先进计算应用创新研究报告（2025）_48页_33mb

先进计算应用创新研究报告 (2025) 总结

核心内容概述

先进计算技术正成为推动全球经济增长与产业变革的关键力量，其在高性能计算、人工智能、边缘智能、专用计算架构等领域的突破，正在重塑全球科技竞争格局与数字经济形态。我国在先进计算领域取得显著进展，从基础设施建设、技术产品创新到行业应用渗透，均展现出强劲的发展势头与广阔的市场前景。报告聚焦八大典型应用场景，深入分析其技术突破、实施效果与商业价值，并提出推进建议，旨在推动先进计算技术从“可用”走向“好用”，从“试点”迈向“规模”。

主要观点

1. 先进计算成为经济增长的核心动力

• 全球算力规模前20的国家中，17个为全球前20大经济体，算力投入与GDP增长呈正相关。
• 中国算力规模稳居全球第一梯队，2025年上半年，中国公有云IaaS市场规模突破千亿元，智算资源池贡献超过五分之一。
• 全球IDC市场在AI与云计算双重驱动下，预计2023—2030年年均复合增长率达22%，智能算力成为核心增长极。

2. 技术融合推动应用形态升级

• 智能计算进入技术爆发期，代理型AI逐步构建生态，大模型参数规模指数级增长，训练成本显著下降。
• 绿色计算技术成为刚需，液冷技术渗透率快速提升，预计2025年全球液冷市场规模达70.4亿美元。
• 前沿技术如量子计算、存算一体芯片、后量子密码等进入产业化初期探索，为未来算力发展提供新方向。

3. 全球各国加速布局先进计算

• 美国通过政策、技术与生态构建全产业链优势，推动量子-经典混合计算。
• 欧盟聚焦标准化与区域协同，推动分布式算力整合与跨行业协同。
• 中国以“算力网络化”为核心推进布局，“东数西算”工程加速实施。
• 日本、韩国、印度等国家加快追赶，推进AI与工业场景融合。

关键信息

一、我国先进计算应用成效

1. 基础设施完善

   • “东数西算”工程深化，八大算力枢纽节点初步形成“1ms-5ms-20ms”三级时延圈。
   • 截至2025年6月，我国智算规模达788EFLOPS（FP16），覆盖29个省份。
   • 超算与智算协同发展，10座国家超级计算中心均配套智算中心，形成“超算+智算”双中心格局。

2. 行业应用深化

   • 从互联网、电子政务向服务、制造、教育等多领域渗透，金融业算力增长显著。
   • 边端算力加速扩散，推动高清内容、云游戏、AR导航等新兴应用落地。
   • 三大运营商部署超10万个具备边缘计算能力的5G基站，实现云边端协同。

3. 数据与算法能力提升

   • 我国大模型数量超1500个，占全球总量40.2%，其中阿里通义等大模型参数超万亿。
   • 开源生态持续发展，中国开源模型下载量超美国，成为全球核心力量。
   • 数据要素市场化改革加速，10个国家数据要素综合试验区建设，数据量达51.78ZB，推动AI模型训练与优化。

典型应用场景与案例

1. 智慧金融 —— 中科驭数

• 背景需求：证券交易对低时延、高稳定性的网络基础设施有极高要求。
• 实施情况：部署SWIFT系列产品，支持多场景应用，日交易量超数百亿。
• 技术创新：自研KPU架构、低时延DPU卡、InstantA加速库。
• 商业价值：解决国外产品兼容性问题，保障数据安全，提升系统稳定性。

2. 智慧交通 —— 深圳鲲云

• 背景需求：应对高速公路交通事件与安全风险。
• 实施情况：部署CAISA计算平台，实现全天候智能监控与预警。
• 技术创新：数据流AI架构、分布式算力底座、多精度混合计算。
• 商业价值：提升通行效率与安全，减少事故响应时间，推动智慧交通发展。

