2022年东数西算行业研究报告

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2.3 技术发展

专利情况

表:东数西算指数专利情况

资料来源:千际投行,资产信息网,iFinD

上云:算力增长带动相关产业,数据重要性进一步发掘

云计算规模加速增长,公有云占比逐年提升。

(1)按照部署模式,云计算分为公有云、私有云以及混合云三类,2020年我国云计算市场规模达2091亿元,同比增长57%;公有云市场规模达1277亿元,同比增长85%,占云计算市场的61%。

(2)按照服务模式,云计算分为IaaS、PaaS以及SaaS三类:IaaS提供基础服务;PaaS服务主要提供中间件、操作系统及运行环境等平台性质的服务;SaaS服务主要提供应用、数据分析管理等方面的服务。根据中国信通院报告,2020年我国IaaS、PaaS和SaaS的市场规模分别占云计算市场的66%、12%和22%。

(3)我国公有云市场IaaS更成熟。根据中国信通院报告,2020年,我国SaaS、PaaS和IaaS市场规模分别为278亿元、100亿元和895亿元,分别同比增长43.1%、145.3%和97.8%,IaaS层发展越发成熟。其中公有云IaaS提供商主要有阿里云、腾讯云、华为云和天翼云等。

图:我国公有云市场规模及增速

资料来源:千际投行,资产信息网,中国信通院,华安证券

存算分离和企业数据资源一体化为未来云计算发展的技术方向。

(1)存算分离:传统计算机使用硬盘存储数据,使用CPU计算,存与算之间通过计算机总线链接。未来的云计算技术需要突破传统计算模型的限制,实现数据远距离传输,并保障存与算之间实时运行。美国云计算巨头Snowflake提出大数据存算分离机制,开发出了面向服务的体系结构,该结构由高度容错和独立可扩展的服务组成,这些服务通过RESTful接口进行通信,分为服务层、计算层、存储层三个体系结构层。该技术能够按需调用所需数据,实现数据远距离传输与计算,为“东数西算”的推进提供技术解决方案。

(2)企业数据资源一体化体系:随着云计算的高速发展和大数据时代的演进,企业数据中心亦逐渐走向云化大趋势,未来超大型企业的数据中心将采用“前店+后厂”的模式,“前店”布局在粤港澳等需求旺盛区,“后厂”布局在西部,通过超远距离的数据调用进行数据计算。

图:存算分离下的数据资源一体化调度体系

资料来源:千际投行,资产信息网,华安证券

“东数西算”将降低企业获取云服务负担,为实现存算分离提供机遇。“东数西算”的推动下,以土地和绿电为代表的西部丰富的廉价资源将被利用,企业获取云服务的成本将降低,更多中小企业将获得上云机会。我们测算“东数西算”在电费方面将节约3000亿元,其中云计算企业将率先收益,进一步释放利润。

我国70%的公有云业务为IaaS业务,在解决跨省运营商结算问题的前提下,60%的公有云IaaS业务可通过“东数西算”实现。从业务来看,IaaS分为计算密集型、存储密集型、网络密集型三类,三类业务的产值比例为3:1:3,其中计算密集型和存储密集型适合在西部部署。同时,PaaS和SaaS的较多业务也可在西部落地。

赋智:技术能力不断突破,AI赋能加速落地

算力及算法不断突破,AI向规模商用阶段迈进。人工智能产生于1956年在美国达特茅斯学院举行的“人工智能夏季研讨会”,至今已有60年的发展历史,大致经历了三次浪潮。在人工智能的前两次浪潮当中,由于技术未能实现突破式进展,相关应用始终难以达到预期效果,无法支撑起大规模商业化应用,最终在经历过两次高潮与低谷之后归于沉寂。

近年来,随着计算机视觉、语音识别、知识图谱等技术快速发展,以2016年AlphaGo战胜人类棋手为标志,人工智能浪潮迈入新的发展阶段。2021年DeepMind团队开源AlphaFold2数据集,利用人工智能技术解决蛋白质结构预测问题,这一于生物领域取得的前瞻性进展表明AI算力提升及算法的不断突破创新。人工智能算力和算法的不断突破创新为其规模商用奠定了坚实的基础,“AI+行业应用”是未来AI发展的重点。

深度学习突破传统算法算力极限,解决多场景高复杂度问题。随着机器视觉在不同应用行业、场景的扩展,往往需要面临复杂结构、细微差别、背景噪声等问题,传统算法的算力难以支撑。机器学习及其下沿分支的深度学习技术应运而生。以深度学习为代表的AI算法学习能力强、适应性好,能够有效加强复杂环境下图像识别精度,增强数据处理与模拟能力。

图:人工智能算法结构

资料来源:千际投行,资产信息网,艾瑞咨询,华安证券

东西算力供需失衡,“东数西算”优化配置。根据发改委数据,截至2022年2月,我国数据中心规模已达500万标准机架,算力达到130EFLOPS,预计每年仍将以20%以上的速度快速增长,但是我国数据算力在东西部地区分布不均衡,存在资源与需求不匹配的问题。而算力、算法与数据是人工智能产业发展的三大要素。其中AI算法在视觉、语音、自然语言处理等领域的突破将助力东数西算在全国范围内实现算力资源的优化配置:算力需求将广泛打开,遍及政务、学术科研、资源调度等各方面。预测未来算力60%的需求都来自于AI。

图:AI产业链价值传导示意图

资料来源:千际投行,资产信息网,艾瑞咨询,华安证券

从技术探索走向规模商用,“AI+行业应用”成为人工智能的发展重点。我们认为在当前AI技术趋于成熟、后续技术迭代逐渐放缓的情况下,人工智能此轮发展已经从前期技术探索阶段走向了行业规模商用阶段,主要的发展方向将从技术研发走向产业化落地,AI技术+行业应用是未来AI的发展重点。

