从五年《先进计算企业竞争力研究》
看先进计算发展的“优”与“忧”
近年来,随着数字化应用场景不断丰富,算力需求快速增长,尤其是近两年AI大模型与行业加速融合,中国先进计算呈现快速发展态势。赛迪顾问自2020年开始持续开展先进计算企业竞争力研究,跟踪中国先进计算企业发展动态。研究成果显示,五年来中国先进计算企业无论从整体实力、产品先进性还是生态建设都取得不俗的成果,但是依然面临着关键零部件供给能力不足、高耗能、算力安全等隐忧风险。
一、五年来先进计算发展成果显著
(一)先进计算企业实力持续增强
近五年来,随着算力需求爆发式发展,企业加快布局先进计算相关产品和业务,先进计算营收持续提升,先进计算企业实力持续增长,尤其是2023年AI大模型行业应用加速铺开,为先进计算企业发展带来强大助推力。在《2024先进计算企业竞争力研究》中TOP100企业营收接近2.7万亿元,同比增幅达到19.4%,较《2020先进计算企业竞争力研究》中TOP100企业营收提升超过1万亿元,五年复合增长率达到13.2%。其中,中小企业营收增长明显,《2024先进计算企业竞争力研究》TOP100门槛为7.1亿元,较《2020先进计算企业竞争力研究》TOP100门槛提升了一倍有余。
(二)产品含“智”量不断提升
近年来,AI算力应用快速铺开,AI大模型与行业融合进程不断深入,带动了AI相关软硬件产品蓬勃发展。硬件方面,AI技术应用加快AI手机、AI PC、AI工作站等新型终端产品出现,向用户构建AI应用新场景的同时,为消费电子市场注入发展活力。2023年,中国AI服务器市场保持快速增长,规模达到349.5亿元,市场占比提升至19.8%;《2024先进计算企业竞争力研究》中有6家服务器厂商入围终端领域TOP10,其中部分企业受益于其AI服务器业务的增长先进计算营收增速超过30%。软件方面,AI技术应用助力软件强化赋能文字处理、演示文稿、邮件管理、会议管理等办公场景,加快实现非结构化数据处理,充分挖掘和利用数据要素价值,推动办公软件从辅助工具到生产工具转变。
图1 2020-2024先进计算企业竞争力研究前百企业营收总额及增速情况
(三)算力生态建设加快
近五年来,中国先进计算生态加快建设。一方面,各计算生态伙伴数量快速增长。“鲲鹏”生态从2019年发展至今已聚集了5100多家合作伙伴,打造了15800多个通过鲲鹏认证的解决方案,在政务、金融、电力、运营商等领域均实现了行业规模应用;“麒麟”生态自2019年12月至2023年7月,适配总数从1万款跃升到超215万款。另一方面,算力生态合作模式不断丰富。不仅开源开放持续推进,2023年11月龙芯中科在2023年产品发布暨用户大会上宣布,将开放授权给合作伙伴使用其龙芯CPU核心IP和龙架构指令系统。同时,新的生态间合作模式也在快速涌现,2023年7月,中国电子与华为宣布合并鲲鹏生态和PKS生态,共同创建支持鲲鹏和飞腾处理器的“鹏腾”生态。两生态间合作既能减少软件重复适配,也提升了硬件供应链稳定性。此外,2024年各生态加快推进原生生态建设,如龙蜥社区首推AI原生操作系统路线,在操作系统层面首次原生支持AI算力调用和应用,并基于“云+AI”创新理念,发布了“CentOS替代计划”“Anolis OS 23生态衍生计划”“AI应用推广计划”三大计划。
二、近年来先进计算发展中仍有隐忧
(一)关键零部件供给能力不足
《2024先进计算企业竞争力研究》TOP100企业营收增速研究结果显示,零部件与其他领域相比增速最低,不足服务领域营收增速的六分之一,与前百企业平均增速相比也低了14.4个百分点,发展潜力尚未完全释放,未来可能限制先进计算终端和服务的发展。
图2 2024先进计算企业竞争力研究前百企业各领域总体营收增长情况
(二)高性能算力带来的高耗能压力将越发沉重
