2020数字中国产业发展报告(信息通信产业篇).pdf
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1、 数字中国产业发展报告数字中国产业发展报告(20202020 年)年)信息通信信息通信产业篇产业篇 中国信息通信研究院中国信息通信研究院 20202020年年5 5月月 版权声明版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的,应注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明者,本院将追究其相关法律责任。本白皮书版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的,应注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明者,本院将追究其相关法律责任。前前 言言 面对错综复杂的国际形势,以习近平同志为核
2、心的党中央准确把握时代大势,把加快建设“数字中国”当成举国发展的重大战略。数字中国开启了我国信息化发展新征程,涵盖经济、政治、文化、社会、生态等诸多领域,信息通信产业作为数字时代的基础性、先导性行业,是推动各行业数字化转型、建设“数字中国”的关键支撑。加快推动数字中国产业发展正处于关键时期。近年来,全球经济增速已呈现明显放缓态势,新冠肺炎疫情的全球大流行给世界经贸格局调整带来了更多不确定性,需要在全局中谋发展,在挑战中寻机遇。在此背景下,本报告提出影响数字技术发展的四大趋势,并通过分析全球五百强历年发展,研判信息通信产业正处于稳中向好的提质阶段,创新资源配置日趋精准。作为世界网络大国,我国信息
3、通信产业总体稳中有进,综合分析上市企业数据可观察到,产业提质增效成果逐渐显现、产业集群化发展格局初步成型。未来,机遇和挑战并存,信息通信产业将迎来高质量发展的黄金时期。数字中国内涵丰富,产业分析视角众多、热点频出,本报告并未涵盖全部内容,主要从市场主体发展切入,在细微中见全局。中国信息通信研究院首次组织编写数字中国产业发展报告(信息通信产业篇),本报告作为重要分册之一,得到数字中国产业发展联盟成员单位的大力支持,希望本报告能为社会各界深入了解数字中国产业发展提供有价值的参考。目目 录录 一、国际环境复杂多变,信息通信产业国际合作在调整中不断深化.1(一)新冠肺炎疫情大流行引发全球连锁反应.1(
4、二)全球经济贸易格局面临深度调整.2(三)数字领域国际合作纵深推进.4 二、产业增长动力强劲,信息通信技术加速释放融合创新活力.5(一)融合创新活力释放,赛道革新尚需时日.5(二)产业实力稳步提升,领军企业价值突显.13(三)商品贸易曲折前行,服务贸易蓬勃发展.16(四)创新生态高效运行,资源要素加速整合.19 三、我国产业稳中有进,新兴领域创新突破引领高质量发展.24(一)市场活力:上市企业提质增效成果逐渐显现.24(二)区域集聚:产业集群化发展态势初步形成.27(三)重点领域:关键共性技术支撑产业融合发展.30(四)全球化发展:迎难而上积极寻求海外市场机遇.34 四、机遇与挑战并存,加快构
5、建更高层次、更加开放的信息通信产业体系.36(一)外源风险持续增大,产业发展格局面临深度调整.36(二)国内市场空间广阔,具备培育新兴产业丰厚土壤.37(三)把握转型升级机遇,信息通信产业迈向更高层次.38(四)完善市场营商环境,加快构建开放型产业体系.39 图图 目目 录录 图 1 2015-2018 年全球 ICT 商品和服务出口增速情况.17 图 2 2018 年全球十大 ICT 服务贸易经济体出口情况.19 图 3 全球互联网服务业融资轮次案例数占比分布.20 图 4 世界主要国家互联网投融资金额(亿美元).21 图 5 我国 ICT 上市企业营收情况.25 图 6 我国 ICT 上市
