿色低碳为导向、全国协同为布局的高质量发展格局。2025年世界人工智能大会上,华为昇腾384超节点真机以300 PFLOPs算力引发业界轰动,其性能已达国际领先水平的2倍,标志着中国算力技术路径的成熟。与此同时,我国智能算力规模已达748EFlops,占整体算力35%,预计全年将突破1037.3EFlops,增速超40%。本报告将全面剖析算力基建产业现状,从超节点技术突破、绿色算力部署、区域协同布局等维度解读竞争格局,并基于技术演进与政策导向,前瞻性分析未来五年行业发展趋势,为业界提供深度洞察。
算力基建产业概述:数字经济基石与战略竞争高地
算力基础设施作为支撑数字经济发展的底层支柱,已成为衡量国家科技实力的重要标志。进入2025年,全球数字经济竞争格局加速重构,算力不仅成为推动千行百业数字化转型的核心引擎,更是培育新质生产力、重塑产业价值的关键要素。中国算力基建产业在"东数西算"国家战略引导下,已形成涵盖数据中心、超级计算、智能计算、边缘计算等多元协同的完整体系,构建起集计算设备、存储系统、网络传输、能源保障于一体的全产业链生态。
当前中国算力产业呈现出规模扩张与结构优化双重特征。工信部数据显示,2025年我国算力总规模已突破369.5 EFLOPS,稳居全球第二,其中智能算力占比攀升至35%,远超《算力基础设施高质量发展行动计划》设定目标。在用算力标准机架达1043万架,年增长18.5%,"东数西算"八大枢纽节点算力总规模达215.5EFlops,智能算力占比更高达80.8%。这一增长态势主要受益于AI大模型训练的爆发式需求、传统产业数字化转型的深入推进,以及国家政策的有力引导。值得关注的是,国产算力技术路线取得重大突破,华为昇腾、沐曦科技、壁仞科技等企业推出的超节点解决方案,通过创新的系统级架构设计,在芯片制程受限情况下实现了算力效率的跨越式提升。
从产业价值看,中国算力基建市场规模持续高速增长,2024年突破2.8万亿元,同比增长32.5%,预计2025年将达3.6万亿元,在全球市场中占比33%。市场结构呈现基础算力(45%)、智能算力(40%)、超算(15%)的多元化分布,反映出应用场景的不断丰富与深化。区域布局上,东部地区因数字经济活跃仍为需求中心,但受能耗与土地成本制约,西部地区凭借可再生能源优势快速崛起,内蒙古、贵州等"东数西算"节点绿电覆盖率超80%,算力成本较东部降低45%,全国一体化协同发展格局初步形成。
技术创新层面,异构计算与算网融合成为主流发展方向。CPU+GPU+DPU融合架构广泛普及,800G/1.6T光模块进入规模部署阶段,液冷技术普及率提升至30%,推动PUE值降至1.25以下。更为关键的是,超节点技术通过Scale Up(纵向扩展)与Scale Out(横向扩展)的有机结合,构建起高效的大规模并行计算体系,如华为Atlas 900 A3 SuperPoD通过MatrixLink全对等互联实现384颗昇腾NPU高效协同,算力规模达300 PFLOPs,为国产AI算力突围开辟了新路径。
算力基建发展现状:超节点技术崛起与智能算力爆发
超节点架构正在重塑全球AI算力竞争格局,也为中国企业在技术生态相对弱势的情况下实现弯道超车提供了可能。这一技术概念最初由英伟达提出,其核心在于通过高速互联将多个计算节点整合为性能更强的"超级计算单元",专门应对复杂的大模型计算任务。2025年世界人工智能大会上,国产超节点技术迎来集体爆发,华为、沐曦科技、新华三、超聚变等厂商纷纷展出创新方案,形成了一场引人注目的"集体秀"。华为展出的昇腾384超节点真机(Atlas 900 A3 SuperPoD)集成384颗昇腾NPU和192颗鲲鹏CPU,算力规模达300 PFLOPs,接近英伟达GB200 NVL72系统的2倍性能,成为展会焦点。超节点的价值不仅在于算力聚合,更在于其通过创新的互联架构大幅提升计算效率。曦智科技创始人沈亦晨指出,在采用相同GPU的情况下,英伟达GB200 NVL72超节点相比传统8卡服务器互连方案,吞吐量可提升3倍以上。这种效率跃升源自对并行计算中数据同步与参数交换瓶颈的突破,中科院物理所分析认为,超节点作为Scale Up的当前最优解,能有效支撑并行任务,显著缩短大模型训练周期。
