人工智能+時代公共云發(fā)展模式與路徑研究報告（2024.3）

前言新一代人工智能技術(shù)正步入跨越式發(fā)展新階段，成為引領(lǐng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)變革的核心力量，大力發(fā)展通用人工智能已經(jīng)成為全球潮流。2024年我國政府工作報告中提出“開展‘人工智能+’行動，打造具有國際競爭力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群”，既順應全球人工智能發(fā)展趨勢，也反映了未來中國產(chǎn)業(yè)升級的現(xiàn)實需求，開啟了人工智能技術(shù)在各行各業(yè)廣泛應用的新篇章。隨著人工智能技術(shù)和應用創(chuàng)新不斷加速，模型復雜度和數(shù)據(jù)量急劇增加，對包括算力在內(nèi)的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了新需求和新要求。實踐層面看，目前我國算力資源在規(guī)模和使用成本等方面仍然不能滿足人工智能的規(guī)?；瘧煤涂焖俚鷦?chuàng)新的需要，建立適應“人工智能+”時代的高質(zhì)量算力服務體系迫在眉睫。公共云是破解我國“人工智能+”時代算力“供不上、用不起”瓶頸問題的重要抓手。公共云具有大規(guī)模集群管理能力，能以資源利用效率最大化的方式，幫助提升我國算力供給能力，并通過規(guī)模經(jīng)濟效應推動算力門檻降低，讓更多的用戶享受普適普惠的算力服務。公共云和人工智能相結(jié)合還將推動“云計算”走向“云智算”，云計算不再局限于IT計算本身，而是提供促進“人工智能+”切實落地，引領(lǐng)新質(zhì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展。本報告闡述了公共云的概念內(nèi)涵及其對未來經(jīng)濟社會發(fā)展的重要意義，在分析我國公共云當前發(fā)展態(tài)勢與面臨問題的基礎(chǔ)上，提出了“人工智能+”時代公共云發(fā)展的典型模式、模式要求、技術(shù)服務架構(gòu)和健康長效發(fā)展路徑，以期為相關(guān)從業(yè)者提供指導和參考。01｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究02｜“人工智能02｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究01｜公共云概述01｜公共云概述（一）公共云的概念與內(nèi)涵公共云是指面向公眾提供的云計算資源，其本質(zhì)是將云計算資源規(guī)?；⒋蠓秶M行共享，聚合各類算力并通過在線的模式為各類用戶提供簡單易用、且近乎無限擴展的計算服務。在傳統(tǒng)的用戶單位自建數(shù)據(jù)中心模式下，需要大量人力物力投入來建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施、系統(tǒng)、中間件服務等，支出龐大且維護復雜。區(qū)別于私有云、公有云的“有”，公共云強調(diào)的則是“用”，重視使用權(quán)，是以需求為導向以應用為目的的一種公共服務模式。公共云模式下，用戶單位無需過多關(guān)注上述技術(shù)細節(jié)，通過按需使用公共云服務商所提供的計算、存儲、網(wǎng)絡等開放資源，能夠大大減輕IT成本，并轉(zhuǎn)而投入更多的精力聚焦業(yè)務持續(xù)創(chuàng)新。公共云是云計算發(fā)展的初心和核心價值所在。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和虛擬化技術(shù)的成熟，云計算應運而生。云計算的核心理念是將計算資源集中起來，并通過互聯(lián)網(wǎng)按需提供給用戶；其核心價值和優(yōu)勢體現(xiàn)在資源共享、按需使用、靈活性和可擴展性。從實踐層面看，全球公共云巨頭亞馬遜最早推出云計算服務AWS（AmazonWebServices企業(yè)和個人只需通過互聯(lián)網(wǎng)就能按需獲取計算和存儲服務。AWS自成立的第一天起，就肩負著以公共云對外提供云計算服務的使命。貝索斯曾這樣描述AWS的愿景——“學生在宿舍里就能使用與世界上最大的公司一樣的基礎(chǔ)設(shè)施”。面向未來看，人工智能特別是深度學習等技術(shù)的發(fā)展，對算力提出了更高要求，推動“云計算”走向“云智算”。人工智能的發(fā)展與公共云密不可分，公共云不僅支撐了人工智能大模型的突破，未來大模型也將以云的方式提供服務?！叭斯ぶ悄?”時代，從模型預訓練到模型的需求呈指數(shù)級增長，公共云將成為破解算力資源緊張、算力成本昂貴的關(guān)鍵抓手。03｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究01｜公共云概述（二）公共云有效支撐經(jīng)濟社會數(shù)智化發(fā)展“人工智能+”上升為國家戰(zhàn)略行動，人工智能從推動各行業(yè)提質(zhì)增效的技術(shù)手段，升級為支撐經(jīng)濟社會數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施和核心能力。