6、企业收入占比前十省市.26 图 7 我国 ICT 上市企业各季度市值变化情况.27 数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)1 党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视信息化发展,做出建设“数字中国”的战略决策。习近平在致首届数字中国建设峰会的贺信中指出,加快数字中国建设,就是要适应我国发展新的历史方位,全面贯彻新发展理念,以信息化培育新动能,用新动能推动新发展。数字中国内涵丰富、涉及经济、政治、文化、社会、生态等诸多领域。信息通信产业作为数字时代的基础性、先导性行业,既是数字产业化的具体形态,也是建设“数字中国”的关键支撑。数字中国发展正处于关键时期,加快推动信息通信产业发展既面临错
7、综复杂的国际形势,也需密切关注全球产业不断演进的发展态势,综合分析我国产业发展的历史方位和当前特征,在全局中谋发展,在挑战中寻机遇。一、国际环境复杂多变,信息通信产业国际合作在调整中不断深化(一)新冠肺炎疫情大流行引发全球连锁反应(一)新冠肺炎疫情大流行引发全球连锁反应 2020 年,影响全球未来发展的最大不确定性因素来自新冠肺炎疫情在全球范围内的大流行。我国本轮新冠肺炎疫情流行高峰已经过去,但疫情在全球范围内形势依然严峻,全球抗疫进入关键节点。世界卫生组织近期称,目前新冠疫情在全球不同地区出现分化,有关措施必须作为一种“新常态”长期坚持。面对民生和经济等多重压力,各国政府在持续严控还是逐步重
8、启中艰难选择,此轮疫情在全球范围内引发连锁反应。数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)2 突如其来的疫情冲击着复苏乏力的全球经济,负面影响不容忽视。一是全球市场需求下滑。受疫情影响,各国间人员交流受限、国际物流不畅,全球消费者和企业的信心受冲击明显,市场需求减少。据 IMF预测,受新冠肺炎疫情影响,2020 年全球经济增速或降至金融危机以来的最低水平。二是全球对外直接投资减少。UNCTAD 报告显示,疫情将迫使全球大部分跨国企业下调盈利预期、减少资本支出并推迟新增投资,预计全年 FDI 可能下滑 5%至 15%。三是贸易总额下降。部分疫情严重的亚欧国家采取停工停产、封闭隔离等措施,商品和服务贸
9、易增长明显放缓。与此同时,疫情蔓延带来的经济活动停滞与国际油价大幅下挫引发的恐慌性资产抛售,对长期依赖宽松流动性支撑的全球金融市场造成巨大冲击。面对这一全人类的共同危机,国际社会比以往任何时候都更需要团结和合作。习近平总书记在二十国集团领导人应对新冠肺炎特别峰会上发表重要讲话时强调,当前疫情正在全球蔓延,给全球公共卫生安全带来巨大挑战,形势令人担忧,各国应该联手加大宏观政策对冲力度,防止世界经济陷入衰退。此次特别峰会上发表的二十国集团领导人应对新冠肺炎特别峰会声明也向国际社会传递了积极信号,二十国集团将致力于同世界卫生组织、国际货币基金组织、世界银行集团、联合国以及其他国际组织一道,采取协调、
10、有力行动,加强国际合作,共同应对全球危机。(二)全球经济贸易格局面临深度调整(二)全球经济贸易格局面临深度调整 近年来,全球经济增速已呈现明显放缓态势,新冠肺炎疫情的全数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)3 球大流行给世界经贸格局调整带来了更多不确定性。在此之前,受到贸易摩擦升级、地缘政治风险上升等因素影响,主要经济体发展速度同步放缓,全球市场避险情绪升温,贸易投融资活动相应收缩。世界贸易组织1(WTO)初步估算,2019 年全球货物贸易量下降 0.1%。由于新冠肺炎疫情影响,2020 年全球贸易将出现幅度大于金融危机时期的下滑,预计在乐观情况下,2020 年全球货物贸易量将下降 12.9%