《2024先进计算企业竞争力研究》结果显示,2023年高性能算力服务不断涌现,聚焦先进计算服务领域,从营收来看,TOP30企业营收中智算、超算等服务占比由1.4%提升到4.7%,面向生成式AI要求智算服务在2023年甚至实现了从无到有的突破。作为先进算力支撑,高性能算力基础设施正加速建设,耗电量也呈现激增态势。以智算中心为例,相比传统数据中心每机柜上架2U服务器,单机柜功率为3-5kW,智算中心的单卡功率在350-800W之间,按2U8卡设计,单机柜功率将在6-10kW,提升了将近100%。与此同时,据不完全统计,目前中国智算中心约400座,其中仅2024年上半年公开的智算中心建设项目就超过了一半,智算中心建设呈现高速增长态势,叠加智算中心高耗能特点,高性能算力带来耗能压力将持续增加,预计到2030年,用电量将接近10000亿度,占全社会用电量的7.9%。
(三)高速发展下算力安全亟待加强关注
由于宏观经济环境复杂,受资金方面影响较大的政府等主要客户需求放缓,投入持续收缩,安全软件市场受此影响,同比增速放缓。《2024先进计算企业竞争力研究》结果显示,网络安全企业营收呈现负增长态势,安全软件企业平均营收降幅达到1.6%。但是,随着算力“建设”向“调度”发展,算力网络建设加快推进,其具有算力泛在、灵活接入等特点,频繁的资源链接将导致资源的攻击暴露面增加,因此更容易受到网络黑客的攻击和恶意软件的侵袭,从而导致用户数据泄露和算力资源被滥用等问题。此外,由于算力应用场景不断丰富,数据量呈现激增态势,当数据传输过程中遇到篡改或泄露,其带来的影响将越来越大,对用户带来损失也愈发严重,赛迪顾问预测,到2024年年底,全球因勒索软件攻击造成的年度损失将超过400亿美元,这个数字在2030年将超过2000亿美元,安全风险越发突出,亟待加强关注。
三、赛迪建议
(一)加强产品研发创新,强化算力持续供给
加强关键技术研发投入,持续强化并行计算、混合精度计算、光线追踪和PBR等技术研发突破,在高性能计算、低功耗设计和制造工艺方面,缩小与国际领先企业的差距。针对特定应用场景进行优化,如推理、训练等,确保在实际应用中的表现达到客户预期,同时,加快推动关键零部件规模化生产,持续优化供应链,降低生产成本,从而提高产品的市场竞争力。推动开源与合作,加强与主要的AI框架社区合作,贡献代码,加快建立智算生态,助力国产先进算力发展。开发高效的编译器、调试工具和性能分析工具,帮助开发者更容易地迁移和优化模型。培训与支持:提供充分的文档、教程和技术支持,帮助开发者快速上手和解决问题。
(二)应用高效绿色产品,推动算力节能降耗
持续关注算力基础设施绿色产品推荐目录,应用液冷、蒸发冷却、氟泵、热管、HVDC、电力模块、预制微模块数据中心等高效节能技术和产品,因地制宜发展,充分利用空气冷源、液体冷源等自然冷源制冷。推动人工智能技术融合应用,构建智能运维平台,实现算力中心智能化、绿色化发展。应用全闪存、分布式存储等技术,加快布局液冷服务器等高效节能产品,降低算力基础设施IT设施能耗。依托国家绿色数据中心评价体系,完善健全绿色算力评价标准,关注PUE、WUE、CUE等关键指标,引导先进计算向高效绿色方向发展。
(三)推动算力安全建设,提供算力赋能保障
依托已有国家级防护平台和体系,构建统一算力网络安全防御体系架构,打造立体防御平台、全国态势感知系统中心等。建立持续评估的跨域信任体系,利用网络隔离、信任评估、安全代理等技术,进行动态授权管理和信任评估。积极探索新技术与新应用,加强对数字孪生、隐私计算等技术研发突破,加快应用密码资源、推广使用网络安全保险,提升网络安全技术创新应用。建立完善的漏洞管理和应急响应机制,及时发现和修复安全漏洞,主动应对各种安全威胁。定期开展安全培训活动,提高员工对网络安全的认识和重视程度。同时,企业还需要建立完善的安全管理制度和流程,规范员工的行为和操作。
相关政策
工信部发布《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2024年版)》
9月9日,为促进首台(套)重大技术装备创新发展和推广应用,加强产业、财政、金融、科技等国家支持政策的协同,工信部印发了《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2024年版)》(以下简称“目录”)。目录列表中提到氟化氪光刻机、氟化氩(ArF)光刻机。其中氟化氪光刻机照明波长248nm,分辨率≤110nm,套刻≤25nm;氟化氩光刻机照明波长193nm,分辨率≤65nm,套刻≤8nm。除了光刻机,目录中其他集成电路生产设备还包括硅外延炉、湿法清洗机、氧化炉、涂胶显影机、高能离子注入机、低能离子注入机、等离子干法刻蚀机、特种金属膜层刻蚀机、化学气相沉积设备、物理气相沉积装备、化学机械抛光机、激光退火装备、光学线宽量测装备等。