我國持續(xù)加強頂層設(shè)計，加快形成以人工智能為引擎的新質(zhì)生產(chǎn)力。隨著人工智能應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入加速期，公共云成為推動全球經(jīng)濟增長和提升社會發(fā)展質(zhì)量的關(guān)鍵驅(qū)動力。通過提供可擴展、靈活且經(jīng)濟實惠的計算資源，公共云成為連接不同行業(yè)、不同規(guī)模企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的橋梁，為各行各業(yè)提供了轉(zhuǎn)型升級的新機遇，能夠助推創(chuàng)新能力的整體提升，促進經(jīng)濟多04｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究01｜公共云概述1、推進技術(shù)、應用和模式創(chuàng)新公共云降低了使用和試驗新技術(shù)的門檻。公共云通過提供按需訪問的計算資源、存儲和廣泛的服務，顯著降低了開發(fā)者和企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)的門檻，使個人開發(fā)者和中小型創(chuàng)業(yè)公司能夠利用先進的技術(shù)棧進行產(chǎn)品實驗和原型設(shè)計。如SaaS（SoftwareasaService，軟件即服務）允許個人和企業(yè)以訂閱的方式訪問最新的軟件和工具，以較低的試錯成本快速驗證新設(shè)計的可行性，加速了技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務模式的演進。隨著近年來人工智能等新技術(shù)的迅速發(fā)展，公共云的定位也在不斷演變，不再僅僅是一種普惠、靈活的基礎(chǔ)資源，還是個人和企業(yè)獲取新技術(shù)新能力的重要渠道。圖1公共云助力構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)公共云提供了協(xié)同、開放發(fā)展的創(chuàng)新生態(tài)服務體系。公共云支持數(shù)據(jù)和應用程序的集中存儲，通過提供豐富的API、開發(fā)工具和集成服務等，為開發(fā)者構(gòu)建和部署新的應用程序提供了創(chuàng)新平臺，促進了企業(yè)、開發(fā)者和各類研究機構(gòu)間協(xié)作，推動了商業(yè)模式和應用場景創(chuàng)新。例如，亞馬遜AWS、微軟Azure、谷歌等公共云廠商通過提供虛擬化的計算資源、存儲空間和各種服務，支撐了醫(yī)療健康、能源、金融科技等各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘和應用創(chuàng)新。05｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究01｜公共云概述2、強力服務全行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型公共云降低了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成本。公共云服務允許企業(yè)根據(jù)計算能力、存儲空間和網(wǎng)絡帶寬等實際需求快速調(diào)整多元的算力組合與服務模式，能夠幫助企業(yè)、尤其是中小企業(yè)應對突發(fā)的業(yè)務量變化，減少了因資源不足而錯失數(shù)字化轉(zhuǎn)型機會的風險，對降低中小企業(yè)技術(shù)成本有至關(guān)重要的作用。圖2公共云助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型公共云為企業(yè)提供廣泛的數(shù)字化服務生態(tài)。公共云服務模式下，通過共享基礎(chǔ)設(shè)施和資源，為廣大使用者提供靈活的數(shù)據(jù)分析、應用快速開發(fā)和部署、容災恢復等云服務，能夠促進企業(yè)在業(yè)務流程優(yōu)化、業(yè)務精準決策、產(chǎn)品質(zhì)量提升、業(yè)務數(shù)據(jù)安全等方面實現(xiàn)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)變，是初創(chuàng)數(shù)字企業(yè)貫徹數(shù)字化思維、推動中小企業(yè)跨越數(shù)字鴻溝、賦能企業(yè)節(jié)本增效、助力產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略性工具。06｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究01｜公共云概述3、提升云服務用能效率促進綠色發(fā)展公共云能夠有效提升能源利用效率。與分散部署的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，大型公共云平臺的能源需求和消耗更加集中。