11、;而在悲观情况下,2020 年全球货物贸易量恐下降 31.9%。国际经贸规则面临新一轮调整。受区域贸易协定、关键国家政策导向等因素影响,多边贸易体系推进缓慢,区域经济合作协议和双边协议发挥重要作用,国际分工体系的区块化特征将进一步加强。与此同时,国际金融危机以来,发展中国家在全球治理中的话语权和影响力逐渐上升,未来国际经贸规则将有望由更多参与主体共同协商决定。值得注意的是,在国家利益调整过程中,一些国家对待国际贸易的心态也可能发生重大调整,中短期博弈将深刻影响全球经济贸易发展格局。但从总体方向来看,全球化发展趋势不可逆转,国际分工深度和价值链覆盖广度仍将继续深化,更高标准的国际贸易规则也将有利
12、于全球合作有序推进。全球信息通信产业供应体系冲击较大。在此过程中,全球信息通信产品和服务的供应体系受到巨大影响,跨国企业制造基地的分散化进程提速也将加剧产业各环节的直接替代竞争,对当前全球产业格局和国际分工将产生深远影响。短期来看,受物流效率下降、生产材料 1全球贸易数据与展望,数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)4 短缺等因素影响,从原材料到最终产品的供应压力逐级放大。一方面,国际物流资源持续短缺,空运舱位愈加紧张、船舶靠港卸货效率下降,或引发全球供应链成本上升等连锁反应。另一方面,部分关键产品和原材料或出现短期供应短缺。长期来看,疫情全球蔓延带来要素流动阻断,迫使世界主要经济体开始重新审
13、视当前全球供应链潜在的脆弱性和公共危机抵御能力。可以预见,“后疫情时代”全球供应链格局将发生长期深刻变化,全球化分工与区域集聚将面临新一轮博弈,我国将面临短期海外市场需求锐减与未来全球供应链重塑的双重挑战。全球产业分工格局是一个持续调整的过程,当前以数字化、网络化、智能化为特征的新技术正处于创新发展和扩散应用的加速期,发达国家和新兴经济体都将围绕全球数字化转型推动本国产业建设与区域合作。(三)数字领域国际合作纵深推进(三)数字领域国际合作纵深推进 国际合作议题聚焦数字经济。近年来,各国际组织纷纷把数字经济作为消除全球数字鸿沟、推动全球贸易一体化的主要议题。早在1998 年,APEC 便制定首个
14、数字经济领域国际合作计划APEC 电子商务行动蓝图,开启大国间数字经济合作。进入二十一世纪后,国际组织间数字经济领域合作更加深入,G20 数字部长会议、“金砖国家”数字研讨会、东盟数字经济研讨会、APEC 中小企业数字论坛等围绕数字领域合作的专题会议影响力持续扩大,议题设置紧跟时代需求。数字 APEC 战略、APEC 互联网和数字经济路线图、二十国集团数字经济发展与合作倡议、大阪数字经济宣言等区域间数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)5 合作协议成功签署,不仅集中凝练了各国共同商讨的思想成果,更为成员国数字经济协同发展提供了新思路、注入了新动能。区域数字领域合作务实推进。全球不同区域正以共进
15、为动力、以共赢为目标,推动数字经济领域合作从探索逐步走向落地实施。2017年,“数字丝绸之路”理念提出,随后多国共同发起“一带一路”数字经济国际合作倡议,持续推动“一带一路”沿线国家在通信、科技、交通、金融等数字领域合作更加深入。中国积极参与非洲数字化建设,2018 年中非合作论坛提出“推动中非电子商务合作,建立电子商务合作机制”。截至目前,阿里巴巴已同卢旺达、埃塞俄比亚等签约共建世界电子贸易平台合作协议,推动国际贸易数字化发展。欧盟将“科研框架计划”升级为“地平线 2020”,对包含工业和服务业数字化转型在内的合作项目给予资金支持。此外,欧盟 22 国在 2018 年4 月共同签署 区块链共
