赛迪白皮书：《先进计算产业发展白皮书》_56页_3mb

先进计算产业发展白皮书总结

核心内容概述

《先进计算产业发展白皮书》由中国电子信息产业发展研究院（赛迪）撰写，旨在构建“先进计算”概念体系，分析其发展现状与趋势，测算产业规模，并提出政策建议。白皮书围绕算力、算法、算据和“计算+”四大维度展开，强调先进计算在推动经济社会发展和产业升级中的关键作用，提出“计算力就是生产力”的理念。

主要观点

• 先进计算的内涵：涵盖算力、算法、算据和“计算+”四个维度，强调计算技术的创新与融合。
• 技术体系演进：从硬件、架构、材料到软件和算法，先进计算技术呈现多路径演进趋势，如类脑计算、边缘计算、量子计算等。
• 产业体系构建：先进计算产业链包括核心元器件、整机、基础软件、平台、应用、数据和理论七个层次，各层之间存在紧密联系。
• 全球发展态势：各国在先进计算领域积极布局，美国在量子计算、人工智能、高性能计算等领域领先，欧盟、日本和英国也采取多项政策支持先进计算发展。
• 我国发展现状：我国在先进计算领域已具备一定基础，部分领域处于全球领先地位，但仍面临核心技术短板、生态构建不足、市场潜力待释放等问题。

关键信息

一、先进计算的四大维度

1. 算力

   • 新型算力平台如数据中心、AI计算中心、超算中心等正向高密度、高赋能方向发展。
   • 新材料如碳纳米管、超导材料等为算力提升提供了新的可能性。
   • 新型计算硬件包括云端和终端场景，涉及服务器、存储设备、AI芯片、边缘计算设备等。

2. 算法

   • 主流计算架构包括X86、ARM、RISC-V、MIPS等，各有其优势和适用场景。
   • 新型计算软件如基于新型架构的操作系统、新型数据库、容器化数据中心设计等正在快速发展。
   • 新兴计算模式如边缘计算、云际计算、安全多方计算等逐步出现，融合性计算如城市计算、计算经济学等成为新方向。

3. 算据

   • 算据采集与集成方式包括ETL、数据库、数据流和搜索引擎方法。
   • 算据分析与挖掘依赖分布式并发计算系统，以应对大数据带来的挑战。
   • 数据感知交互技术需统一表达形式和语义知识，以实现多源异构数据的高效处理。
   • 基于语义理解的数据资源管理成为提升效率的关键环节。
   • 数据交易平台为数据需求方提供定制化服务，推动数据交易和应用。

4. “计算+”

   • 行业云在金融、教育、政务、制造等领域广泛应用，提升业务效率和稳定性。
   • 城市大脑通过融合物联网、大数据、人工智能等技术，优化城市治理和服务模式。
   • 智能制造融合信息技术与制造技术，提升生产效率和智能化水平。

二、全球先进计算发展状况

• 驱动因素：数据增长和行业需求为先进计算提供内外动力，预计2025年全球数据流量将达175ZB。
• 技术创新：材料、架构、软件等多领域技术并行发展，推动计算能力提升和应用拓展。
• 政策环境：发达国家通过国家级战略、资金支持、科研布局等手段引导先进计算发展。
• 竞争态势：跨国巨头加大投入，抢占先进计算市场。
• 渗透路径：先进计算从信息领域向其他行业多元化布局，推动各行业创新升级。

三、我国先进计算发展状况

• 发展阶段：我国在算力、算法、算据等领域已具备一定基础，部分领域进入全球领先行列。
• 竞争态势：我国在人工智能、高性能计算、量子计算等领域取得显著进展。
• 市场潜力：我国拥有全球最大的数据市场和应用市场，政策推动下市场潜力逐步释放。
• 生态构建：我国在自主演进架构生态方面取得进展，但整体生态仍需完善。
• 通用计算：关键核心技术如CPU、内存、介质等仍依赖国外产品，存在短板。

四、重点领域发展现状

1. 超级计算

   • 中国超算系统在全球排名中表现突出，但存在核心技术不足、产业化能力弱等问题。

2. 人工智能

   • 我国在人工智能领域论文、专利数量均居世界前列，但原创性理论和高端芯片仍有差距。

3. 汽车智能计算平台

   • 硬件异构化、软件标准化、工具自动化、应用模块化是发展趋势，但安全与标准体系仍需完善。

4. 量子计算

   • 我国在量子计算研究方面处于世界前列，但在关键技术、市场应用、生态布局等方面仍有待突破。

5. 云计算

   • 云计算正向传统行业渗透，我国市场增长迅速，预计2025年市场规模将达4000亿元。

五、产业规模测算

• 直接产业规模：预计2025年将达到8.1万亿元，涵盖算力、算法、算据相关产业。
• 辐射带动规模：预计2025年将达到13.4万亿元，主要涉及智慧城市、工业制造、自动驾驶、医药研发、金融科技等重点领域。

六、建议突破方向

• 重点领域：算力、算法、算据三大核心领域需持续投入与创新。
• 发展建议：
  1. 提升产业技术创新能力，加强核心技术研发。
  2. 推进计算产业生态构建，完善产业链协同创新机制。
  3. 加强深度国际合作，提升全球竞争力。
  4. 激励培育重点骨干企业，推动产业规模化发展。

附录概览

• 附件1：先进计算产业需求指南，提供行业应用方向与需求分析。
• 附件2：先进计算直接规模测算表，提供详细数据支持测算结论。

总结：
《先进计算产业发展白皮书》全面梳理了全球及我国在先进计算领域的现状与趋势，指出先进计算是新一代信息技术的核心，具有广泛的应用前景和产业带动效应。我国在多个领域取得进展，但核心技术、生态构建和市场潜力仍需进一步提升。未来，我国应聚焦算力、算法、算据，推动技术创新和生态建设，以实现先进计算产业的可持续发展。