算力基础设施赋能新兴产业价值创造的路径研究
摘要:新一轮科技革命与产业变革持续推进,新兴产业已经成为培育新质生产力、拉动经济增长的核心载体。算力基础设施作为数字时代的新型底座,承担着数据存储、模型训练、智能推理等基础功能,为新兴产业价值挖掘、价值转化与价值增值提供关键支撑。但当前算力供给不均衡、算力成本偏高、软硬件生态短板、数据流通壁垒等问题,制约算力赋能效应充分释放。在此背景下,厘清算力基础设施赋能新兴产业价值创造的内在逻辑,识别现实约束,构建适配的落地路径,对推动人工智能、低空经济、生物医药、智能制造等新兴产业提质增效具有现实意义。
关键词:算力基础设施;新兴产业;价值创造;新质生产力
一、算力基础设施与新兴产业价值创造的概念厘定和理论基础
(一)算力基础设施
算力基础设施的内涵 算力基础设施属于新型信息基础设施,由智算中心、超算中心、边缘算力节点、高速传输网络、算力调度平台以及配套软硬件体系共同组成,能够按需提供计算、存储、互联服务,是激活数据要素、支撑算法迭代、落地智能应用的底层硬件与服务体系。算力基础设施区别于传统通信基础设施,具备可调度、弹性供给、多场景适配的特征,不只是简单的服务器集群堆叠,而是可以跨区域调配资源、对接多元化产业需求的一体化算力网络。 在新兴产业场景中,算力基础设施的支撑作用十分突出。人工智能大模型的预训练、生物医药分子仿真、自动驾驶仿真测试、工业数字孪生等业务,都需要大规模算力资源支撑。依托统一算力调度平台,中小新兴企业不需要自建昂贵算力集群,通过算力租赁、算力服务采购降低创新门槛,加速技术方案验证与产品迭代。同时算力网络打通数据、算法、产业场景之间的连接通道,推动单一技术创新向产业链协同创新转变。因此,算力基础设施的完善程度,直接决定新兴产业创新落地的速度与价值空间。
算力基础设施的类型与布局特征 算力基础设施可以按照功能定位划分为通用算力、智能算力、超级算力与边缘算力四类。通用算力面向常规数据处理、业务系统部署;智能算力以GPU、NPU为核心,适配大模型训练、图像识别等AI业务;超级算力侧重高精度科学计算;边缘算力部署在靠近业务终端的位置,满足低时延实时推理需求。 从空间布局来看,依托“东数西算”工程,我国形成八大国家算力枢纽节点,东部节点侧重低时延的推理业务与产业应用孵化,西部节点承接离线存储、大规模模型训练等算力需求,实现算力资源跨区域优化配置。分层分级的算力布局,能够兼顾产业集聚地区实时算力需求和低成本大规模算力需求,为不同类型新兴产业匹配差异化算力资源。
(二)新兴产业价值创造
新兴产业价值创造的内涵与特点 新兴产业价值创造,是产业主体依托技术创新、要素重组、模式创新,将数据、技术、资本、人才等要素转化为产品价值、服务价值与生态价值的全过程。和传统产业依靠产能扩张、规模降价的价值逻辑不同,新兴产业价值更多来源于技术壁垒、数据资产、算法能力、场景解决方案。例如AI产业依靠模型能力持续迭代提升服务溢价,生物医药产业依靠仿真筛选缩短研发周期,降低试错成本,创造研发价值。 新兴产业价值创造的第一个特点是高创新性,技术迭代速度快,价值增长点伴随技术突破持续涌现。其次是强外部性,单个企业的技术突破能够带动上下游配套产业同步发展,形成链式价值增值。此外,新兴产业价值创造存在明显的不确定性,前期研发投入大、回报周期长,缺少稳定算力底座时,创新试错成本会显著抬升。算力资源的稳定供给,能够降低这种不确定性,加快价值从技术原型向商业化收益转化。