16、同宣言,致力于通过共建欧洲区块链基础设施,创造一个更加数字化、更有能力的欧洲。二、产业增长动力强劲,信息通信技术加速释放融合创新活力(一)融合创新活力释放,赛道革新尚需时日(一)融合创新活力释放,赛道革新尚需时日 当前,全球科技创新进入空前密集活跃时期,数字化浪潮迎来与实体经济深度融合的新进程,加速重塑全球创新版图和产业结构。在这一过程中,香农定理、摩尔定律逐步逼近理论极限,各类数字技术不断冲击自身发展天花板,探索以学科融合、技术融合、产业融合为数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)6 特征,以万物互联、万物感知、万物智能为目标的发展路径。但是,新原理、新材料、新工艺等革新实用化尚需漫长探索,
17、各领域应用需求与现有基础技术能力之间的供需差距愈发突出。未来,以自动驾驶、人工智能应用等为代表新兴产业多样化需求,将成为驱动数字技术创新发展的关键动力。1.计算模式:从通用架构走向专用架构 随着人工智能等应用的快速发展,数据量爆发式增长和计算模型的复杂多样,各领域对算力的需求大幅提升,打破了一段时期以来计算能力的供需平衡,创新应用的多样性和异构需求,成为促进计算模式向专用架构拓展的主要动力。从业务场景来看,多样化算力需求与通用计算架构的供需落差,是推动专用计算架构快速发展的原生动因。日趋智能化的万物互联场景下,数据聚集的规模遵循“新摩尔定律”呈现爆炸式增长。与此同时,场景泛在化促使算力需求呈现
18、多样化、碎片化特性,人工智能等重度算力依赖型应用要直面处理海量多元化数据的挑战,计算资源的消耗速度和计算效能的供需反差远超预期。除了数据体量的因素外,另一个催生专用架构快速发展的关键要素是算法特质。现阶段人工智能仍以深度学习等多层模型为理论基础构建核心算法,对并行处理能力和数据吞吐的性能要求极高。擅长串行逻辑运算的 CPU 等通用计算架构难以满足高并发、低延迟的计算需求,底层计算平台不得不转向部署 GPU 和面向特定业务场景的 AISC 芯片,以实现海量并行处理任务的异构加速能力提升。数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)7 从技术演进来看,基础工艺升级速度的日益放缓,为专用计算架构的创新升级
19、提供机遇。传统的计算技术升级多依赖提升主频、堆叠多核和增强密度等固有路径,但光刻等低纳米制造工艺的不成熟难以帮助晶体管尺寸趋近物理极限,芯片热累积效应的指数级增长也限制了主频的一味提升。因此,专用计算架构将创新重点聚焦在指令系统精简、芯片设计集成和访存结构优化等突破方向。一方面,SoC 将多关键组件高度集成的设计模式较为成熟,解决了高密度与低功耗兼容的芯片设计诉求,成为物联网和移动互联网终端侧的主流解决方案。另一方面,AI ASIC 芯片尝试从架构优化的角度进行探索式创新。谷歌、英特尔等龙头企业不约而同地选择了多核并行或模块化设计的思路来构建专属 ASIC 芯片,如谷歌将张量处理单元(TPU)
20、引入脉动阵列,英特尔的 Nervana 神经网络处理器则基于模块化的处理集群阵列来加载视觉处理单元(VPU)。从市场空间来看,寡头垄断的现状和未来市场的蓝海效应,是推动专用计算产业持续发展的催化剂。英伟达凭借丰富的 GPU 产品线和成熟的 CUDA 开发平台,构建了软硬件一体化的产业生态,迅速抢占了人工智能领域的霸主地位。目前全球 TOP-500 的高性能计算服务提供商中有 100 家采用 GPU 加速,其中 96%采用了英伟达的Tesla 系列产品。然而,GPU 芯片在垄断市场的同时也暴露出能耗过大和价格过高的弊端,加之人工智能的推理阶段差异性明显,GPU 难以广泛覆盖各类推理任务的算力需求
