在云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術加速創(chuàng)新的背景下,數(shù)字技術正以新理念、新業(yè)態(tài)、新模式全面融入經濟、政治、文化、社會、生態(tài)文明建設各領域和全過程,給人類生產生活帶來廣泛而深刻的影響。
為中國經濟發(fā)展增添新動能,迫切需要我們加快數(shù)字經濟發(fā)展,推動中國在云計算、人工智能等領域進一步提升技術創(chuàng)新活力,向著更加繁榮的方向邁進。為更好地為行業(yè)把脈,推動科技企業(yè)創(chuàng)新轉型,中國企業(yè)發(fā)展研究中心(新華社國家高端智庫分中心)啟動中國科技企業(yè)創(chuàng)新活力系列研究,首期聚焦中國云計算市場。
云計算是以分布式資源管理技術、虛擬化技術等多種技術為依托,將服務器等硬件資源池化形成共享池,并按需向客戶提供計算、網絡、存儲等產品服務,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問,進入資源共享池只需投入很少的管理工作,就可以快速構建數(shù)字化基礎架構。
縱觀全球云計算發(fā)展歷程,總體可分為三個時期:
20世紀80-90年代,云計算行業(yè)整體處于醞釀期。這一階段,有兩個標志性事件。首先是1983年Sun公司提出“網絡計算機”(The network is the Computer)概念,并推出相關的工作站產品。其次,1999年,VMware推出了針對x86系統(tǒng)的虛擬化技術,旨在解決提升資源利用率方面存在的很多難題,并將x86系統(tǒng)轉變成通用的共享硬件基礎架構,以便使應用程序環(huán)境在完全隔離、移動性和操作系統(tǒng)方面有選擇空間。
進入21世紀初期,云計算行業(yè)走進快速發(fā)展期。2006年,Google首席執(zhí)行官埃里克施密特在搜索引擎大會上首次提出“云計算”的概念;2006年,亞馬遜旗下AWS推出了Simple Storage Service(S3),同年AWS第一個EC2實例開啟公測,該主機使用Xen虛擬化技術來提供實例服務。這是最早的商業(yè)化云服務產品,服務商把裸金屬裝上Hypervisor,把計算和網絡資源分塊后進行售賣。2010年至今,云計算行業(yè)則逐步走向成熟。2010年Rackspace和NASA公開了Openstack的開源項目組。從2010年開始,出現(xiàn)了很多基于OpenStack幫助企業(yè)建立私有云的服務商;阿里云自2008年開始孵化,2009年飛天寫下了第一行代碼,2011年開始對外提供服務。華為云則在2010年發(fā)布云操作系統(tǒng)FusionSphere,騰訊云、百度云也相繼投入云計算的研究,并全面對外開放提供服務。
以華為云為例,華為云在底層技術領域實現(xiàn)了持續(xù)的研發(fā)投入和積累,依托華為本身的ToB基因和行業(yè)理解能力,深入行業(yè)數(shù)字化,發(fā)布了開天行業(yè)aPaaS,在安全可靠方面也通過SRE確定性運維及完善的安全體系建設實現(xiàn)了業(yè)界領先。
云計算是推動數(shù)字經濟與實體經濟深度融合的催化劑,是重點領域數(shù)字產業(yè)發(fā)展的助推器。發(fā)展至今,云計算已經成為新型基礎設施的關鍵支撐技術。
2022年9月6日北京時間19點,神舟十四號乘組三位中國航天員與非洲青少年進行了一場“天宮對話”活動,面向全球直播,華為云會議成功支持了本次活動及非洲各國視頻連線,華為云會議基于華為云SpartkRTC全球實時音視頻能力,提供高清視頻、超低延時、云端協(xié)同的專業(yè)云會議服務。