工业和信息化部办公厅发布《中小企业数字化水平评测指标(2024年版)》
9月9日,工业和信息化部办公厅发布《中小企业数字化水平评测指标(2024年版)》(以下简称“测评指标2024年版”)。评测指标2024年版延续2022年版整体架构,从数字化基础、管理、成效、经营四个维度综合评估中小企业数字化发展水平,并对评测方式进行了调整优化,其中,数字化基础、管理和成效三个维度采用评分的方式确定等级,数字化经营部分用场景等级判定的方式确定等级。
工业和信息化部等十一部门发布《关于推动新型信息基础设施协调发展有关事项的通知》
9月4日,工业和信息化部等十一部门发布《关于推动新型信息基础设施协调发展有关事项的通知》(以下简称《通知》)。《通知》提出要加强全国统筹规划布局、加强跨区域均衡普惠发展、加强跨网络协调联动发展、加强跨行业融合共享发展、构建绿色低碳发展方式、增强全方位安全保障能力、加强跨部门政策协调、加强组织实施等八个方面的要求。
工业和信息化部等四部门发布《关于2024年度享受增值税加计抵减政策的集成电路企业清单制定工作有关要求的通知》
9月14日,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、国家税务总局等四部门发布《关于2024年度享受增值税加计抵减政策的集成电路企业清单制定工作有关要求的通知》,部署做好2024年度享受加计抵减政策的集成电路企业清单制定工作,明确了管理方式、享受政策的企业条件等内容。
工业和信息化部办公厅发布《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》
9月20日,工业和信息化部办公厅发布了《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》,为贯彻落实党中央、国务院决策部署,加强对推动工业领域设备更新和技术改造工作的指导,依据《大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》和《推动工业领域设备更新实施方案》,工业和信息化部组织编制了《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》(简称《指南》)。《指南》针对27个工业重点行业的设备更新目标、政策和标准依据以及重点方向做了详细说明。
湖南省工业和信息化厅发布《湖南省人工智能产业发展三年行动计划(2024-2026年)》
9月5日,湖南省工业和信息化厅发布《湖南省人工智能产业发展三年行动计划(2024—2026年)》。提出要“发展智能软件。积极创建中国软件名园,推动软件产业发展集群集聚。充分利用首版次软件政策,支持软件企业与硬件企业深度合作,加快开发基于图像识别、图片生成、数据挖掘、深度学习、人机交互等算法软件。支持研制引擎框架工具体系,开发面向训练推理加速引擎、超大规模深度学习的高性能分布式并行计算框架和平台。发展智能操作系统,研发具有自主知识产权的服务器智能操作系统、智能终端操作系统等。积极推动系统软件、AI开发框架等软件和智能芯片、计算设备等硬件之间的适配和优化,打造软硬件一体化生态体系。支持工业软件企业利用人工智能技术提升三维建模、参数化设计、实体分割等工业软件底层技术的研发效率。支持应用软件企业集成各行业场景数据、技术、工艺提供专业行业软件解决方案。支持终端软件企业开发面向人工智能的各类商用APP、办公软件等软件产品。鼓励和支持代码大模型工具研发及应用,深化人工智能大模型在软件研发及运维中的应用,提升软件开发的智能化水平。”
投资动向
无问芯穹完成近5亿元A轮融资
9月2日,上海无问芯穹智能科技有限公司完成近5亿元A轮融资。本轮融资联合领投方为社保基金中关村自主创新专项基金(君联资本担任管理人)、启明创投和洪泰基金,跟投方包括联想创投、小米等。本次融资募集的资金将用于加强技术人才吸纳与技术研发,深入推动产品商业化发展,保持Infini-AI异构云平台产品与市场间的紧密嵌合,强化生态合作,激活异构集群算力资源。