公共云通過集中管理和運營，實現(xiàn)能源監(jiān)控和負載平衡，確保能源消耗與實際需求緊密匹配，減少能源浪費。公共云平臺通過計算資源集約化、轉(zhuǎn)移工作負載，實現(xiàn)了更高的能源利用率（公共云的資源利用率是企業(yè)自建機房的5-10倍1有助于減少能源浪費，從而降低碳排放。圖3公共云助力綠色發(fā)展公共云有效推動清潔能源的利用。公共云對能耗的管控水平更高，為集中利用風能、太陽能等清潔能源提供了可行載體。例如，2023年，亞馬遜宣布當年已投資78個全新的太陽能和風能項目，預計到2025年，亞馬遜AWS、亞馬遜物流中心、實體商店和公司辦公室在內(nèi)的所有業(yè)務運營100%使用可再生能源2；谷歌、微軟等公共云服務商也在積極探索通過使用可再生能源減少環(huán)境足跡。1來源：為綠色低碳注入科技動能——探訪阿里云張北數(shù)據(jù)中心，/techpro/20210722/21ba34f4b01a410db5c1dc94e2378a62/c.html，2021年7月22日。2來源：亞馬遜宣布全球新增78個可再生能源項目，包括中國大慶和博白風能項目，/newsroom/2023/1115-sustainability/，2023年11月15日。07｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究02｜公共云已成為“人工智能02｜公共云已成為“人工智能+”時代數(shù)智化發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇08｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究02｜公共云已成為“人工智能+”時代數(shù)智化發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇（一）公共云已成為支撐國際領(lǐng)先大模型的云服務首選公共云為大模型訓練提供萬卡集群的技術(shù)能力。自O(shè)penAI于2022年11月發(fā)布ChatGPT以來，全球大型科技企業(yè)掀起了基礎(chǔ)大模型之戰(zhàn)，不斷升級大模型版本。當前，全球領(lǐng)先基礎(chǔ)大模型的能力遵循“規(guī)?；伞保⊿calingLaw即模型參數(shù)、訓練數(shù)據(jù)和算力規(guī)模越大，則模型效果越好。盡管公共云和專屬云都可以用于訓練基礎(chǔ)大模型，但訓練全球領(lǐng)先的基礎(chǔ)大模型需要調(diào)度至少萬張GPU高效協(xié)同工作。在此背景下，只有極少數(shù)公共云具備相應能力。例如，OpenAI的ChatGPT部署在微軟Azure云上，Anthropic的Claude和Meta的LLaMA部署在亞馬遜AWS云上，Midjourney和Google的Gemini部署在谷歌云上。具體如表1所示。表1全球領(lǐng)先基礎(chǔ)大模型訓練芯片規(guī)模及部署方式09｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究02｜公共云已成為“人工智能+”時代數(shù)智化發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇公共云為大模型應用提供“AI+云”的服務方式。智能時代云計算技術(shù)體系加速演進，從單點技術(shù)競爭升級為芯片、網(wǎng)絡、計算、模型全體系技術(shù)綜合能力的競爭。公共云巨頭為新一代人工智能技術(shù)進步提供了強大支撐。以O(shè)penAI和微軟Azure的合作為例，微軟提供裝備了上萬塊英偉達H100GPU和超過20萬核CPU的超級計算系統(tǒng)，用于支持ChatGPT大模型訓練和在線服務。在公共云上部署大模型，不僅能讓用戶更加及時地獲取到大模型的最新功能和應用，還能通過其PaaS層和SaaS層為用戶提供極為豐富的工具、組件和應用，從而支撐千行百業(yè)智能化應用。截至11月，已有超過18000家組織通過Azure接入OpenAI大模型服務3。3來源：Microsoft365CopilotSettoProvideAGenerativeAIRevenueBoost，/sites/robertdefrancesco/2023/12/19/microsoft-365-copilot-set-to-provide-a-generative-ai-revenue-boost/。10｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究02｜公共云已成為“人工智能+”時代數(shù)智化發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇（二）公共云已成為破解全球算力瓶頸的核心手段公共云能夠緩解人工智能發(fā)展算力緊缺問題。大模型發(fā)展帶來了AI算力需求的快速上升，所消耗的計算資源每3-4個月翻一倍4，算力需求的增長速度已經(jīng)遠超芯片性能提升和產(chǎn)能擴張速度的上限。隨著人工智能大模型規(guī)?；瘧?，支撐海量用戶頻繁使用所需要的推理算力成本也將急劇上升，尤其是多模態(tài)大模型對于算力的消耗將遠高于文本類大語言模型。