新兴产业价值创造的关键要素分析 新兴产业价值创造的核心要素包含数据要素、算法模型、算力供给、应用场景、产业生态五个方面。数据是价值创造的原材料,高质量标注数据是模型训练和智能产品迭代的基础;算法决定要素组合方式,决定价值挖掘效率;算力是承载数据运算、算法运行的硬件底座;应用场景是价值落地的载体,脱离场景的技术很难转化为商业价值;产业生态包含上下游企业、科研机构、服务商,决定价值能否持续放大。
下表为我国算力资源规模及新兴产业算力需求概况: 表1 我国算力规模与典型新兴产业算力需求特征
| 指标 | 2024年 | 2025年 | 2026年上半年 | 典型新兴产业算力需求特征 |
|---|---|---|---|---|
| 全国智能算力规模 | 90 EFLOPS | 159 EFLOPS | 2185 EFLOPS | 人工智能:大规模训练,高算力消耗 |
| 算力枢纽智算占比 | - | 80.1% | 81.3% | 生物医药超算:高精度并行计算 |
| 算力设施平均上架率 | 62.7% | 67.5% | 71.4% | 低空/自动驾驶:边缘实时推理,低时延 |
| 算力服务市场规模 | 468亿元 | 792亿元 | 1147亿元 | 工业数字孪生:持续仿真、实时交互 |
综上所述,数据、算法、算力、场景、生态相互耦合,共同构成新兴产业价值创造体系。算力作为底层支撑要素,串联其余要素运转,算力供给质量会直接约束整体价值创造效率。
二、算力基础设施赋能新兴产业价值创造的作用机制
(一)算力基础设施加速技术创新,夯实价值创造源头
算力基础设施为前沿技术研发提供试验载体,缩短新兴产业技术研发周期。传统模式下,生物医药靶点筛选、新材料仿真试验、大模型训练依靠本地有限算力,一轮试验耗时久、试错成本高。接入集约化算力平台后,企业可以并行开展多组仿真、多版本模型调试,快速对比方案优劣。例如AI企业借助智算集群,在数天内完成多轮模型微调,快速迭代产品方案。 算力赋能技术创新还体现在降低创新门槛。大量中小新兴科技企业资金有限,无力自建算力中心,公共算力平台、算力超市等普惠算力服务,让中小企业按使用量采购算力资源,把资金集中投入算法研发和场景打磨,催生更多细分赛道创新成果,丰富价值源头供给。
(二)算力基础设施激活数据要素,放大数据资产价值
数据本身不直接产生价值,需要依靠算力完成清洗、标注、建模、分析,才能转化为可商用的信息与知识资产。算力基础设施打通数据存储、加工、挖掘全链条,推动零散原始数据转变为高质量数据集、行业基础模型。 在自动驾驶产业中,海量路测视频、雷达数据依托算力集群完成标注与仿真回放,持续优化感知算法;在智慧医疗领域,依托算力对医学影像数据集进行训练,形成辅助诊断模型,将沉淀的医疗数据转化为医疗服务价值。算力让静态的数据资源变成可反复复用、持续增值的数据资产,是数据要素价值释放的必要条件。
(三)算力基础设施重塑产业链协同,拓展价值增值空间
算力网络能够打破新兴产业上下游之间的信息孤岛,推动研发端、零部件供给端、产品制造端、服务端协同联动。上游芯片、软件企业依托统一算力环境完成适配调试,中游模型企业在算力平台上输出标准化模型能力,下游场景企业调用模型快速开发行业应用,形成分工清晰的价值链条。 算力还催生算力租赁、模型微调服务、数据标注、算力运维等配套新业态,延伸产业链条,创造新增价值环节。传统产业链价值集中在终端产品销售,算力驱动下,产业价值逐步向算法服务、订阅式智能服务转移,服务型增值占比持续提升。