亚马逊云科技AWS未来5年在英投资80亿英镑,强化数据中心建设
9月11日,亚马逊云科技AWS宣布计划在2024~2028年在英国投资80亿英镑(当前约745.85亿元人民币),用于数据中心的建设、运营和维护。亚马逊预计这笔投资到2028年将为英国GDP贡献140亿英镑(当前约1305.23亿元人民币),平均每年为英国当地企业创造约14000个全职当量工作岗位。
丈八网安获5000万元B轮融资
9月11日,北京丈八网络安全科技有限公司(以下简称“丈八网安”)宣布正式完成5000万元的B轮融资。本轮融资由广州白云金融控股集团有限公司(简称白云金控)和泓沣北京私募基金管理有限公司(简称泓沣资本)共同投资。白云金控作为本轮新增的直接投资股东,看好公司的发展前景。泓沣资本作为公司首轮融资的独家投资人也在持续加码。此次融资所得资金,丈八网安将继续用于加强技术人才的吸纳和网络仿真技术的研发,旨在进一步拓宽产品方向、丰富应用场景,有效推动网络仿真的普适化发展进程。
致瞻科技完成数亿元B轮融资
9月12日,致瞻科技(上海)有限公司完成数亿元B轮融资,本轮融资由国资央企基金-国新基金、国资地方基金-临港数科联合领投,国资地方基金-张江浩珩、知名国有券商投资基金-国泰君安创新投资、华泰紫金跟投,千乘资本等老股东持续看好,继续加注。
华大九天拟以9877.59万元转让南创中心46%股权
9月13日,华大九天发布公告称,公司拟向深圳亿方联创科技有限公司转让南京集成电路设计服务产业创新中心有限公司46%的股权,交易价格为9877.59万元。本次交易完成后,华大九天不再直接持有南创中心股权。由于华大九天持有亿方联创4.5455%股权,根据相关规定,本次交易构成关联交易。华大九天表示,本次出售参股公司南创中心股权,遵循了公平公允的原则,将对公司财务状况产生积极影响,没有损害公司及股东利益,有利于优化公司资产结构,符合公司战略发展目标。
胜脉电子完成B轮融资
9月26日,无锡胜脉电子有限公司完成B轮融资,本轮投资由庐阳科创、合肥创新投、架桥资本共同完成。本轮融资主要用于胜脉电子低中高压三大系列传感器的持续扩产、加速EMB力传感器的新品研发及量产、以及胜脉电子合肥公司的建设。
前沿技术
特斯拉推出“真智能召唤”技术:纯视觉无人驾驶召唤成为现实
9月3日,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克在社交媒体上宣布,特斯拉正式推出了“真智能召唤”功能,该功能作为特斯拉全自动驾驶(FSD)驾驶辅助技术的一部分,现已逐步向用户开放。这项新技术允许特斯拉车辆使用纯视觉技术进行无人驾驶召唤,从而在大型停车场中帮助车主轻松找到自己的车辆。“真智能召唤”功能的推出,标志着特斯拉在智能驾驶技术上的又一次重大飞跃。车主只需通过智能手机上的特斯拉应用发出召唤指令,车辆便能自动导航至指定位置。这一功能不仅提高了车主的便利性,同时也展示了特斯拉在自动驾驶领域的技术实力。特斯拉表示,“真智能召唤”基于最新的FSD版本,通过先进的计算机视觉算法,使得车辆能够识别周围环境并做出相应的决策,无需依赖传统的雷达或激光雷达传感器。这一技术进步有望为特斯拉赢得更多的市场份额,并加速全行业向自动驾驶技术的转型。
谷歌DeepMind展示GenRM技术:AI推理能力迎来新里程碑
9月3日消息,谷歌DeepMind团队在arXiv平台上发布了一篇突破性的论文,正式推出了GenRM技术。这一创新成果显著提升了AI在复杂任务处理中的推理能力,为生成式人工智能设立了新的标准。GenRM技术通过一种新颖的方法——微调语言模型作为奖励模型,来增强生成式AI的推理能力。这意味着,在处理诸如自然语言理解、逻辑推理等任务时,AI系统不再仅仅依赖于数据模式匹配,而是能够更加深刻地理解语境,并据此做出合理的判断和推论。根据DeepMind的研究人员介绍,GenRM技术通过引入一种称为“生成式验证器”的机制,能够有效地评估生成内容的质量,并据此调整后续生成的结果。这种奖励模型的设计旨在鼓励AI系统生成更加连贯、合理的内容,从而提高整体的表现水平。
