中国信息通信研究院(简称“中国信通院”)2024年全新推出"集智"丛书,深度凝练院重要课题研究成果,由研究团队倾力编撰。丛书聚焦新型工业化、量子科技、人工智能、算力等关键领域,以系统性研究为根基、前瞻性洞察为脉络,按年度持续推出系列专著。
人工智能(AI)正以其颠覆性塑造未来,而磅礴的算力,正是定义这一变革速度与规模的基石。从最初的简单计算工具到如今超级计算机、云计算、边缘计算、智能计算、量子计算等多元化算力形态的涌现,算力的重要性已被提升到新的高度,它不仅关乎技术层面的突破,更深刻地影响了生产方式、商业模式乃至社会结构发生根本性变革。其战略性地位和支撑性作用已在全球范围内达成了广泛共识。 我们生活在一个数据爆炸式增长的时代,每一秒都有海量信息在全球网络中涌动,而算力正是将这些原始数据转化为有价值的信息、知识与智能决策的神奇钥匙。算力这一曾经隐于幕后、支撑起无数科技奇迹的基石,正以前所未有的速度发展,成为数字经济时代新的生产力,夯实了数字经济发展的基础,加速了数字经济与实体经济的深度融合,在推动科技进步、促进行业数字化转型以及支撑经济社会发展方面发挥着重要的作用。 01 规模与产业 | 算力推动我国数字经济蓬勃发展
从基础设施侧看,我国数据中心、智能计算中心、超算中心加快部署。 随着全国一体化算力网加快建设和“东数西算”工程的推进,我国算力基础设施建设和应用保持快速发展,截止到 2024 年年底,我国基础设施算力规模达到 280 EFLOPS,位居全球前列,算力总规模近 5 年平均增速近 30%。我国数据中心规模稳定提升,《数字中国发展报告 (2024 年 )》中的数据显示,截至2024 年年底,我国在用数据中心机架总规模超过 900 万标准机架,在用数据中心服务器规模超 3000 万台。我国数据中心电能使用效率(PUE)持续下降,行业内先进绿色数据中心 PUE 已降低到 1.1 以下,最低已达到 1.04,位于世界先进水平。

算力产业作为算力发展的基石,其繁荣程度直接关系算力技术的创新速度和市场应用的普及程度。算力产业链涵盖计算设备、计算芯片、计算软件等关键环节。计算设备是算力实际承载的主体,其产量与性能直接反映了计算机制造领域的实力与水平。随着数据处理需求的爆炸性增长,高性能、高可靠性的服务器成为支撑各行各业数字化转型的关键基础设施。计算芯片是算力实现的基础与核心,主要聚焦微处理器(如 CPU、GPU 等)和存储器等集成电路,其性能直接决定了计算任务的执行效率与数据处理能力,其产量反映了计算芯片生产供给能力。计算软件是算力赋能行业的关键,计算软件作为连接硬件与应用的重要桥梁,其发展水平直接关系算力技术能否有效赋能各行各业。
02 技术与应用 | 算力赋能千行百业数字化转型
计算技术的演进是一个持续不断并深刻影响人类生活和科学进步的过程。从最初的简单机械计算到现代的高速电子计算,再到未来可能广泛普及的并行计算和智能计算,每一次技术飞跃都带来了前所未有的变革。以智能计算、量子计算、光子计算、类脑计算等为代表的先进计算技术通过引入全新的计算范式,采用优化算法、提升硬件性能等手段,不断提高计算效率,逐渐降低能耗成本,有望突破传统计算机在速度、效率、能耗等方面的极限,为解决复杂问题、推动科学研究、加速产业升级提供前所未有的能力。

未来,随着量子计算、光计算等新型计算技术的不断发展和成熟,计算性能将进一步提升,计算速度将更快,计算规模将更大。同时,随着人工智能技术的不断突破和应用,计算机将更加智能化、自主化,能够处理更加复杂、更加高级的任务和问题。这些变革将深刻影响人类的思维方式和生活方式,推动人类社会向更加智能化、信息化的方向发展。
随着算力基础设施的不断完善,算力逐步开始赋能千行百业,以云服务为主要代表的算力服务不断普及,涵盖应用、软硬件产品和设施等的产业生态不断完善,有力地促进了各领域数字化转型。 03 集智 | 《算力崛起:重塑未来经济与社会》

在我国这片充满活力与创新精神的土地上,算力的发展更是日新月异、成就斐然。《算力崛起:重塑未来经济与社会》这本书详尽介绍了我国算力规模的快速增长、多样的技术创新路径,以及算力如何成为推动行业变革和经济增长的强大动力。通过对算力发展指数的深度剖析,本书系统展示了我国算力发展的综合实力,揭示了其与 GDP 之间的紧密联系,展现了部分城市在算力领域的卓越成就。
随着人工智能、数字孪生等新兴技术所带来的新机遇,算力产业正经历着前所未有的变革与重构。本书在深入分析这些挑战与机遇的基础上,提出算力发展的综合策略,涵盖基础设施建设、核心技术突破、产业生态优化、政策支持强化、应用场景拓展及国际策略布局等多个维度,旨在为全球算力产业的可持续与高质量发展提供有力指导。