计算力就是生产力，全球的数字化转型已进入倍增创新阶段，各个国家的数字经济占比将持续提升，计算力是数字化技术持续发展的重要因素，是数字经济时代的核心生产力。
浪潮信息联合国际权威机构IDC发布《2020全球计算力指数评估报告》（以下简称《报告》），这是全球首个计算力指数的研究成果，深入揭示了经济发展与计算力的关系，为全球数字经济带动经济发展和新基建提供参考意见。
本报告围绕计算力评估的各方面，构建涵盖计算能力、计算效率、应用水平、基础设施支持四个维度的全球计算力指数评估框架，对全球重点国家的算力发展水平和未来发展潜力进行评估，报告内容：
根据全球计算力指数评估结果，在参与调研的样本国家中，美国和中国处于领跑者位置，这两个国家在计算能力和基础设施支持上均大幅领先于其他国家；追赶者国家包括日本、德国、英国、法国和澳大利亚，这些国家的应用水平普遍较高，但在计算能力上存在差距；巴西、南非、俄罗斯属于起步者，各项指标均处于相对落后的位置。
AI计算的占比正逐年提高，从选取的样本国家来看，AI计算占整体计算市场的比例从2015年的7%增加到了2019年的12%，预计到2024年将达到23%。
据IDC 预测，全球IT基础设施用于支撑公有云和私有云的占比将从2019年的49.6%增长至2024年的63.6%。
大数据、人工智能、物联网、区块链、机器人等新兴技术应用是未来计算力发展的核心驱动力，其中人工智能和物联网的推动作用最为显著。应用水平与计算能力息息相关，两者协同发展才能获得更显著的经济效益。
人工智能、物联网等新兴技术推动了边缘计算的快速发展。据IDC预测，到2023年，全球超过50%的新建基础设施将部署在边缘；到2023年，近20％用于支撑AI工作负载的服务器将使用AI优化的处理器和协处理器，并部署在边缘侧。
本次评估中，全球计算力水平TOP5行业分别是互联网、制造、金融、政府和电信。
互联网行业凭借超大规模互联网企业对云计算的大量投入以及对人工智能等新兴技术的提前布局，在全球计算力水平中遥遥领先。同时，互联网企业和IT厂商正积极推进开放计算，推动建设全球三大开放计算组织OCP、ODCC和Open19，助力数据中心升级和变革。
制造业是全球计算力投入最大的传统行业，“制造业升级，计算力先行”是制造企业转型升级的必经之路。相比全球，中国制造企业的数字化进程相对较慢，主要原因在于中国制造企业的数量多规模小。中小型制造企业迫切需要更多规模化、普惠型的公共IT基础设施的支持。
计算力在疫情期间产生了巨大的社会价值，推动经济生活的线上化和社会服务的智能化。在计算力的支撑下，病例追踪、智慧医疗、在线课堂与教育、协同办公、无人零售等应用在疫情期间发挥了重要作用。
评估体系重点考量了通用计算能力、AI计算能力、CPU利用率、内存利用率、云计算应用水平、新兴技术应用水平、基础设施支持等核心因素，这些因素对本次评估的定性和定量部分至关重要。本报告通过对计算力指数与经济发展状况进行回归性分析，得出两者之间的影响度，同时对不同国家计算力指数进行归类呈现，并提供未来发展建议。
计算能力、计算效率、应用水平、基础设施支持四个维度如下图所示：
计算能力
涵盖了通用计算、AI计算、科学计算和终端计算能力，通过评估各类服务器及终端设备的数量和投入占比来反映不同国家在算力投入上的整体水平和侧重点。其中，通用计算和AI计算的统计口径分别为通用和AI服务器的支出占比和数量；科学计算则基于各个国家的超级计算机在全球TOP500超级计算机中所占数量和排名，通过加权算法统计出该国的综合科学计算能力；终端计算能力的统计口径为智能手机和PC的支出规模及数量。
计算效率
包含云计算渗透度、虚拟化渗透度、CPU、内存和存储利用率，这一指标反映的是目前计算能力的利用水平。云计算基于虚拟化，通过把资源池化实现按需计算，从而有效提高对软硬件资源的使用效率。因此，云计算渗透度对于提升现有计算能力的利用水平起到了重要的作用，该指标在计算效率维度中占有较高的权重。
应用水平
重点考量各个国家在人工智能、大数据、物联网、机器人、区块链这几项新兴技术的应用。在这五项新兴技术中，人工智能、物联网和大数据在产业中的应用最为成熟，在本次评估中具有较高的权重。
基础设施支持
通过考量数据中心规模、数据中心能效水平（PUE值）以及国家政策支持力度来衡量一个国家未来算力发展的可持续性。服务器支出占整体数据中心硬件支出规模的70%左右，是基础设施支出中最核心的组成部分。但是，存储和网络支出的均衡性对于未来算力的发展同样重要，因此，在这一维度里也针对存储和网络基础设施进行了充分评估。
针对计算能力、计算效率、应用水平、基础设施支持这四个维度的综合考量，构成了各个国家的计算力指数。这四大维度相互独立，同时也具有紧密的关联性。
其中，计算能力反映了一个国家理论上的算力最大值，是整个评估体系的核心部分，在这四个维度中占有最高的权重。
计算效率则体现了一个国家目前的计算力利用水平，部分国家由于在云计算、虚拟化等方面的采用率较高，对于计算能力的挖掘会更加有效。应用水平与计算能力、计算效率息息相关。