SK海力士宣布开发出适用于数据中心的高性能固态硬盘
9月11日,SK海力士宣布开发出适用于数据中心的高性能固态硬盘(SSD)产品PEB110 E1.S。公司目前正在与全球数据中心客户共同进行PEB110验证,计划在获得验证后,于2025年第二季度开始量产该产品,并向市场供应。此次新产品采用的第五代PCIe带宽比现有第四代(Gen4)高一倍,PEB110的数据传输速度达到了32GTs。由此,PEB110的性能较上一代产品提升一倍,能效提升了30%以上。SK海力士首次将SPDM(Security Protocols and Data Model)应用于其面向数据中心的SSD产品中,大幅加强了信息安全功能。
华为联合黄鹤实验室发布安全AI大模型
9月20日,“华为全联接大会2024”期间,华为联合黄鹤实验室发布安全AI大模型,助力全球企业在人工智能时代打造坚实的安全底座。华为作为全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商,在网络安全前沿技术持续创新和研究。此次合作中,华为将依托于星河AI网络安全解决方案,提供安全大模型技术底座,由华为安全大模型赋能黄鹤安全大模型。安全大模型基于盘古为底座,结合华为在网络安全领域多年的深厚积累,集成海量网络安全语料与上千名网络安全专家的经验,赋能智能安全运维和高级威胁检测,实现安全运营效率10倍提升,辅助识别AI时代未知威胁。
恒生电子发布智能投研平台全新升级版WarrenQ 2.0
9月25日,第三届全球数字贸易博览会上,恒生电子发布智能投研平台全新升级版WarrenQ 2.0。WarrenQ2.0具备更广泛的金融数据覆盖能力和更强的金融投研大模型基座,进一步深度融入金融业务场景。在Chat、ChatMiner、AI写作三大经典功能上提升整体的精准度和完成度,同时推出大模型赋能的会议助手、脱水研报、政策比对三大新功能,大幅提升投研效率。在此次数贸会中,除了WarrenQ的升级,恒生电子旗下多款大模型应用也集体亮相,包括金融大模型LightGPT、金融智能助手光子及光子产品矩阵等。
产业运行
2024年1-7月中国电子信息制造业运行态势
2024年1-7月,中国电子信息制造业生产快速增长,规上电子信息制造业增加值同比增长13.4%,增速较同期工业高7.5个百分点。从主要产品来看,1-7月手机产量8.78亿台,同比增长9%;微型计算机设备产量1.86亿台,同比增长2.7%;集成电路产量2445亿块,同比增长29.3%。
图1 2023年7月-2024年7月中国电子信息制造业增加值累计增速
图2 2024年1-7月中国电子信息制造业主要产品产量及增长情况
2024年1-7月中国软件业运行态势
2024年1-7月,中国软件和信息服务业运行态势良好,整体收入达73429亿元。从细分领域运行情况来看,1-7月信息技术服务收入达49501亿元,同比增长12.2%;软件产品实现收入16524亿元,同比增长8.9%,在全行业收入中占比为22.5%;信息安全和嵌入式系统软件收入分别达1088亿元和6317亿元。从区域运行情况来看,西部、东北地区软件业收入增速小幅提升。
图3 2023年7月-2024年7月中国软件业务累计增长情况
图4 2023年1-7月和2024年1-7月中国软件业分类收入占比情况
图5 2024年1-7月中国软件业分地区收入增长情况
2024年1-7月中国通信业运行态势
2024年1-7月,中国通信业整体运行总体平稳。其中,电信业务收入累计完成10354亿元,同比增长3%,按上年不变价计算的电信业务总量同比增长11.2%。从细分业务来看,新兴业务*1-7月收入达2584亿元,同比增长11%,拉动电信业务收入增长2.5个百分点。此外,蜂窝物联网用户较快增长,三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户25.47亿户,比上年末净增2.15亿户。
图6 2023年7月-2024年7月中国电信业务累计增长情况
表1 2024年1-7月中国通信业主要指标完成情况
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