2024-01-08-中国信通院-先进计算技术路线图（2023年）_45页_1mb

先进计算应用创新白皮书要点总结

1. 总体发展态势

先进计算技术通过计算理论、器件、部件、系统的融合创新与重构，形成高算力、高能效、多样灵活的计算产品，涵盖通用计算、智能计算、高性能计算、前沿计算等。其应用已从辅助工具转变为推动技术演进、产业革新的核心驱动力，广泛应用于数字政府、工业互联网、智慧医疗等领域。

1.1 促进新旧动能转换

先进计算通过算力投入、算法模型和软件演进而推动产业数字化转型。劳动力、劳动对象和劳动资料均发生变革，工业数据价值释放，智能引擎优化生产资源与流程。算力本身形成数字经济产业，带动全球经济增长。

1.2 多国推进创新应用

美国、欧洲、日本、韩国等国家在先进计算领域取得显著进展，涉及超级计算、量子通信、人工智能等领域。美国在超级计算和AI研究领先；欧洲在超级计算、量子通信等领域投入资源；日本在光子计算机和量子通信优势；韩国在量子通信和人工智能领域的政策与应用进展迅速。

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2. 我国先进计算应用现状分析

2.1 基础设施与行业应用

• 算力基础设施：2022年，中国建设8个国家算力枢纽，新开工数据中心60余个，新增机架超130万标准机架。全国已建成或在建智算中心超30座。
• 行业应用：先进计算应用正从互联网向政务、工业、交通、医疗等传统领域扩展。通用算力行业分布中，互联网仍占最大份额；智能算力中，互联网需求占据主导，排名第二。
• 消费端：5G、物联网、人工智能技术普及推动终端算力提升，高清内容、云游戏、智能家居等应用加速发展，移动互联网流量持续增长。

2.2 核心要素发展

• 算力产业：中国计算产业规模占比电子信息制造业的20%以上，2022年规模达2.6万亿元。国产品牌在服务器市场占据主导地位。
• 算法模型：全球大模型研发集中在中、美两国，截至2023年中国大模型总量全球第二。
• 数据：企业数据利用不足，预计到2027年数据规模将达76.6ZB，数据利用率仍有较大提升空间。

2.3 经济增长拉动

先进计算推动各行业数字化转型，2022年中国产业数字化规模达41万亿元，占数字经济比重八成以上。算力规模增长与数字经济、GDP增长密切相关，2022年算力增长50%，数字经济增长10.3%。

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3. 典型应用场景分析

3.1 科学研究

• 气候模拟：高性能计算、AI技术用于预测气候变化。
• 能源探测：地质数据处理、三维建模加快能源开发。
• 生物医药：基因序列、药物分子模拟需先进计算支持。

3.2 工业大脑

融合大数据、AI和物联网技术，实现设备预测性维护、柔性化生产、质量检测等功能，提升制造业效率和精度。

3.3 城市大脑

基于智能计算推动智慧安防、智慧交通等领域发展，实现城市数据实时汇聚、分析与决策支持。

3.4 智慧农业与自动驾驶

通过物联网、大数据与AI结合，提升农业监测管理和交通出行效率。

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4. 典型应用案例

4.1 湖南大学遥感影像系统

通过国家超级计算平台实现卫星数据的高效处理，提供时空覆盖全、低基础成本的数据服务，为多行业节省财政开支超百亿。

4.2 黄金棋牌工业智能大脑平台

整合工业数据资源，构建多产业知识图谱，提高设备利用率，优化供应链管理，降碳15%-25%，降低融资成本。

4.3 浪潮“一云多芯”政务云平台

兼容国产芯片技术路线，实现异构硬件统一管理，提升政务系统稳定性与可控性。

4.4 鸿坤垃圾全过程分类物联感知系统

基于国产AI芯片实现垃圾分类智能监管，降低人工投入，提升分类覆盖率与正确率。

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5. 推进建议

• 构建联动机制：国家、行业、地方协同推进先进计算应用。
• 分类施策：依技术特点对重点行业（如工业、交通、能源）定向推进应用。
• 打造产业生态：推动厂家、供应商建设产业生态圈，加强技术创新与商业模式融合，营造可持续发展环境。