首先，一个国家的计算能力和效率是支撑新兴技术应用落地的基本保障，同时，新兴技术的应用在很大程度上将促进未来的算力发展，因此应用水平可以在一定程度上反映一个国家未来算力发展的潜力。
基础设施支持则在更加宏观的层面为计算能力、计算效率和应用水平提供可持续发展的保障。一个国家只有四个维度均衡发展，相互拉动，才能更好地提升整体计算力指数并获得更大的经济效益。
在本次参与评估的各项指标中，美国几乎都处于全球领先的位置，整体计算力指数排名第一。美国的算力市场在过去几年高速增长的主要推动力来自于超大规模互联网和云服务供应商高速增长的需求。
2019年，以Google、Facebook、Amazon、Microsoft、Apple等为代表的超大规模互联网客户对算力的需求占据美国整体算力市场的50%左右。同时，美国拥有全球最多的超大规模数据中心，也是新兴技术应用水平最高的国家，始终站在科技的前沿引领全球IT技术革新。这些特性使得美国在未来几年仍是一个由创新驱动的动态市场，并将引领和影响整体IT基础架构市场的增长。
计算能力子项评估由通用计算能力、AI计算能力、科学计算能力和终端计算能力构成。研究结果显示，领跑者国家全方位领先追赶者和起步者国家，预计在未来五年仍将保持这一趋势。
计算能力子项评估
通用计算能力
在通用计算能力方面，美国和中国分列全球前两位。2019年，美国的服务器支出在全球占比达到45%，中国占比达到20%。未来五年，中国仍将是全球服务器市场增长的主要力量，与美国之间的差距有望进一步缩小。
AI计算能力
AI计算能力和科学计算能力反映一个国家最前沿的计算能力，中国和美国是AI算力支出占总算力支出最高的两个国家，占比均超过10%；尤其是中国，以14.1%的占比领跑所有样本国家，这说明中国在战略层面对人工智能的重视，及企业希望以人工智能为发展契机提升核心竞争力的迫切愿望。随着数据的激增和算法的日益复杂，AI算力将变得至关重要，对各个国家人工智能产业的发展具有极大的推动作用。
科学计算能力
在科学计算能力方面，三类国家存在较大的差距。从TOP500超级计算机的国家分布来看，中国、美国和日本所占数量分列前三，其中，中国在TOP500超级计算机中占比接近一半，美国TOP100超级计算机的数量则大幅领先于其他国家，日本、德国、法国、英国在TOP500超级计算机中所占数量相当，而起步者国家在这一方面则呈现出显著的差距。
终端计算能力
终端计算能力包括PC、手机等终端设备的计算能力。得益于物联网的快速发展，中国终端计算能力领先于包括美国在内的其他国家，从未来五年的预计增速来看，各国家之间未呈现明显的差异，整体将保持稳定的增长。
除了上述子项之外，未来，随着5G、物联网的快速发展，为了更加实时地分析和处理来自终端设备的海量数据并减轻网络传输的压力，算力会逐渐向边缘渗透，无论是更接近于端侧数据产生的轻边缘还是更接近核心数据中心的重边缘，都将迎来极大的发展契机。
虽然边缘计算在发展过程中遇到了诸多困难，例如边缘计算中心与不同的数据采集侧通讯协议的不统一；边缘应用场景碎片化，无法形成规模化的场景复制；用户的短期投资回报率低等问题，但边缘计算带来的响应速度提升、高可靠性，以及安全性使之成为必然的发展趋势。未来，物联网用例的增长、人工智能和机器学习赋能边缘计算，以及服务提供商增加对边缘计算领域的投资，都将驱动未来边缘计算市场快速发展。
通过分析各个国家的计算能力和新兴技术应用水平可以发现，处于领跑者位置的中国和美国在二者之间保持了较好的平衡性，即计算能力和新兴技术的应用同时处在较高的水平；日本、德国、英国、法国、澳大利亚的新兴技术应用水平较高，但计算能力相对较低，未来几年，在新兴技术应用的推动下，这些国家的整体计算能力，尤其是AI计算能力将有较大的提升空间；巴西、俄罗斯、南非在计算能力以及新兴技术应用水平上均相对落后，这些国家在保证算力投资的同时，应加大对新兴技术的应用，形成计算能力、应用水平和经济增长相互拉动的闭环。
互联网企业和IT厂商共同推进全球三大开放计算组织OCP、ODCC、Open19的建设，旨在汇聚产业上下游打造数据中心IT基础设施的开放平台，推动数据中心向开放、融合、智能化方向发展。OCP是由Facebook联合Intel、Rackspace、高盛和Arista Networks在2011年发起的开源硬件组织，致力于通过开放开源硬件技术，提供高效的服务器、存储、网络等数据中心硬件设计。
ODCC起源于2011年成立的天蝎联盟，2014年天蝎联盟升级为由百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院，以及顾问单位Intel联合成立的开放数据中心委员会，旨在打造中国的数据中心开放平台，推动互联网产业发展和基础设施标准化、产业化进程。
Open19是由LinkedIn联合GEDigital、HPE、Flex和Vapor IO等创始成员在2016年发起的开源数据中心项目，旨在为不同规模、不同种类的数据中心提供创新方案，解决能耗、密度、灵活性等现实问题。
来源：浪潮/IDC