国内厂商在超节点技术路径上展现出多元化创新态势。沐曦科技推出的Shanghai Cube国产高密度液冷整机柜采用47U单机柜4组超节点设计,每组集成32颗GPU,单机柜达128颗GPU,8机柜即可组成千卡集群。耀龙S8000 G2超节点则首创3D Mesh互联技术,实现64张曦云C550通用GPU高速互联,通信性能提升4倍,可支持DeepSeek、Qwen等主流大模型全场景应用。服务器厂商也不甘落后,中兴通讯推出单机柜64颗GPU的智算超节点服务器;新华三全球首秀H3C UniPod S80000,实现单机柜64卡高密部署;超聚变则展出全球首个多元智算即插即用超级集群系统,单柜容纳128个AI加速卡,支持112G/224G高速互连,采用第五代100%原生液冷技术,节能20%以上。这些创新表明,在芯片制程进步受限的背景下,中国厂商正通过系统级优化、互联技术突破和散热方案创新,构建具有国际竞争力的算力基础设施。
智能算力需求的爆炸式增长成为驱动产业发展的核心力量。2025年我国智能算力规模已达748EFlops,占整体算力35%,IDC预测全年将达1037.3EFlops,同比增长超40%。这一增长主要源于万亿参数大模型与多模态训练的兴起,对算力供给提出了极高要求。单个万卡集群投资已超10亿元,科学计算、工业仿真、元宇宙渲染、自动驾驶等领域的需求呈现指数级增长态势。应用场景的多元化也推动算力形态不断创新,湖南湘江新区的"AI公务员"可瞬间将政策文件转化为精准摘要,天津医科大学总医院的DeepSeek"智算一体机"支撑老年专慢病评估和AI报告生成,展现了智算与传统行业融合的巨大潜力。中国电信中部智算中心为支撑AI研发,近期完成2EFlops算力扩容,服务武汉人工智能研究院等机构;"东数西算"甘肃枢纽庆阳集群智算规模突破50EFlops,重点满足京津冀、长三角等区域需求。基础电信企业打造的万卡智算集群成为算力供给"超级枢纽",有力支撑了国产大模型的训练与推理。
国产算力生态建设步入协同创新新阶段。随着大模型进入推理时代,国产芯片与国产模型间的协同适配成为关键课题。阶跃星辰发布Step 3大模型的同时,联合华为昇腾、沐曦、壁仞科技、燧原科技等发起"模芯生态创新联盟",推动"国芯+国模+国用"生态落地。沐曦科技孙国梁表示,Step 3的突破在于"非常适合国产算力卡,并且效果能达到世界领先水准",改变了以往模型基于英伟达生态设计的局面。这种协同不仅体现在芯片与模型之间,更延伸至全产业链——燧原科技创始人赵立东观察到,超节点、全光互连、分布式并行等技术已非单家企业能完成,需要跨行业协作构建系统化解决方案。国产替代进程也取得积极进展,虽然7nm以下先进制程芯片国产化率仍不足20%,但通过超节点等架构创新,国产算力已实现从"不可用"到"可用"的跨越,正朝着"好用"和"易用"目标迈进,预计2025年第四季度将达到更成熟状态。
算力基建竞争格局:国产化替代加速与生态协同突破
国产化替代浪潮正深刻重构算力基建产业竞争格局。在地缘政治因素与技术自主可控需求的双重驱动下,中国算力基础设施领域已形成以华为昇腾、沐曦科技、燧原科技、壁仞科技等为代表的国产芯片产业梯队,通过差异化技术路线推动进口替代进程。虽然目前7nm以下先进制程芯片国产化率仍不足20%,但国内厂商通过系统级创新在特定领域实现了有效替代。华为昇腾链生态企业、存算一体芯片厂商保持强劲增长,五年复合增长率预计超过45%。沐曦科技推出的曦云C600通用GPU与燧原科技发布的通推一体L600AI芯片,标志着国产AI芯片已进入产品迭代升级阶段。更为关键的是,国产算力方案开始获得市场认可,太初元碁基于自研异构众核架构加速卡构建的高密智算底座,已服务200余家高校与企业,支撑超1200P算力需求,并与国家超级计算无锡中心合作落地升级版"太湖之光A+"系统。这种市场突破不仅体现在商业领域,在科研与国家安全等关键领域,自主可控算力的部署进度也明显加快。
