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1、1“十五五”時期我國先進計算產業發展形勢研判及思路建議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。在新興技術發展與國際競爭交織的雙重背景下，我國先進計算產業勇毅前行，體系化創新、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。因此，“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”，

2、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。一、“十五五”時期先進計算產業發展將面臨的新形勢（一）先進計算技術加速創新迭代演進（一）先進計算技術加速創新迭代演進當前，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；與此同時，由美西方主導的算力器件（大規模集成電路）發2展的關鍵定律遭到發展瓶頸，摩爾定律放緩、登納德縮放定律失效、阿姆達爾定律限制、馮氏架構瓶頸的“存儲墻”“功耗墻”等問題凸顯，計算技術與產業面臨固有升級模式演進遇阻的挑戰，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

3、，為也為產業“彎道超車”提供新機遇。經典計算技術呈現多元化創新發展態勢。經典計算技術呈現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。從摩爾定律延續看從摩爾定律延續看，先進工藝如 3nm量產和 2nm 以下節點的研發推動了晶體管技術的革新，芯粒技術利用高級封裝實現不同工藝和類型的芯片立體集成，有效應對設計難度和成本問題。從算力器件看，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愈加重要的作用。從計算架構看從計算架構看，單一 CPU 提供的通用算力在部

4、分特定場景下處理效率不高，“CPU+專用芯片（FPGA、GPU、ASIC 等）”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。這涉及到硬件架構和軟硬件協同兩個層面的重大改變，并有望通過多系統高效并行調度實現大規模算力集群的性能和能效提增。非經典計算技術有望打破現有算力瓶頸。量子計算方面非經典計算技術有望打破現有算力瓶頸。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3的能耗。量子計算在隨機電路采樣、玻色采樣等特定問題求解中展現算力優越性，研究機構正探索在抗量子密碼、化學模擬、藥物研發等場景中開展應用。類腦計算方面，類腦計算方面，基于仿生的脈沖神經元

5、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，是打破“內存墻”的潛在技術之一。光計算方面，光計算方面，利用光學器件折射、干涉等光學特性進行運算，具有高速、高帶寬、低功耗的優勢，可在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，成為未來人工智能計算的主流方式。（二）先進計算牽引關聯產業鏈高端化發展計算產品結構接續升級。（二）先進計算牽引關聯產業鏈高端化發展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高端化發展。服務器方面服務器方面，2023 年全球AI 服務器出貨量近 120 萬臺，同比增長 38.4%。據 IDC 預測，AI服務器

6、出貨量占整體服務器出貨量將在三年內提升6個百分點，未來兩年 AI 服務器出貨量平均增長率將達到 29%，AI 服務器搭載的 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等芯片需求將同步上漲，2023 年出貨量約增長 46%。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、負載均衡等方面將更加智能。其他計算終端產品方面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。算力供給結構持續優化。算力供給結構持續優化。多樣化的算力供給和普惠化的4算力應用正為各行各業數字化轉型添薪蓄力。從算力規?？磸乃懔σ幠？?，當前，我

7、國算力規模位居全球第二，近 5 年年均增速近 30%。據IDC預測，未來3年我國算力規模年均增速預計達55.89%，算力需求強勁增長勢頭有望長期延續。從算力結構看從算力結構看，我國新增算力設施中智能算力占比過半。據 IDC 數據，到 2026年，我國智能算力市場規模將增長至 1271 EFLOPS，未來 3年年均增速約 69.4%，是通用算力規模增速的兩倍。據OpenAI 數據，30 天內完成 ChatGPT 訓練至少需要 120PFlops智能算力。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供給將需求將加速增長。（三）先進計算深度賦能行業應用先進計算深度融入并大幅增

8、強行業效能。（三）先進計算深度賦能行業應用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。研發設計環節研發設計環節，企業依托數字化研發設計平臺創新設計模式，從傳統二維、單機設計，轉變為基于產品全生命周期的數字化協同設計，利用交互設計模式修正產品設計問題。生產制造環節生產制造環節，通過引入先進計算技術，推動智能產線、智能車間、智能工廠建設，實現對制造過程的動態感知、實時分析與控制優化，以可控的節點保障智能制造的安全可靠。運營管理環節運營管理環節，供應鏈組織方式正經歷跨資源、跨領域、跨區域、跨邊境的平臺化變革，將催生一批基于工

9、業互聯網、物聯網的“超級車間”“超級工廠”“超級5貨倉”等，實現產業鏈資源的網絡化集聚和動態優化配置。算力治理成為先進計算可持續發展保障和戰略依托算力治理成為先進計算可持續發展保障和戰略依托。算力治理范疇廣泛，涵蓋算力監管、算力交易市場、算力資源調度、推動算力資源跨境應用等層面。在當前全球算力生產力變革轉型期，以及全球算力格局和秩序的初步成型期，對于算力規則主導權的競爭和算力秩序的構建變得尤為關鍵，將成為提升國家在未來國際算力領域影響力的重要因素。二、“十五五”時期先進計算產業發展思路和目標（一）總體思路（一）總體思路以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，全面貫徹黨的二十大和二十屆二中全會