算力資源緊缺已成為制約大模型規(guī)?；瘧玫闹饕款i。據(jù)估計，截至2023年8月，全球H100（英偉達主流高端GPU）的供給缺口超過43萬張5。受限于封裝技術(shù)及產(chǎn)能不足，H100訂單交貨周期長達36周到52周不等，即使是美國訂單也無法得到保障。公共云可以多路復用，通過多租戶使用同一套計算資源大池，削峰填谷，顯著提升硬件資源利用率。隨著公共云技術(shù)體系加速升級，AI訓練、AI推理以及HPC超算等計算資源將并池管理，實現(xiàn)算力普惠和模型普及。公共云能夠?qū)崿F(xiàn)我國算力供給能力的邊界突破。國內(nèi)大量企業(yè)自建數(shù)據(jù)中心的平均資源使用效率不到5%，而亞馬遜AWS、谷歌等公共云廠商的數(shù)據(jù)中心資源使用效率一般可達25%-40%6。在我國高端算力芯片進口受限的背景下，破解我國算力瓶頸的關(guān)鍵路徑之一在于提高既有芯片和產(chǎn)能的利用率，而非盲目新建投入。公共云通過集群的計算、網(wǎng)絡、存儲平衡設(shè)計4來源：吳泳銘《擁抱人工智能驅(qū)動的產(chǎn)業(yè)智能革命》5來源：NvidiaH100GPUs:SupplyandDemand，/nvidia-h100-gpus-supply-and-demand，2023年11月。6來源：阿里云2024新戰(zhàn)略：全面降價20%，/s/smviQkHlKUTKFvvY1OLI9A，2024年2月29日。11｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究02｜公共云已成為“人工智能+”時代數(shù)智化發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇和軟硬一體化加速技術(shù)，調(diào)度“盤活”已有芯片，可以形成超大規(guī)模算力資源池，實現(xiàn)芯片復用、彈性可擴展。發(fā)揮公共云大規(guī)模機器調(diào)度、異構(gòu)芯片兼容能力，不僅能將已有先進芯片集約化利用，還能充分利用已有的通用CPU資源，為AI大模型訓練和推理應用提供必要的算力支持。12｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究02｜公共云已成為“人工智能+”時代數(shù)智化發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇（三）公共云已成為智能產(chǎn)業(yè)降本增效的必由之路公共云規(guī)模效應有利于算力普惠。算力成本是限制大模型發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，中小型人工智能企業(yè)往往難以通過自建算力設(shè)施解決訓練和推理算力需求，因此，算力租賃需求旺盛。而由于美國芯片出口禁令等外部因素，當前市場上算力租賃業(yè)務價格不菲。有觀點認為，一旦算力成本降到目前的1%，大模型就能實現(xiàn)真正的普及7。公共云以其網(wǎng)絡效應和規(guī)模效應，具備降低成本的潛力。隨著用戶規(guī)模增加、技術(shù)優(yōu)化和運營效率提升，公共云廠商持續(xù)降低云計服務價格。例如，亞馬遜AWS曾連續(xù)三年每年降價12次；過去十年阿里云將計算成本降低了80%，存儲成本降低了近90%。7來源：創(chuàng)新工場汪華：兩年后，模型基礎(chǔ)設(shè)施成本可降至當前1%，/info/1067538.html，2023年7月25日。13｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究02｜公共云已成為“人工智能+”時代數(shù)智化發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇公共云加速人工智能產(chǎn)業(yè)化進程。人工智能原生企業(yè)提供新技術(shù)和新工具，是人工智能產(chǎn)業(yè)化的生力軍和未來的主力軍，也是人工智能產(chǎn)業(yè)成熟度的重要標志。美國涌現(xiàn)出了StabilityAI、Midjourney、Pika等一批AI原生企業(yè)。其中，Midjourney成立不到一年，用戶超過1300萬，市值超過10億美元；Pika成立不到半年即獲得5500萬美元融資，估值也超過2億美元。公共云廠商為這些AI原生企業(yè)注入了關(guān)鍵的算力資源，比如，微軟累計向OpenAI投資130億美元，大部分是算力資源，CoreWeave通過質(zhì)押萬卡H100獲得英偉達23億美元融資，如表2所示。此外，公共云平臺通過“平臺+低代碼+生態(tài)”的方式，構(gòu)建普惠化、個性化、低成本的技術(shù)架構(gòu)和解決方案，幫助企業(yè)專注于業(yè)務創(chuàng)新，加速技術(shù)的迭代與升級。例如，Discord依托谷歌云平臺，從一個聊天溝通平臺變成AI創(chuàng)新應用的“首發(fā)”驗證平臺，支持了Midjourney和Pika的成長。