(四)算力基础设施催生新型商业模式,重构价值分配方式
算力普惠推动新兴产业商业模式从一次性产品售卖,转向算力订阅、模型API调用、SaaS智能服务等按需付费模式。企业不再单独售卖硬件产品,而是打包算力、算法、行业解决方案,持续获取服务收入。 同时算力调度平台建立算力供需撮合机制,算力供给方、算力需求方、数据服务商、模型开发者共同参与价值分配,改变过去设备厂商单独占据价值高地的格局。算力生态内多方主体共享技术红利,有利于吸引更多市场主体参与新兴产业价值创造。
三、算力基础设施赋能新兴产业价值创造面临的机遇与现实挑战
(一)算力供需结构性错配,制约价值转化效率
当前我国算力总量增长较快,但结构性矛盾突出。高价值智能算力供给偏紧,通用算力局部闲置;东部产业集中区域算力时延需求高,扩容成本高;西部算力资源丰富,但网络传输带宽、配套产业不足,产业承接能力有限。部分新兴企业存在算力“用不起、用不好”的问题,高峰时段算力排队、调度延迟,打乱研发节奏,拉长价值转化周期。从表1数据能够看出,算力上架率仍有提升空间,说明算力资源闲置和算力紧缺并存,资源配置效率有待优化。
(二)核心软硬件技术存在短板,生态自主可控能力不足
算力产业链上游芯片、高速互联组件、底层框架软件仍存在短板,国产软硬件适配成本较高。很多新兴企业的模型基于国外框架开发,迁移到国产算力环境时需要大量二次调试,增加研发成本。软硬件生态不统一,不同厂商算力集群之间兼容性差,跨平台算力调度难度大,阻碍算力资源自由流动,限制算力赋能范围。一旦供应链波动,会直接冲击新兴企业研发节奏,带来价值创造的外部风险。
(三)数据流通与合规治理约束,限制算力价值释放
算力发挥价值需要数据持续流动,但数据确权、数据安全、隐私计算等配套机制尚不完善。新兴产业很多场景涉及敏感数据,如医疗数据、地理测绘数据、用户行为数据,企业出于合规风险顾虑,不敢把数据上传公共算力平台。隐私计算、联邦学习等技术方案落地成本偏高,数据“不愿流通、不敢流通”,算力平台有计算能力,缺少高质量可流通数据,出现“有算无数”的困境,算力资源无法充分转化为产业价值。
(四)复合型算力产业人才缺口较大,运营治理能力薄弱
算力基础设施的运营、算力方案设计、产业场景落地需要既懂芯片与算力架构,又熟悉垂直新兴产业业务逻辑的复合型人才。目前人才供给偏向纯计算机、芯片研发方向,懂生物医药、低空经济、工业智能等行业知识的算力人才较少。很多新兴企业具备场景需求,但缺少专业人员设计算力使用方案,算力资源配置不合理,存在算力浪费或者算力不足,难以最大化价值产出。算力平台运营方同样缺少产业运营人才,算力服务停留在基础算力出租,缺少模型优化、场景适配等高附加值配套服务。
(五)绿色低碳与成本压力带来长期运营挑战
智算中心能耗规模大,PUE指标管控、绿电供给、算电协同成为长期约束。算力中心建设投资规模大、折旧周期长,单纯依靠算力租赁服务盈利难度较高。如果算力服务商持续高成本运营,最终会抬高下游新兴企业用算成本,压缩新兴产业利润空间。在双碳目标约束下,算力基础设施绿色改造、节能技术投入,对商业模式可持续性提出更高要求。
四、算力基础设施赋能新兴产业价值创造的实现路径
(一)统筹算力网络布局,优化算力资源供需匹配