10、精神，立足新發展階段，完整、準確、全面貫徹新發展理念，服務新發展格局，統籌發展和安全，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，提高自主可控水平；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，構建自主可控、安全開放、技術領先的計算產業體系，培育新質生產力，為6

11、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”其中，自主路線“保底板”，指的是發展自主可控的底板型計算技術和產業鏈，以確保在極端情況下不依賴于外部供應；兼容路線“縮差距”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”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”轉變從“重建設”向“重應用”轉變，指的是從重視算力

12、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。同時，著力突出三個堅持。一是同時，著力突出三個堅持。一是堅持“兩立足”，既要立足計算技術發展大勢，準確識變計算新架構、新系統、新平臺的迭代突破；又要立足我國計算產業在超大規模市場、多元化算力場景、人力資源豐富等優勢基礎，把握全球經典計算領域的關鍵賽道；二是二是堅持“兩統籌”，統籌計算產業發展與賦能經濟社會的關系，挖掘計算產業對于發展新質生產力、支撐新型工業化、數字經濟發展的裂變潛能；三是三是堅持“兩謀劃”，謀劃未來非經典計算新藍圖、謀劃在未來

13、計算新戰場中的關鍵位置。7（二）發展目標（二）發展目標到 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。三、“十五五”時期先進計算產

14、業發展需要解決的關鍵問題（一）技術源頭根基不牢，缺乏自主關鍵核心技術我國計算產業底層技術差距較大，原始創新較為缺乏。（一）技術源頭根基不牢，缺乏自主關鍵核心技術我國計算產業底層技術差距較大，原始創新較為缺乏。我國底層基礎技術、基礎工藝能力不足，在高端計算芯片、基礎軟硬件、開發平臺、基本算法、基礎元器件、基礎材料等方面瓶頸仍然突出。對此，建議對此，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。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8探

15、索自主編程語言與操作系統設計，整合研發完全自主可控計算架構與整機產品，為國有技術統籌整合打造先進的開源接口，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，摸清計算產業人才緊缺領域，靶向引進創新人才團隊，提升引才精準度和產業適配度，形成具有吸引力和國際競爭力的人才制度體系。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）計算產業規模大而不強，產業生態較為離散產值規模大但國內收益少，自主產業體系（二）計算產業規模大而不強，產業生態較為離散產值規模大但

16、國內收益少，自主產業體系“營養不良營養不良”。我國計算產業產值規模持續壯大，但產業長期處于全球價值鏈底端。我國計算產業上游軟硬件與國外技術生態高度綁定，自主產業體系造血能力不足。算力規模大但路徑離散，自主產業體系難以制衡。我國豐富的算力基礎設施背后實則結構嚴重失衡，民商用領域算力過剩，黨政軍等核心關鍵領域算力嚴重缺乏。當前國內圍繞芯片架構的技術路線呈現“七國八制”局面，X86、ARM、MIPS、ALPHA、RISC-V 等多條路徑各自為戰，本土產業生態散而不強、品牌多而不響。對此，建議完善計算產業頂層設計，優化專項政策體系。對此，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，

17、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9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。秉承體系化思維打造自主計算產業體系。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。充分發揮信創領域市場承載能力，以黨政軍等計算硬件性能普遍過剩的辦公應用市場為切入點，采用成熟工藝計算芯片搭建產品體系，以系統思維強化計算系統整體優化水平，推動自主計算產業體系迭代演進和面向各行業場景推廣應用。（三）算力供給與行業數字化轉型需求存在錯位算力供給體系與復雜應用

18、場景需求不相適配（三）算力供給與行業數字化轉型需求存在錯位算力供給體系與復雜應用場景需求不相適配。算法與應用場景融合不緊密，服務行業應用的最后一公里解決方案未真正打通。據調研，70%以上有技術的研究機構和科技公司缺少需求場景、領域知識和數據；70%以上行業用戶缺少技術人才、平臺和時間能力。以智能制造為例，當前制造業對算力的需求主要來自研發、管理、營銷等環節，對于生產本身的數字化改造進展緩慢。軟硬融合尚需進一步深化，上層軟件對底層晶體管資源的利用尚不充分，通過軟件技術創新高效利用底層硬件資源依然有很大的挖掘空間。當前巨量應用涉及的數據類型、計算類型漸趨復雜多樣，對計算芯片的指令集、架構提出不同要

19、求，通用 CPU 已難滿足多元化的計算場景需求。大量數據中心算力供給以通用型 X86 為主，機10架租用率較低，而人工智能計算所需算力供給不足1，缺乏對算力需求的精準評估和對數據中心建設的合理定位。對此，建議加快計算產業關鍵核心技術突破和創新應用推廣對此，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。1IDCFuture Scopes 2020報告指出，到 2025 年超 80%應用會嵌入 AI。