我國云計算產業(yè)近年來年增速超過30%,是全球增速最快的市場之一。尤其是新冠疫情以來,遠程辦公、在線教育、網絡會議等需求進一步推動了云計算市場快速發(fā)展。云計算正逐漸成為賦能數(shù)字經濟的數(shù)智創(chuàng)新平臺,成為數(shù)字經濟的基礎設施。
云計算競爭的核心是技術壁壘,關鍵是把數(shù)百萬臺服務器變成一臺超級計算機的技術體系。在云計算的發(fā)展歷史上,中國廠商與美國廠商的起步時間所差無幾,目前中國云廠商在全球范圍內也已經占據(jù)了一席之地。2008年,亞馬遜AWS開始崛起,微軟由納德拉帶隊開始探索云業(yè)務。以阿里云和華為云為代表的中國云廠商則幾乎在同時跟進。
市場數(shù)據(jù)顯示,2021年,亞馬遜AWS收入622億美元,同比增長37%;微軟智能云收入600億美元,增長24%;谷歌云收入192億美元,增長47%。同期,阿里云收入724億元(111億美元),同比增長30%。
課題組調研發(fā)現(xiàn),中國云廠商和海外云廠商間的差距不斷縮小,市場份額、收入增速、利潤規(guī)模均體現(xiàn)了這一點。市場份額、收入增速、利潤規(guī)模的差距只是表象,更深層次的問題來源于產業(yè)成熟度。中國云與數(shù)字化市場的發(fā)展階段尚處于中前期,市場規(guī)模和產業(yè)成熟度仍有待進一步提升。
云計算作為數(shù)字經濟的底座,在我國已歷經14年的發(fā)展,在技術創(chuàng)新、產品能力方面已經取得了長足的進步。報告從基礎設施、基礎架構及產品、PaaS層軟件能力、智能化能力、行業(yè)理解能力、安全可靠能力六個維度,對云計算廠商的技術創(chuàng)新活力進行了研究和分析。
基礎設施即新型數(shù)據(jù)中心是云計算的硬件資源依托,數(shù)據(jù)中心之內,云計算的核心壁壘是把數(shù)百萬臺服務器變成一臺超級計算機的“操作系統(tǒng)”,這是云計算的底層架構,是提供云服務產品的基礎。
硬件資源和操作系統(tǒng)部署完備之后,則是要向上生長應用,使得云計算的能力落地到實際的生產生活之中。應用的開發(fā)和部署則有賴于完備的PaaS層軟件體系,以視頻會議為例,大家看得見的是視頻應用的軟件,讓位于世界各地的人們能夠實現(xiàn)實時的視頻通話,看不見的則是背后的編解碼能力、音視頻傳輸能力等。
除此之外,隨著人工智能的發(fā)展,人工智能技術也越來越多的走向生產和生活,為應用發(fā)揮更大的作用注入了新活力,比如在偏遠地區(qū)使用無人機搭載的智能巡檢系統(tǒng),可以有效地代替人工,發(fā)現(xiàn)電力電路系統(tǒng)中的潛在隱患。當下云計算對于各個行業(yè)的數(shù)字化轉型變革正在發(fā)揮越來越大的作用,在政府服務、金融、醫(yī)療、能源電力等領域,云計算這個數(shù)字經濟的代表正在和實體經濟融合為一體。當然,這一切都離不開安全可靠的支撐,數(shù)據(jù)安全、信息安全、云計算基礎設施的高可用和穩(wěn)定是所有應用得以穩(wěn)定運行的基礎。
在基礎設施能力方面,華為云、阿里云、騰訊云等中國云廠商整體處于第一梯隊。目前,云廠商的大型數(shù)據(jù)中心正在向著新型數(shù)據(jù)中心演進,以支撐經濟社會數(shù)字轉型、智能升級、融合創(chuàng)新為導向,并實現(xiàn)了與網路和云計算的高度融合。另一方面,政務云、行業(yè)云等非公有云業(yè)務的數(shù)據(jù)中心也發(fā)展得越來越成熟。各個云廠商在數(shù)據(jù)中心的綠色低碳方面的投入也在逐漸增加。
目前,華為云已經在貴州、烏蘭察布、蕪湖建設了百萬服務器規(guī)模的云數(shù)據(jù)中心,全面布局東數(shù)西算,數(shù)據(jù)中心能效比PUE最低至1.09,參考華為云貴州的數(shù)據(jù)中心滿負荷運行的情況下,每年可節(jié)省電力10億度,減少碳排放81萬噸。