因此,我们认为当前人工智能已经从AI走向AI+,特定行业的数据积累+场景化落地能力将成为AI企业的新壁垒。从下游行业的落地情况来看,我们认为AI+视频物联、AI+教育、AI+制造、AI+医疗有望成为人工智能率先落地、且具有巨大发展空间的产业方向。根据艾瑞咨询数据预测,到2026年中国人工智能核心产业规模将达6050亿元,其带动的相关产业规模更是高达21077亿元。随着人工智能技术的不断突破创新,AI有望在更多领域赋能,打开市场空间。

图:AI+主要应用场景

资料来源:千际投行,资产信息网,前瞻产业研究,华安证券

用数:“东数西算”是全国一体化数据要素市场的底座

数据要素市场不可或缺,我国数据交易发展空间巨大。数字经济背景下,作为核心资源的数据亟需合适的流通渠道以实现价值挖掘。目前,我国有超过20个省市区提出建设大数据交易中心,已经初步形成数据交易格局。但我国数据要素市场仍旧存在不足:

(1)数据资源流通问题:我国公开数据交易平台普遍规模较小,超50%的数据交易平台年流量低于50笔。同时,涉及千万量级的用户隐私数据泄露事件频发,数据“黑市”交易活跃。

(2)数据要素市场割裂:一方面政府数据开放刚刚起步,全国开放数据规模仅为美国的11%,企业生产经营数据中来自政府的仅占7%。另一方面,区域、产业、企业内部以及之间的数据壁垒依然突出。

(3)定价与确权难题:不同于大多数商品“先了解后使用”模式,数据的了解与使用过程重叠,导致数据的交易流通确权与定价难度远大于其他产品。我们认为,在这些问题背后一方面是数据要素市场需要全新的模式,其发展仍旧有巨大的瓶颈问题;另一方面,也体现出了其背后所蕴含的巨大的市场空间。

海内外数据交易中心日新月异,打通数据要素流通至关重要。从海外来看,国外数据交易平台自2008年起步,采取完全市场化模式发展至今,既有美国的BDEX、Ifochimps等综合性数据交易中心,也有很多专注细分领域的数据交易商,如位置数据领域的Factual,经济金融领域的Quandl,国内方面,在政策的积极指引下,国内大数据产业链雏形初步形成,未来将围绕三个路径构建数据要素市场:

(1)数据共享:政府部门进行数据资源共享满足业务需求。

(2)数据开放:即政府数据面向全社会的开放。数据开放起源于欧美。美国将政府数据看作公共物品,向社会免费开放,而欧洲则采取补偿模式,政府在开放数据时可收取一定费用。目前,我国总体沿用美国的免费数据开放模式。

(3)数据交易:包括政府面向市场探索数据的增值服务;政府采购社会化数据,弥补政府数据的不足;市场化主体之间的数据交易。

“东数西算”打造数据要素市场基础,促进数据要素的流通与价值进一步挖掘。全国一体化大数据中心是培育超大规模数据要素市场的技术层基座。目前全国一体化大数据中心由“数网”“数纽”“数链”“数脑”和“数盾”构成,其中“数网”和“数纽”是“东数西算”的建设要点,主要是对各类数据中心和云计算资源进行统筹和调度,为数据的流动提供软硬件保障;“数链”是推动数据流通融合的重要环节,包括数据组织关联、数据可信流通、数据质量评估等模块;“数脑”主要是应用导向,为政府治理和产业发展提供决策支持;“数盾”则是为整个全国一体化大数据中心提供可信安全计算存储环境。

我们认为,“东数西算”是我国建立超大规模数据要素市场进而赋能数字经济的第一步。在硬件先行之后,数据的流通、应用、安全环节的建设与催化将持续落地。

图:全国一体化大数据中心支撑数据要素市场培育

资料来源:千际投行,资产信息网,华安证券

2.4 政策监管

行政监管体系

中华人民共和国国家发展和改革委员会(National Development and Reform Commission),简称国家发展改革委,是国务院组成部门,为正部级。

中国共产党中央网络安全和信息化委员会,2018年3月,根据中共中央印发的《深化党和国家机构改革方案》,将中央网络安全和信息化领导小组改为中国共产党中央网络安全和信息化委员会。

国家能源局,能源局属于政府职能部门副部级单位,由正部级单位国家发改委管理。国家能源局成立于2008年,政府职能部门副部级单位,发改委直属机构,机构共设综合、政策法规、发展规划、能源节约和科技装备、电力、煤炭、石油天然气、新能源和可再生能源、国际合作司九个司。

法律法规

继2021年底,宁夏、内蒙古、贵州、甘肃四地被批复启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点之后,2022年2月,发改委等部门同意粤港澳大湾区、成渝地区、长三角地区、京津冀地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点,涵盖8个枢纽节点10个数据中心集群的“东数西算”工程正式启动。

表:“东数西算”相关文件梳理

资料来源:千际投行,资产信息网,发改委

“东数西算”将现有8大枢纽节点分为两类,一类是以京津冀为代表的东部区域,用户规模大、应用需求强烈,原则上建设不超过两个数据中心集群;另一类是以贵州、内蒙为代表的西部地区,可再生能源丰富,数据中心绿色发展潜力较大,原则上布局1个数据中心集群。不在此次8大枢纽节点的地区,则面向本地业务需求进行绿色集约化管理,后续可能增加枢纽节点。

表:数据中心两类枢纽节点定位及发展思路

资料来源:千际投行,资产信息网,《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》,东兴证券

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