表2AI獨角獸企業(yè)主要投資方及投資方式數(shù)據(jù)來源：課題組根據(jù)公開資料整理（截止到2024年1月31日）14｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究15｜“人工智能15｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究03｜我國公共云發(fā)展態(tài)勢和面臨的問題03｜我國公共云發(fā)展態(tài)勢和面臨的問題（一）市場增長乏力，需求引導不足無論是從理論上還是國際市場發(fā)展趨勢看，算力服務最經(jīng)濟的方式是將算力集中在云廠商手中，以公共云模式提供算力服務。特別是智能計算時代，算力采購成本更高、集群管理更難、研發(fā)投入更大，公共云可以利用規(guī)模效應降低算力成本。近年來，國際市場算力正變得更集中，公共云保持快速增長態(tài)勢。然而，我國公共云市場卻呈現(xiàn)出增速放緩、市場內(nèi)生算力需求不足、算力供給分散等特征。16｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究03｜我國公共云發(fā)展態(tài)勢和面臨的問題2016-2022年，全球公共云服務市場實現(xiàn)了蓬勃發(fā)展，市場規(guī)模從2016年的8540億元增長到2022年的38206億元。其中，我國公共云服務規(guī)模從2016年的203億元增長到2022年的2479.4億元8。在經(jīng)歷了快速增長期之后，近年來我國公共云市場增速逐步放緩。2023年上半年，我國公共云服務整體市場規(guī)模為190.1億美元，從IaaS（InfrastructureasaService，基礎(chǔ)設(shè)施即服務）+PaaS（PlatformasaService，平臺即服務）市場來看，2023上半年同比增長15.9%9，為近三年來同比增速新低。據(jù)IDC預測，到2027年全球收入將達到1.34萬億美元（約93800億元），復合增長率達19.4%10。與全球趨勢對比，我國公共云市場規(guī)模不僅份額小，發(fā)展動力也不足。圖4全球公共云服務規(guī)模8來源：國際數(shù)據(jù)公司（IDC），以美元為單位的數(shù)據(jù)按照7：1的匯率折算成人民幣。9來源：國際數(shù)據(jù)公司（IDC）《中國公有云服務市場（2023上半年）跟蹤》10來源：國際數(shù)據(jù)公司（IDC）《全球半年度公共云服務（2023上半年）追蹤》17｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究03｜我國公共云發(fā)展態(tài)勢和面臨的問題我國公共云市場增速持續(xù)走低的主要原因，一是需求不足，二是供給分散。從需求端看，最積極使用公共云的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)近幾年發(fā)展持續(xù)低迷，占據(jù)IT支出大頭的政企行業(yè)更加青睞私有云、混合云和專屬云。據(jù)國際咨詢機構(gòu)Gartner數(shù)據(jù)顯示，2021年中國混合云占比達到了42%，2024年中國混合云占比將達到70%，遠高于全球平均水平（50%）11?？梢娢覈苍剖袌鲈鏊僭诔掷m(xù)下滑，而本地部署的云（混合云、私有云、專屬云）保持穩(wěn)定增長。從供給端看，近年來我國云市場出現(xiàn)了明顯的分野，騰訊云、阿里云等更聚焦發(fā)展公共云，而有大量云廠商更多在混合云、私有云、專屬云等本地部署的云上發(fā)力，導致算力建設(shè)日趨分散化。與國外發(fā)達國家相比，我國公共云市場在總體規(guī)模、發(fā)展速度、全球市場份額等方面仍然存在較大差距。美國亞馬遜、微軟和谷歌三大科技巨頭云計算業(yè)務牢牢占據(jù)了近70%的市場份額，算力資源集中。這三大云廠商普遍基于公共云提供服務，其優(yōu)勢是規(guī)模大、效率高，天然能向全球市場擴張，不斷攤薄算力、研發(fā)成本，推動美國成為全球云計算市場的領(lǐng)導者，其市場規(guī)模全球占比超過四成。私有云和專屬云過多，會導致我國算力產(chǎn)業(yè)和軟件服務業(yè)碎片化，對未來人工智能產(chǎn)業(yè)、數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)以及新質(zhì)生產(chǎn)力整體提升都將造成一定的阻礙。11來源：Gartner《中國混合云運營的三個重要經(jīng)驗》18｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究03｜我國公共云發(fā)展態(tài)勢和面臨的問題（二）重硬輕軟失衡，服務效能不佳云計算通常以IaaS、PaaS、SaaS等方式向外提供服務。早期以IaaS服務為主，隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深入，各行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谏显朴迷品盏男枨笥佣鄻踊?，應更加重視服務的?chuàng)新和對應的生態(tài)支持?？