21、。另据相关统计结果显示,未来推理市场的增速和空间有望超过训练市场。因此,创业公司、科技巨数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)8 头等纷纷发起自有的 AI ASIC 芯片开发计划,积极寻找 GPU 的替代方案,谷歌用于边缘推理的 Edge TPU,以及寒武纪的 MLU 云端推理芯片,都是面向差异化算力需求的成功实践。总体来看,受限于技术和资本的双高壁垒,计算产业的制程更新频率逐渐降低,通用计算架构的技术红利加速下滑。计算模式由通用架构向专用架构拓展,是计算产业在应用需求、技术发展和市场空间多重作用下实现创新升级的必然选择。2.网络演进:从流量网络迈向算力感知网络 面向连接的流量网络难以满足智能
22、时代的计算诉求。伴随着第四次工业革命的蓬勃兴起,以人工智能、5G、云计算为主导的数字技术正不断加速万物互联的时代进程。信息网络从以数据传输为核心的网络体系,逐步演进为感知、传输、计算、交换融为一体的数字基础设施。根据华为全球产业展望 2025 的预测,到 2025 年全球联接数将达千亿,全球年新增数据量多达 1800 亿 TB。海量的设备和数据给计算带来了巨大的挑战,特别是随着摩尔定律极限的逐渐逼近,算力已成为比流量更为宝贵的基础资源。然而,以连接为导向的传统网络由于更多的着眼于流量的传输,无法实现网络中算力资源的高效利用,云、边、端三级的计算架构更多专注于单一节点的计算能力,在横向、纵向的全
23、网算力资源协同方面存在不足。此外,应用层由于无法精准掌握网络算力的实时分布,难以实现动态、随需的泛在计算。算力感知网络助力演进升级。近年来,以中国移动、中国电信、中国联通、华为等为主的通信界领军企业,面向算网融合发展趋势提数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)9 出了算力感知网络这一新型网络架构。算力感知网络将核心诉求从连接能力逐步扩展到计算能力,将服务内容从提供流量逐渐扩展到提供算力等更加丰富的联网信息资源,使海量的应用能够按需、实时调用不同地方的计算资源,实现连接和算力在网络的全局优化。从体系架构上来看,算力感知网络在传统网络模型的 IP 层和应用层之间加入了算力路由层,通过分布式路由协议
24、将计算能力状况和网络状况作为路由信息一起发布到网络,综合考量节点的网络性能与计算性能。目前,算力感知网络处于标准制定和先期试验阶段。2019 年 10 月,中国移动在 ITU SG13 全会上完成首个算力感知网络的国际标准立项工作;同年 11 月,我国在 IETF 106 会议上围绕算力感知网络路由层关键技术提交了三篇核心提案,奠定了算力网络协议技术标准化工作中的坚实基础。中国移动在浙江开展的多 MEC 站点算力感知网络实验网部署,也标志着我国的算力网络由理论概念正式迈入现场试验时代。3.能力部署:从云端向边缘场景下沉 供需双重因素助推平台能力由云端走向边缘。随着万物互联时代的到来,边缘设备正
25、在从以消费为主的单一角色转变为兼顾数据生产和数据消费的双重角色,在收集数据的同时也要承担预测分析和智能处理等功能。从需求侧来看,低延迟、高吞吐的业务诉求对数据处理提出了更高要求。当前市场关注度最高的物联网及边缘 AI 场景集中在智能安防、智慧交通、无人驾驶等领域。这类应用普遍要求在较短的时间周期内,完成数据的密集捕获、实时处理和交互反馈。同时,边缘场景和物联网应用中产生的数据有效周期很短,采用传统集中式数字中国产业发展报告(信息通信产业篇)10 云平台也会由于传输海量低价值信息而浪费有限的带宽资源。为了适应万物互联的新数据模型,创新应用的解决方案必须选择将大部分的计算任务由中心云端向终端侧分发
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