先進計算：應以自主路線“保底板”兼容路線“縮差距”

計算是信息產業的基礎和核心，是數字經濟時代新質生產力的典型代表，是數字社會生產力變革演進的核心驅動力。當前，全球計算技術加速創新，計算硬件、軟件、算法、架構之間彼此激蕩、同頻共振，量子、類腦等新興計算技術創新跨界交疊、磨礪聚變，以大模型為代表的新興應用驅動算力需求快速增長。“十五五”時期，建議堅持新型工業化道路，以自主路線“保底板”，以兼容路線“縮差距”，推動創新路線“重轉化”，從“重建設”向“重應用”轉變，培育新質生產力，為建設現代化產業體系、推動經濟高質量發展提供有力支撐。

“十五五”時期產業發展面臨新形勢

當前，先進計算技術加速迭代創新，計算技術基礎理論、架構加速醞釀突破，新型計算技術呈現多路演進發展態勢，存算一體、新型材料和架構等新技術的突破為技術發展提供新路徑，也為產業發展提供新機遇。

先進計算技術加速創新迭代演進。一方面，經典計算技術呈現出多元化創新發展態勢。芯片工藝持續升級，計算芯片、異構計算不斷突破，計算技術迭代呈現體系化、全鏈條式創新。從算力器件看，通用芯片性能持續提升，面向特定應用場景的高性能、低功耗、定制化的專用算力芯片也在智能駕駛、智能語音、圖像識別等領域發揮更加重要的作用。從計算架構看，單一CPU提供的通用算力在部分特定場景下處理效率不高，“CPU+專用芯片”的異構架構在高性能計算、人工智能等算力應用場景中正漸趨成為主流計算架構。另一方面，非經典計算技術有望打破現有的算力瓶頸。在量子計算方面，與傳統計算相比，量子計算具備更強的并行計算能力和更低的能耗。在類腦計算方面，基于仿生的脈沖神經元實現信息的高效處理，在對功耗、延遲敏感的邊緣計算領域具有廣泛的應用價值和潛力。在光計算方面，利用光學器件折射、干涉等光學特性進行運算，可在多方面解決目前人工智能應用中面臨的能耗和計算效率挑戰。

先進計算牽引關聯產業鏈向高端化發展。一方面，計算產品結構接續升級。先進計算驅動服務器、新型計算產品產業鏈上下游向高端化發展。在服務器方面，2023年全球AI服務器出貨量近120萬臺，同比增長38.4%。在服務器性能方面，生成式人工智能技術的應用將使服務器在資源優化、負載均衡等方面更加智能。在其他計算終端產品方面，先進計算驅動新型計算終端提供智能化、個性化服務，空間計算、音視頻計算、物聯計算等新理念拓寬計算終端發展疆界。另一方面，算力供給結構持續優化。多樣化的算力供給和普惠化的算力應用正為各行各業數字化轉型添薪蓄力。從算力規模看，當前，我國算力規模位居全球第二，近5年年均增速近30%。從算力結構看，在我國新增的算力設施中，智能算力占比過半。未來，隨著生成式人工智能垂直應用領域的持續拓展，智能算力等高性能算力的供給需求將加速增長。

先進計算深度賦能行業應用。一方面，先進計算深度融入并大幅增強行業效能。以工業領域為例，其在研發設計、生產制造、運營管理等核心環節中的質效提升作用日趨關鍵。另一方面，算力治理成為先進計算可持續發展的保障和戰略依托。

到2030年打造10個國家級計算產業創新示范區

建議“十五五”時期先進計算產業發展的總體思路是，堅持新型工業化道路，以自主路線“保底板”，著力突破關鍵核心技術；以兼容路線“縮差距”，通過構建高兼容性的“以我為主、為我所用”的計算體系，兼收并蓄各方先進技術，縮小與先進生態的差距；推動創新路線“重轉化”，加快創新鏈與產業鏈深度融合，將研發成果轉化為現實生產力；從“重建設”向“重應用”轉變，夯實計算產業底座，以重大工程和重點行業應用為抓手加速技術能力積累和迭代，基礎原理、前沿技術蓄力突破與產品服務、產業生態引導培育同步布局，構建安全開放、技術領先的計算產業體系，培育新質生產力，為建設現代化產業體系、推動經濟高質量發展提供有力支撐。