在基礎架構及產品能力方面,阿里云、華為云、騰訊云、百度智能云整體處于第一梯隊。云計算基礎架構是在計算環(huán)境中協(xié)同使用各個技術的基礎,在虛擬化技術的加持下高達數(shù)十萬臺甚至上百萬臺服務器資源得以池化、統(tǒng)一調度并對外提供服務。計算、存儲、網絡等基礎云計算產品的形態(tài)及功能也越來越豐富。
擎天架構是華為歷經10年打造,并全面應用于華為云、華為云Stack、華為云邊緣,為客戶提供云邊端全場景真正的一致體驗、一致生態(tài)。華為目前正在擎天軟硬卸載技術以及高速互聯(lián)技術等驅動算力“從單一算力(Intel/GPU)->多元算力(Intel/AMD/鯤鵬/昇騰/GPU)->池化算力技術演進”,打造云上擎天卸載架構。
在PaaS軟件能力方面,阿里云、華為云整體處于第一梯隊。遍布全球的數(shù)據(jù)中心提供云計算的基礎設施,是云服務廠商的底層能力,云原生、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、RTC等PaaS層能力,則起到了承上啟下的作用,向下兼容了不同的基礎設施,向上則支撐起了多種多樣的應用。
在智能化能力方面,百度智能云、華為云、阿里云整體處于第一梯隊。近年來,異構計算的能力大大增強,基礎設施的能力得到了提升,人工智能也從摸索階段逐漸滲透到各行各業(yè),以云為載體輸出人工智能技術,解決了成本和部署的問題。在人工智能自研框架和開發(fā)平臺(百度的Paddle、阿里的PAI、華為云的ModelArts、商湯SenseParrots等)、人工智能大模型(百度文心大模型、華為云盤古大模型,阿里云M6大模型、商湯書生大模型)等方面云廠商的能力也在持續(xù)提升。
ModelArts是華為云面向開發(fā)者提供的AI開發(fā)生產線。華為云發(fā)起AI生態(tài)伙伴計劃D-PLAN,提供“人”“貨”“場”服務——廣泛與70多所高校合作,投入200多位算法專家,深入7大行業(yè)25個細分場景,與伙伴和開發(fā)者一起沉淀5萬多個AI資產;昇思(Mindspore)AI框架是業(yè)界首個全自動并行的框架,支持一次開發(fā)云邊端全場景部署、原生支持大模型訓練、支持AI+科學計算等關鍵特性;自2020年開源以來,昇思AI框架已經有超過320萬用戶下載安裝使用,服務企業(yè)數(shù)量超過5500家,高校授課數(shù)量超過110所,超過40所科研機構選擇昇思進行科研創(chuàng)新,社區(qū)貢獻者超過8000位。
在行業(yè)方案及技術能力方面,華為云、阿里云、騰訊云整體處于第一梯隊。數(shù)字經濟和實體經濟的融合是大勢所趨,在實體經濟中找到應用場景,賦能生產力升級,推動各行業(yè)完成數(shù)字化,通過創(chuàng)新性的技術手段解決行業(yè)中數(shù)字化轉型的難點、痛點,并實現(xiàn)有效落地,是各個云廠商的使命所在。
提起礦山,很多人的腦海中往往會浮現(xiàn)出這樣的景象——光禿的山巒、塵霧中卡車、滿面塵灰的礦工們在辛勤地勞作。殊不知在人工智能、物聯(lián)網、云計算等數(shù)字技術加持下,傳統(tǒng)煤礦正在改頭換面,顛覆人們的認知。
紅慶河煤礦攜手華為采取“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”的原則,基于工業(yè)互聯(lián)網架構標準,華為云數(shù)字底座構筑業(yè)務模型,消除信息孤島,建設智能化礦山,滿足當前礦山的智能化需求的同時,還可以滿足未來煤礦智能化進一步發(fā)展的需要。從原煤開采,運輸、破碎、篩分、洗選,再到被分離成的精煤、煤泥和矸石經由不同通道運出。全流程封閉管理,不見撒漏和揚塵。整個過程,只有轟鳴的機器和飛馳的傳送帶在工作。