技术路线竞争呈现出多元探索态势。在单芯片性能短期内难以超越国际龙头的情况下,国内企业积极探索架构创新,超节点技术成为最具代表性的突破方向。壁仞科技OCS超节点项目负责人董朝锋指出,虽然超节点尚无标准定义,但业界普遍将单机8卡作为节点基准,而超节点则追求节点内带宽与延迟性能的一致性。国内方案主要分两种路径:一种是通过高电机柜集成更多GPU,如超聚变单柜128个AI加速卡设计,实现"1柜顶32柜"的密度突破;另一种是通过光互连技术实现跨机柜协同,如中兴通讯联合上海仪电、曦智科技和壁仞科技发布的LightSphere X光互连光交换GPU超节点。沈亦晨分析认为,中国在光互连能力上不受制程限制,这将成为差异化竞争的关键优势。摩尔线程则另辟蹊径,提出"AI工厂"理念,其KUAE2智算集群解决方案支持FP64至FP8全精度计算,最高可部署10240个全功能GPU,通过系统级工程创新提升训练效率。多样化的技术探索虽然可能导致资源分散,但为国产算力在不同应用场景中找到优势领域提供了更多可能性。
算网协同发展构建起基础设施新优势。随着全国一体化算力网络建设推进,算力资源调度能力成为竞争的重要维度。中国电信"息壤"平台整合350余个云池资源,通过AI算法优化调度,使跨域算力调度效率提升60%,资源利用率超75%;中国移动"算网大脑"纳管全国超25万条网络链路、37.6EFlops算力,日均完成亿次精准调度;中国联通"智枢"平台则着力打通"算力孤岛",提供"高效入算、灵活联算"服务。三大运营商构建的"国家—区域—行业"三级调度架构,显著提升了我国算力资源的整体利用效率。网络技术的进步为算网协同提供了坚实基础,400G光传输技术已规模商用,中国移动400G省际骨干全光网覆盖超135个城市,中国电信完成全球首次400G与800G双速率混合组网验证,中国联通建成全Mesh 400G ROADM骨干网。这些基础设施使算力资源能够实现全国范围的灵活调度,支撑了浙江零跑汽车等企业将制造周期从60个月缩短至24个月的效率革新。
应用生态协同取得突破性进展。长期以来,国产算力面临"有芯片无生态"的困境,但2025年以来,模型、芯片与平台间的协同明显加强。阶跃星辰发起的"模芯生态创新联盟"汇聚华为昇腾、沐曦、壁仞科技、燧原科技等芯片企业,以及无问芯穹、寒武纪、摩尔线程等平台厂商,推动"国芯"与"国模"的深度融合。这种协同不仅停留在战略层面,更落地于技术适配——阶跃星辰Step 3大模型针对国产算力深度优化,改变了以往模型主要适配英伟达硬件的局面。沐曦科技孙国梁强调,应对客户场景需求需要芯片、模型和数据全产业链协同。在产业应用端,算力基建已渗透至各行业核心场景:中科大"九章三号"实现255光子操纵,特定问题算力超经典计算机亿倍;国家超级计算无锡中心的SWBind应用助力新药研发,智企小助手则融合大模型技术赋能企业智能化。北京戴西软件接入算力互联网服务后,设计验证时间从数月缩短至几天,设计成功率从60%提升至80%,充分展现了算网协同对产业效率的变革性影响。
算力基建未来趋势:绿色集约发展与国际合作新范式
绿色低碳转型将成为算力基建可持续发展的必由之路。随着算力规模快速扩张,能耗问题日益凸显,目前数据中心年用电量已占全国总用电量的2%,推动算力基础设施向节能环保方向发展已成行业共识。政策层面,我国正通过强制性标准引导绿色化发展,北京提出到2027年将存量数据中心年均PUE值降至1.35以下,当前全国仅41%的数据中心达到PUE≤1.4的标准。技术创新为绿色算力提供了实现路径,液冷技术作为最具潜力的解决方案,普及率已提升至30%,中国移动长三角(苏州)云计算中心通过液冷技术使散热能耗降低50%-60%,PUE值降至1.25以下;中国联通青海三江源国家大数据基地创新"绿色电力+绿色算力+绿色金融"模式,实现100%绿电消纳。区域布局上,西部地区凭借可再生能源优势成为绿色算力发展高地,青海省创建"清洁能源+绿色算力"协同发展模式,内蒙古呼和浩特每年投入1.28亿元打造绿色算力与人工智能新高地。未来,随着碳达峰、碳中和战略深入推进,智算中心绿色能源配额交易等机制将逐步完善,推动算力基建与可再生能源深度融合,构建可持续发展的数字基础设施体系。