v觀全球云計算市場，SaaS服務的占比不斷提升，而我國呈現(xiàn)出IaaS服務占比提升、SaaS發(fā)展遲緩的趨勢，靈活便捷的軟件應用支撐服務供應不足，使得用戶用云服務成本較高。從長遠來看，難以形成可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)質(zhì)云服務生態(tài)。圖52022年中國與全球公共云服務結(jié)構(gòu)從公共云服務結(jié)構(gòu)來看，我國與全球發(fā)展情況存在差異，我國公共云服務形式主要以提供IaaS為主，PaaS、SaaS的市場占比較低，存在平臺和軟件方面的服務短板。Gartner數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國公共云市場IaaS、PaaS、SaaS市場規(guī)模占比分別為58.24%、16.12%、25.64%，以IaaS為主。同年，全球公共云市場IaaS、PaaS、SaaS市場規(guī)模占比分別為19｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究03｜我國公共云發(fā)展態(tài)勢和面臨的問題31.50%、28.84%、39.67%，SaaS是主體。此外，IDC數(shù)據(jù)顯示，2023年我國IaaS市場占比進一步提升，SaaS市場占比進一步降低，與全球公共云服務結(jié)構(gòu)差異愈加凸顯12。12來源：國際數(shù)據(jù)公司（IDC）《中國公有云服務市場（2023上半年）跟蹤》20｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究03｜我國公共云發(fā)展態(tài)勢和面臨的問題（三）算力資源分散，利用效率不高近年來，我國算力總規(guī)模高速增長，但算力資源未能實現(xiàn)充分利用。2018-2022年，我國在用數(shù)據(jù)中心機架總規(guī)模年均增速超過30%，但2022年上架率僅為58%13，低于全球平均水平（60%）和歐美發(fā)達國家平均水平（65%）。其中一個重要原因是，專屬云建設(shè)比例高，開放不充分的算力服務市場導致大量算力供給浪費。從使用效率看，公共云CPU利用效率可以達到40%，而專屬云部署的CPU使用效率通常為5%-10%14。2022年，我國以公共云形式提供服務的算力占比僅為28%，大部分服務器以私有化部署的形式存在15，部分城市通過自建數(shù)據(jù)中心來承載政務信息系統(tǒng)，金融機構(gòu)和大型央國企出于數(shù)據(jù)安全和資產(chǎn)保值的目的大多也自建數(shù)據(jù)中心。算力資源分散，小規(guī)模、分散運營的傳統(tǒng)機房普遍存在，難以形成統(tǒng)一的公共云服務市場，缺乏可持續(xù)發(fā)展的競來源：中國信息通信研究院《中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書（2023年）》來源：王軼辰《不可輕視數(shù)據(jù)中心高能耗問題》，/s/5mP822sF7BW0zATgPqFiqQ?poc_token=HGMUBWajc4YjrG2TkgoCTJLrw0QgH6pRG9WA477F，2023年3月16日。來源：中國信通院，2022年7月中國信息化百人會公開演講《推動我國算力設(shè)施發(fā)展的思21｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究22｜“人工智能22｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究04｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展模式04｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展模式（一）典型模式1、市場主導的建運投一體化模式市場主導的建運投一體化模式，一般由單一市場主體同時作為投資方和運營方，采用自建或代建方式形成自有資產(chǎn)的算力資源，通過自營方式整合生態(tài)運營伙伴資源，共同面向用戶市場化提供多層次、多種類的公共云服務資源，這也是目前騰訊、阿里、百度等云服務商和電信運營商提供的公共云服務的主要模式。根據(jù)主導企業(yè)的不同，又可以進一步細分為科技企業(yè)主導的平臺服務模式、運營商主導的垂直整合模式和IT廠商主導的建設(shè)運營模式這一模式的優(yōu)勢是運營主體擁有對服務資源的完全配置權(quán)，能夠自主面向用戶需求快速調(diào)整產(chǎn)品開發(fā)和服務供給策略，從而更好地滿足用戶需求。但這一模式也要求市場主體同時具備雄厚的資金實力和較高技術(shù)和管理能力。此外，不同細分模式具有不同的相對優(yōu)勢，如IT廠商主導的模式服務器采購成本較低，運營商主導的模式網(wǎng)絡和終端客戶資源更豐富，科技企業(yè)主導的模式平臺化運營能力更強。23｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究04｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展模式2、政企合作的多元生態(tài)運營模式政企業(yè)合作的多元生態(tài)運營模式，投資方、建設(shè)方、運營方可以是不同主體，例如投資方可以是政府、市場主體或其他社會機構(gòu)，或者三類主體的多元組合；建設(shè)方可以是具備技術(shù)實力的云服務商、電信運營商；運營方一般作為投資方的授權(quán)代表，通過有效的組織管理，基于自身技術(shù)能力或采購相應的技術(shù)服務、資源服務、運營服務甚至集成服務，例如地方政府主導的公共算力普惠供給模式，多采用由政府指定機構(gòu)進行投資建設(shè)和運營的方式，由政府提供資金、土地、政策等支持，并對數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃、建設(shè)、運營進行監(jiān)這一模式的優(yōu)勢是能夠更好發(fā)揮參與各方的資源和能力優(yōu)勢，更多地從社會利益的角度考慮資源配置。如地方政府在公共算力普惠供給中引入技術(shù)和生態(tài)合作伙伴，可以有效彌補財政資金難以持續(xù)投入、技術(shù)和運營能力不足等問題。但因為涉及主體較多，這一模式也往往需要更多的協(xié)同配合，需要形成能夠平衡各方利益的建設(shè)運營方案，組建分工合理、責權(quán)明確的專業(yè)化團隊，對運營方的協(xié)調(diào)管理能力具有較高要求。24｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究04｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展模式（二）模式要求1、市場化供給市場作為一種高效、靈活的配置資源方式，一是能夠通過競爭機制激發(fā)市場主體活力，促進企業(yè)提高效率、降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務水平，形成更加豐富、更高質(zhì)量的市場供給；二是能夠通過價格機制調(diào)節(jié)供需，使資源流向市場需求較高的領(lǐng)域，實現(xiàn)更加有效的資源配置。為有效破解算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中出現(xiàn)的資源易閑置難題，增加高質(zhì)量、高效率的算力資源供給，形成更有韌性、更具競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，應采用市場化方式實現(xiàn)算力資源供2、規(guī)?；?jīng)營由于算力資源供給具有初始固定投入高、邊際成本遞減和邊際收益遞增的特點，通過規(guī)?；?jīng)營、多用戶共享資源、按使用量計費，能夠使公共云具備更加極致的資源彈性調(diào)度能力，在更好滿足用戶算力資源彈性使用需求的同時，提高資源的使用率、降低平均使用成本。為有效破解算力資源使用成本高的難題，提供更具性價比的算力資源服務，應采取規(guī)?；?jīng)營的路線，避免數(shù)據(jù)中心分散建設(shè)、小散化經(jīng)營。25｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究04｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展模式3、專業(yè)化運營公共云可以有效屏蔽技術(shù)細節(jié)，為用戶提供即時開通、按需使用、靈活可擴展的云服務，但相應的也需要服務團隊具備極高的專業(yè)技術(shù)能力。例如為滿足不同用戶的不同需求，須掌握“一云多芯”“一云多算”等技術(shù)，支持對異構(gòu)芯片進行統(tǒng)一納管、池化和調(diào)度和對異構(gòu)算力集群的統(tǒng)一管理，形成對多源異構(gòu)算力資源的統(tǒng)一調(diào)度能力。為有效降低用戶獲取資源的技術(shù)門檻，提供可靠、穩(wěn)定的技術(shù)服務，應采用專業(yè)化運營的方式。4、生態(tài)化發(fā)展為適應多場景、個性化的應用需求，一方面，需要更多懂業(yè)務、有數(shù)據(jù)的生態(tài)伙伴參與SaaS/MaaS（ModelasaService，模型即服務）層應用產(chǎn)品和服務開發(fā)，另一方面，也需要公共云的技術(shù)框架更加開放兼容，能夠適配多種技術(shù)和服務產(chǎn)品，從而在傳統(tǒng)算力服務之上，提供更加豐富、便捷可選的應用解決方案。為使公共云服務更好貼近用戶需求、滿足業(yè)務應用需要，應注重打造開放協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)，這也是公共云產(chǎn)業(yè)鏈繁榮發(fā)展的有效途26｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究“??