持续推进全国一体化算力网建设,深化“东数西算”工程落地,完善枢纽—区域—边缘三级算力体系。东部算力枢纽重点建设低时延智算集群,支撑自动驾驶、工业实时推理等场景;西部枢纽依托绿电优势,承接大规模模型训练、离线数据存储业务。搭建统一算力调度平台,发展算力超市、算力撮合交易模式,建立弹性定价机制,引导算力向高价值新兴产业倾斜。 建立算力需求动态监测机制,定期跟踪人工智能、生物医药等重点赛道算力需求变化,引导算力投资理性布局,减少无效算力建设,降低算力闲置率,提升算力资源整体利用效率。
(二)攻坚核心软硬件技术,构建自主协同算力生态
依托新型举国体制,加快高端算力芯片、高速互联、存储设备、国产深度学习框架技术攻关。推动算力芯片、服务器、基础软件、行业模型联合适配测试,打造标准化国产算力适配底座,降低企业迁移成本。鼓励开源社区、龙头企业开放基础模型、开发工具链,补齐软件生态短板。 支持算力服务商提供软硬件一体化打包服务,面向新兴产业推出行业定制算力方案,打通从算力供给、模型开发到场景部署的全链条工具链,降低新兴企业技术适配成本,夯实价值创造的技术底座。
(三)完善数据要素治理体系,打通算力与数据联动通道
加快数据要素市场化改革,完善数据分类分级、数据授权使用、数据资产登记制度。大力推广隐私计算、联邦学习、数据沙箱等技术,实现数据“可用不可见”,打消企业数据安全顾虑。建设行业数据共享专区,在合规前提下汇聚生物医药、工业、低空等领域高质量数据集,形成面向新兴产业的公共数据资源池,解决“有算无数”难题。 建立算力平台的数据安全审计机制,明确算力服务商、数据提供方、使用方权责边界,平衡数据利用创新和安全监管,让算力在安全框架下持续挖掘数据价值。
(四)创新人才培养体系,培育算力+产业复合型人才队伍
推动高校、算力龙头企业、新兴产业园区联合开设交叉学科方向,围绕算力架构、AI工程化、行业场景应用设置课程,定向培养算力应用工程师、算力方案架构师。鼓励算力企业开放算力实训平台,面向中小科技企业技术人员开展普惠算力应用培训。 完善人才激励机制,吸引兼具行业知识和算力技术能力的跨界人才。引导算力服务商组建行业解决方案团队,针对不同新兴产业提供算力规划、模型调优、算力成本优化等增值服务,把算力资源转化为产业解决方案价值。
(五)推进绿色算力建设,构建可持续的价值运营模式
推广液冷、余热回收、绿电直供等节能技术,持续降低智算中心PUE水平,发展算电协同、源网荷储一体化算力站点。鼓励算力服务商开发分层算力产品,区分高峰实时算力、离线低价算力,用差异化定价降低新兴企业长期用算成本。 鼓励算力服务商从单纯卖算力,转向“算力+模型微调+行业数据集+运维”打包服务,提升服务附加值,改善算力服务商盈利水平,形成算力供给方、新兴产业企业双向良性循环,保障价值创造模式长期可持续。
结论
算力基础设施已经不再是单纯的信息硬件配套,而是新兴产业价值创造的基础性生产要素,通过赋能技术创新、激活数据资产、重构产业链协同、催生新型商业模式四条路径,持续打开新兴产业价值增长空间。当前我国算力规模快速扩张,但同时面临算力供需错配、软硬件生态短板、数据流通梗阻、复合型人才不足、绿色运营压力等多重约束,算力赋能价值还没有充分释放。 想要充分发挥算力底座价值,需要统筹算力网络布局,优化资源调度;坚持自主创新,完善国产算力软硬件生态;健全数据要素治理规则,打通数据与算力联动机制;加快跨界人才培育;走绿色算力发展路线,形成供给、技术、数据、人才、生态协同支撑体系。算力基础设施赋能新兴产业价值创造是一个长期系统性工程,需要政府、算力运营商、新兴产业企业、科研机构协同发力,持续降低创新成本,催生更多新技术、新产品、新业态,助力新兴产业高质量发展,持续培育壮大新质生产力。