在安全可靠能力方面,華為云、阿里云、騰訊云整體處于第一梯隊。“十四五”規(guī)劃強調了云操作系統(tǒng)迭代升級、彈性計算和云安全技術未來發(fā)展的重要性。在云計算產品功能越來越全面越來越完善的當下,數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)容災、系統(tǒng)的高可用等越來越成為云計算用戶關心的重點。
以華為云、阿里云、騰訊云、百度智能云為代表的頭部廠商品牌已經廣泛被C端、B端、G端客戶人群所認知和認可。浪潮云、金山云等特色廠商品牌獨具特色。以華為云為例,華為云品牌印象中有“安全可靠”“持續(xù)創(chuàng)新”“優(yōu)質服務”“政企首選”等標簽,獲得整體調查問卷優(yōu)勢地位。
課題組經過調研分析,預測中國云計算行業(yè)技術發(fā)展將呈現(xiàn)出以下趨勢:
第一:進一步夯實算力基礎設施。一體化、新型的數(shù)據(jù)中心布局,擴大算力設施規(guī)模,提高算力使用效率,實現(xiàn)算力規(guī)模化、集約化發(fā)展。
第二:基礎架構和產品技術持續(xù)創(chuàng)新。底層技術設施的建設和底層云計算架構的不斷成熟。云計算PaaS層領域的技術也在快速發(fā)展。
第三:PaaS層技術走向繁榮發(fā)展。隨著基礎設施的建設和底層云計算架構的不斷成熟。云計算PaaS層領域的技術也在快速發(fā)展。
第四:人工智能融合云計算加速向行業(yè)落地。人工智能技術正在加速滲透至云計算解決方案之中,真正產生化學效應。
第五:云計算走向實體經濟,深入千行百業(yè)。云計算行業(yè)的發(fā)展,最終還是要為千行百業(yè)的數(shù)字化轉型貢獻自己的力量。
第六:發(fā)展安全可靠的云計算正在成為共識。展望新一代云計算的未來,安全性、穩(wěn)定性、高可用等是云計算用戶越來越關注的重點。
面向未來,建議中國云廠商從以下三大方向進一步深耕:第一:加強云計算產業(yè)關鍵核心技術攻關。要牽住云計算產業(yè)鏈中關鍵核心技術自主創(chuàng)新這個“牛鼻子”,綜合發(fā)揮我國社會主義制度優(yōu)勢、新型舉國體制優(yōu)勢、超大規(guī)模市場優(yōu)勢,提高云計算技術基礎研發(fā)能力,打好關鍵核心技術攻堅戰(zhàn),盡快實現(xiàn)高水平自立自強,把發(fā)展云計算產業(yè)的自主權牢牢掌握在自己手中。
第二:加快新型基礎設施建設。要加強戰(zhàn)略布局,加快建設以全國一體化數(shù)據(jù)中心體系、國家產業(yè)互聯(lián)網等為抓手的高速泛在、天地一體、云網融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控的智能化綜合性數(shù)字信息基礎設施,打通經濟社會發(fā)展的信息“大動脈”。要全面推進產業(yè)化、規(guī)?;瘧?,培育具有國際影響力的大型軟件企業(yè),重點突破關鍵軟件,推動軟件產業(yè)做大做強,提升關鍵軟件技術創(chuàng)新和供給能力。
第三:推動數(shù)字經濟和實體經濟融合發(fā)展。要把握數(shù)字化、網絡化、智能化方向,推動制造業(yè)、服務業(yè)、農業(yè)等產業(yè)數(shù)字化,利用云計算+互聯(lián)網新技術對傳統(tǒng)產業(yè)進行全方位、全鏈條的改造,提高全要素生產率,發(fā)揮數(shù)字技術對經濟發(fā)展的放大、疊加、倍增作用。要推動云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能同產業(yè)進一步深度融合。