智能+”時代我國公共云發(fā)展路徑圖圖6“人工智能+”時代的公共云技術(shù)服務架構(gòu)05｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展路徑（一）技術(shù)服務架構(gòu)“人工智能+”時代的公共云技術(shù)服務架構(gòu)包括IaaS、PaaS、MaaS、SaaS28｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究05｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展路徑1、以融合算力設(shè)施為支點的IaaS人工智能的快速發(fā)展引爆算力需求，公共云通過虛擬化技術(shù)將計算、存儲、網(wǎng)絡等基礎(chǔ)設(shè)施資源進行高效聚合，對外輸出融合異構(gòu)算力服務，能屏蔽底層復雜硬件、開源框架的技術(shù)細節(jié)，兼容X86、GPU、ARM等多種芯片類型服務器，是破解我國當前AI算力瓶頸的最優(yōu)路徑，也是實現(xiàn)AI大模型大規(guī)模商業(yè)化的必由之路。公共云IaaS底層由模塊化的IDC硬件設(shè)施和通用計算設(shè)施構(gòu)成，通過云操作系統(tǒng)將多元算力資源、網(wǎng)絡通信資源和分布式存儲資源等進行調(diào)度優(yōu)化，讓用戶能夠根據(jù)業(yè)務需求動態(tài)調(diào)整計算資源的數(shù)量和配置，以滿足不同的業(yè)務負載需求，并提供數(shù)據(jù)安全、身份安全等基礎(chǔ)設(shè)施安全服務。在算力集成方面，通過聚合CPU、DSP、GPU、DCU、PPU、ASIC、FPGA等多種計算單元來提升計算性能，面向AI應用提供高效訓練和精準推理能力，并支持算力資源的大規(guī)模部署和彈性擴容；在網(wǎng)絡通信方面，支持高速RDMA（RemoteDirectMemoryAccess，遠程直接內(nèi)存訪問）鏈路服務，實現(xiàn)零拷貝數(shù)據(jù)傳輸和智能網(wǎng)絡監(jiān)控管理，減少算力芯片負擔的同時顯著提高通信性能和效率；在分布式存儲方面，針對不同應用場景提供塊存儲、對象存儲等高性能分布式服務。29｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究05｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展路徑2、以AI工程化工具為重點的PaaS在PaaS層，公共云服務可以為用戶提供統(tǒng)一的應用研發(fā)、測試、運維工具和服務，同時面向人工智能開發(fā)需求，提供高質(zhì)量智算服務和機器學習框架，輸出一站式AI開發(fā)能力。PaaS層使用戶無需在本地構(gòu)建和維護平臺就可以擁有面向AI的工程化能力，在提升靈活性和效率的同時極大降低了開發(fā)成本。PaaS層的主要包括通用云產(chǎn)品與服務、大數(shù)據(jù)開發(fā)與治理服務和人工智能平臺與服務。面向通用的云服務需求，為用戶提供容器服務、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡與CDN和各種中間件，使用戶無需關(guān)注底層硬件、系統(tǒng)軟件和設(shè)備運維管理，專心開發(fā)應用程序，簡化開發(fā)操作。面向人工智能算法模型訓練對海量數(shù)據(jù)的需求，提供規(guī)?；瘮?shù)據(jù)采集、清洗、存儲、分析、治理等功能，實現(xiàn)高效的大數(shù)據(jù)開發(fā)與治理。面向人工智能開發(fā)與訓練需求，提供場景化低代碼開發(fā)工具、數(shù)據(jù)標注、特征提取、可視化建模、分布式訓練、機器學習框架、AI運維管理等工具，利用海量彈性的云上算力資源，支撐人工智能模型訓練任務的快速開展。30｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究05｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展路徑3、以一站式模型服務為核心的MaaS大模型是通用人工智能競爭的焦點，推動云計算進入“AI+云”的新一輪競賽。公共云可以通過大模型和開放API打造實際落地的AI服務能力和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，賦能經(jīng)濟社會的千行百業(yè)。因此，MaaS層作為“人工智能+”時代特有的一層應運而生，通過為開發(fā)者提供集模型聚合、模型開發(fā)、模型服務為一體的一站式模型服務，解決傳統(tǒng)AI應用中壁低AI技術(shù)應用到千行百業(yè)的門檻。MaaS層主要為泛AI開發(fā)者提供靈活、易用、低成本的一站式模型定制服務。通過大模型聚合平臺，匯集行業(yè)領(lǐng)先的預訓練模型，減少開發(fā)者的重復研發(fā)投入，面向具體應用場景，基于基礎(chǔ)大模型和場景化數(shù)據(jù)，提供定制大模型微調(diào)和訓練的整套工具，讓用戶能夠更方便地打造符合個性化需求的專屬模型，讓大模型服務在專屬行業(yè)領(lǐng)域能夠應用落地。31｜“人工智能+”時代公共云發(fā)展模式與路徑研究05｜“人工智能+”時代我國公共云發(fā)展路徑4、以智能化應用場景為特色的SaaS在SaaS模式下，軟件應用程序以云的方式通過網(wǎng)絡提供給用戶使用，使用戶無需自己安裝、維護