【先进计算产业发展联盟】先进计算应用创新白皮书（2023）_45页_2mb

报告摘要

先进计算应用创新白皮书总结

核心内容

先进计算技术作为数字经济的重要支撑，正在全球范围内快速发展并广泛应用于多个领域。它不仅推动了技术演进和产业革新，还成为赋能效应跃迁的关键力量。先进计算通过融合计算理论、计算器件、计算部件和计算系统，形成了更高算力、更高能效、更加多样和灵活的计算产品，涵盖通用计算、智能计算、高性能计算和前沿计算等范畴。在数字政府、工业互联网、智慧医疗、远程教育、金融科技、航空航天和文化传媒等领域得到广泛应用。

主要观点

先进计算推动经济增长
先进计算通过算力投入和算法模型的演进，为产业数字化转型提供强劲动力，促进新旧动能转换。劳动者从“人”转变为“人+AI”，劳动对象从工业产品向“产品+数据”发展，劳动资料从工业设备向“工业+信息”设备演进。算力成为继热力、电力之后的第三大生产力，对GDP增长贡献显著。
智能计算带来变革式发展前景
随着AI技术的快速演进，智能计算需求在垂直领域快速增长。AI大模型如ChatGPT、GPT-4等的出现，推动了智能计算中心和算力服务的发展。同时，智能计算在自动驾驶、基础科学研究、元宇宙等场景中逐步落地，成为产业创新的重要推动力。
多国加速推进先进计算应用创新
美国、欧洲、日本和韩国在先进计算领域均投入大量资源，推动超级计算、量子计算、人工智能、云计算等技术发展。各国在不同领域形成了具有代表性的应用场景，如自动驾驶、生物医学、气候模拟等。
我国先进计算应用初显成效
我国先进计算基础设施不断完善，超算中心、智算中心和数据中心同步建设，算力应用覆盖多个行业。在智能算力领域，互联网行业占据主导地位，但政务、服务、制造等行业也在快速发展。算力应用场景不断向工业制造、城市治理、智能零售、智能调度等领域延伸。
先进计算应用场景广泛
先进计算在科学研究、工业大脑、城市大脑等典型场景中发挥重要作用。在科学研究中，高性能计算用于气候模拟、能源探测与开采、生物医药研究等领域。在工业领域，工业大脑推动生产流程优化和智能制造。在城市治理中，城市大脑赋能智慧安防、智慧交通、智慧水务等应用，提升城市治理效率和智能化水平。
先进计算应用需围绕场景持续下沉
当前我国先进计算应用仍处于初期阶段，需进一步深入行业场景，提升技术适配性和商业可持续性。推动技术与场景融合，实现从供给侧的技术驱动向需求侧的场景化应用主导转型。

关键信息

算力规模与数字经济正相关：2022年全球算力增长47%，数字经济增长5.6%，名义GDP增长3.8%。我国算力增长50%，数字经济增长10.3%，GDP增长5.3%。
应用覆盖行业广泛：先进计算已渗透至政务、工业、交通、医疗、教育、金融等多个行业，推动产业数字化转型。
技术突破与创新：包括国产AI芯片、高性能计算、云边端协同、数据流处理、神经形态计算、图神经网络等技术的创新，提升了计算效率、准确性和智能化水平。
典型应用案例：
- 湖南大学遥感影像统筹系统，实现数据资源的高效管理与应用。
- 曙光工业精益智能大脑平台，推动工业制造智能化转型。
- 浪潮政务云平台，实现“一云多芯”架构，保障信息安全与算力高效供给。
- 鲲云科技垃圾分类物联感知系统，实现智能监管与精细化管理。
- 云天励飞智慧商圈系统，精准采集客流数据，赋能商业运营。
- 天数智芯姿态识别系统，支持体育教育的智能化管理与安全防护。

推进建议

构建国家、行业、地方联动机制
国家层面需完善顶层设计，推动跨部委协作；行业层面应加强经验交流，推动共性技术发展；地方层面应因地制宜，推动先进计算与本地产业融合。
结合技术特点对重点行业分类施策
针对不同行业特点，制定差异化的发展策略，推动智能计算、边缘计算、高性能计算等技术在垂直领域的应用拓展。
打造先进计算应用产业生态圈
鼓励行业解决方案供应商、服务器厂商、芯片制造商、软件企业协同合作，推动开源开放和共性平台建设，形成从基础芯片到上层应用的完整生态体系。