其中，自主路線“保底板”指的是發展自主的底板型計算技術和產業鏈；兼容路線“縮差距”指的是在確保自主性的同時，與其他技術體系或者標準體系保持一定的兼容性，促進技術交流和合作，同時提高自身技術的市場適應性和競爭力；創新路線“重轉化”，強調的是科技成果的轉化和應用，將科技創新轉化為產業創新和實際的生產力，重視技術成果的實際應用效果和經濟效益，而不僅僅是研發過程中的技術創新；從“重建設”向“重應用”轉變，指的是從重視算力基礎設施建設轉向重視算力資源的實際應用，強調的是算力的實用性和市場導向，即在確保技術自主和兼容的基礎上，更要注重計算技術的實際應用和計算產業的可持續發展。

建議“十五五”時期先進計算產業的發展目標是，到2030年，計算原理、計算架構、計算模式、計算算法等多環節實現統籌謀劃、統一路徑，形成技術先進、基礎扎實、產品豐富、競爭力強、兼容并包的計算產業發展新格局。計算產業生態培育成效顯著，培育5~10家有全球影響力的行業龍頭企業和一批專精特新中小企業，打造10個國家級計算產業創新示范區，建設一批集理論研究、技術攻關、標準制定、公共服務、成果轉化、檢驗檢測、場景打造等功能為一體的計算產業創新中心，選樹一批計算產業體系應用的標桿案例，形成具有全球競爭力的自主計算產業體系，對國民經濟關鍵領域的支撐能力顯著增強。

從三方面解決產業發展問題

當前，我國先進計算產業體系化創新和集群式創新成效顯著，但仍存在源頭根技術不牢固、產業規模大而不強、供需錯位等多重問題。

一是技術源頭根基不牢，缺乏自主關鍵核心技術。建議加強產業基礎研究，強化計算產業鏈優勢環節創新發展。充分發揮我國高校研究院所能力，以政策和資源支撐開展計算領域源頭創新，重點解決高性能算力芯片架構、管理調度算力基礎軟件、計算網絡化等關鍵技術。積極探索自主編程語言與操作系統設計，建立健全優質的開發者環境。建立人才支撐體系，暢通計算產業智力通道。建立與國際接軌的開放、有效人才招引制度。以技術突破和應用拓展為主攻方向，加強大學、研究機構、龍頭企業等主體的有效分工協作，以聯合研究、技術轉讓、合作共建等方式促進成果轉化。

二是計算產業規模大而不強，產業生態較為離散。建議完善計算產業頂層設計，優化專項政策體系。成立計算產業工作組，推進多部門、跨領域協同；統籌發展需要、現實能力、長遠目標與具體工作，整合資源開展計算生態系統產業發展路線圖研究；充分發揮新型舉國體制優勢，推動有效市場和有為政府更好結合，形成以企業為主體、市場為導向、產學研用深度融合的計算產業生態。凝聚產業發展共識，鼓勵央企和鏈主企業打通產業鏈上下游生態。

三是算力供給與行業數字化轉型需求存在錯位。建議加快計算產業關鍵核心技術突破和創新應用推廣。引導和支持量大面廣的傳統行業企業積極采用先進計算技術加快改造升級，不斷提升市場競爭力，因地制宜、因勢利導及時推動其轉型發展，通過轉型與升級共同發力形成新的發展動力、打造競爭新優勢。對于新興計算產業要堅持穩中求進，借助技術突破、模式創新催生新產業新業態，抓緊謀篇布局，推動形成新的增長點。以重大應用場景為牽引，探索技術孵化新路徑，持續拓寬賦能場景。面向科學研究、人工智能、超高清視頻、自動駕駛、數字孿生、生物醫藥等高算力需求領域，推動智能服務器、高效存儲等先進計算系統和新興產品的創新應用。鼓勵以“揭榜掛帥”、科技專項等方式開展定制化研發。聯合產學研用各方開展需求對接、場景驗證和案例推廣，積極開展計算應用示范驗證。

本文選自賽迪系列報告《“十五五”時期工業和信息化重點領域形勢研判及思路建議》