3. 车路协同 —— 上海天数智芯

• 背景需求：推动高级别自动驾驶规模化落地。
• 实施情况：构建边缘算力一体机，实现端到端100ms内处理。
• 技术创新：多精度混合计算、分布式资源池化管理、高可靠硬件架构。
• 商业价值：提升交通安全性，为自动驾驶与智能网联提供技术支撑。

4. 钢铁行业 —— 飞腾信息

• 背景需求：解决工业控制系统的进口依赖与数据安全问题。
• 实施情况：打造全栈自主安全方案，部署AI大模型与工业互联网平台。
• 技术创新：可信计算+异构计算、工业图像处理算子库。
• 商业价值：提升生产效率，推动数字化转型，支撑“双碳”战略。

5. 煤炭开采 —— 曙光云计算

• 背景需求：应对矿山复杂数据与高阶智能场景。
• 实施情况：构建“端-边-云”协同架构，实现25个智能化场景应用。
• 技术创新：可信计算、边缘推理、多模态数据融合。
• 商业价值：提升设计效率，降低运营成本，推动矿山智能化发展。

6. 工业制造 —— 中电凯杰

• 背景需求：应对SMT产线高精度质检挑战。
• 实施情况：部署AI视觉质检平台，实现99.99%的检出率。
• 技术创新：工业视觉大模型+专用小模型、域自适应算法。
• 商业价值：提升产品直通率，降低返修成本，推动“零缺陷生产”。

7. 穿戴设备 —— 深圳九天睿芯

• 背景需求：解决智能眼镜高功耗与续航瓶颈。
• 实施情况：部署存算一体语音与视觉算力芯片，实现超低功耗。
• 技术创新：存算一体架构、低功耗定制化NPU。
• 商业价值：提升设备续航能力，拓展AR/VR应用场景，推动元宇宙发展。

8. 推理一体机 —— 联想

• 背景需求：大模型推理算力需求快速增长。
• 实施情况：推出万全大模型推理一体机，支持多AI芯片与平台。
• 技术创新：通信优化、计算与存储协同、动态调度机制。
• 商业价值：显著提升推理性能，降低服务成本，推动大模型在多行业的规模化应用。

推进建议

1. 加强顶层设计与政策协同

• 制定跨周期产业发展规划，明确“十五五”期间技术攻关、场景拓展与生态构建目标。
• 强化跨部门协同治理，统筹政策制定与资源分配，形成闭环合力。
• 优化政策扶持体系，加大研发投入，引导技术攻关与场景落地。

2. 深化产学研用协同

• 建立联合实验室与创新联合体，推动技术成果从实验室走向产业端。
• 构建复合型人才培养体系，优化高校课程设置，开展校企合作。
• 明确产业链布局，推动算力芯片、基础软件、应用场景等环节深度协同。
• 打造先进计算产业集聚区，提升区域竞争力，推动国际化发展。

3. 聚焦核心技术创新

• 加大对高性能算力芯片架构、算力调度软件、计算网络化等领域的投入。
• 推动量子计算、类脑计算、光计算等非经典计算技术发展。
• 支持异构计算架构创新，推广“CPU+专用芯片”组合模式。
• 建立技术商用孵化机制，推动从试点到规模化商用的良性循环。

附录信息

• 编制单位：先进计算产业发展联盟
• 参编单位：中国信息通信研究院、飞腾信息技术有限公司、中科驭数（北京）科技有限公司、深圳鲲云信息科技有限公司、曙光云计算集团股份有限公司、中电凯杰科技有限公司、深圳市九天睿芯科技有限公司、上海天数智芯半导体有限公司、联想（北京）有限公司
• 参编人员：孙丽明、邸绍岩、王骏成、何义、柯冠岩、岳昆、袁晓飞、罗梅、蔡权雄、栾丽红、张明、龙志中、王琪、吴兴杰、汤庆、付芦静、易潇雨、杨晓风、姜舟、胡铭珊、蒋超、吴添、崔吉顺
• 联系方式：孙丽明，北京市海淀区花园北路52号，邮编100191，电话010-62302722，邮箱sunliming@caict.ac.cn
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