技术演进路径呈现异构化与光电融合趋势。后摩尔时代,单一芯片性能提升放缓,异构计算成为突破算力瓶颈的主流方向,CPU+GPU+DPU融合架构广泛普及。光子计算等前沿技术开始从实验室走向产业化,曦智科技光子AI芯片实现图像识别能效比提升100倍,上海计划2026年投运全球首个100P OPS光子超算中心。超节点技术将继续向更高密度和更大规模方向发展,沈亦晨预测未来国内方案将"在每个机柜内尽量放更多算力,然后通过光互连将多个机柜连接成一个超节点"。存储技术也在加速创新,全闪存阵列在智算中心的渗透率达50%,长江存储232层3D NAND芯片将存储密度提升50%。网络层面,800G/1.6T光模块进入规模部署阶段,光迅科技、中际旭创等厂商不断提升传输效率和稳定性。值得关注的是,量子-经典混合计算开始从理论走向实践,中国电信开通合肥至内蒙古枢纽的400G量子OTN通道,为未来算力形态创新埋下伏笔。这些技术创新将共同推动算力基础设施向高效能、低功耗、高密度方向发展,支撑数字经济持续增长的需求。
区域协同深化推动全国算力资源优化配置。"东数西算"工程进入2.0阶段,全国一体化算力网络建设将实现质的飞跃。长三角、京津冀、成渝等区域已形成特色鲜明的协同模式——长三角算力期货交易平台完善运营细则,杭钢股份发挥主导作用;京津冀成立超算中心液冷技术共享联盟,由中科曙光牵头推动技术创新;成渝地区实施双城算力调度算法动态优化方案,提升资源利用率。这种区域协同不仅体现在资源调度上,更延伸至产业生态构建。甘肃枢纽庆阳数据中心集群智算规模突破50EFlops,重点服务东部地区需求;湖北武汉中国电信中部智算中心完成2EFlops扩容,支撑区域人工智能研发。国家数据局统计显示,"东数西算"八大枢纽节点算力总规模达215.5EFlops,智算占比高达80.8%,表明国家战略引导下的资源配置已取得显著成效。未来,随着算力互联网试验网建设和《算力互联互通行动计划》实施,全国算力网络将按照"点、链、网、面"思路体系化推进,最终实现"无论何时何地,都能轻松用上算力服务"的愿景,为企业提供类似水电的基础设施服务。
国际合作将在博弈中探索新范式。全球算力竞争格局日趋复杂,一方面技术管制持续加码,美国对华14nm以下芯片管制扩大,另一方面中国市场与技术创新的吸引力又使国际企业难以割舍。在此背景下,中国算力基建产业将采取"自主创新+有限合作"的双轨策略。Omdia分析师苏廉节指出,如能提供"从英伟达CUDA一家对多家芯片厂商平滑迁移的解决方案,将对整个生态非常有利",这暗示着国产算力生态可能保持一定开放性,寻求与国际标准兼容的发展路径。跨境数据流通安全港规则在粤港澳大湾区等地的试点,也为国际算力合作提供了制度探索。市场层面,中国算力基建市场规模全球占比达33%,对国际技术企业仍具强大吸引力。中国移动400G省际骨干全光网覆盖超135个城市,部分复用段具备800G、1.2T能力;中国电信完成全球首次400G与800G双速率混合组网验证,这些基础设施能力为国际合作提供了技术基础。未来,中国可能通过绿色算力、超节点架构等差异化优势,在"一带一路"沿线国家和新兴市场寻求合作突破,构建自主可控的国际算力生态圈,同时在全球数字经济治理中争取更大话语权。
以上就是关于2025年中国算力基建产业发展现状、竞争格局及未来趋势的全面分析。从超节点技术突破到智能算力爆发,从国产化替代加速到绿色集约发展,中国算力基础设施正经历从量变到质变的关键跃升,为数字经济发展注入强劲动能。随着技术创新、政策引导和市场需求的共同驱动,中国有望在不远的未来实现从"算力大国"向"算力强国"的历史性跨越。
编辑:SS浪潮-
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