pdf文档 先进计算暨算力发展指数蓝皮书-中国信通院-53页 VIP文档

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No.202522 中国信息通信研究院 2026年3月 先进计算暨算力发展指数蓝皮书 (2025 年) 版权声明 本蓝皮书版权属于中国信息通信研究院,并受法律保 护。转载、摘编或利用其它方式使用本蓝皮书文字或者观 点的,应注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声 明者,本院将追究其相关法律责任。 前 言 先进计算涵盖算力、算法、算据三大核心要素,融合云、边、端协 同的多样化模式,构建数字化时代的基础底座。作为数字经济的核心生 产力,算力在推动技术进步、产业升级和数字技术与实体经济深度融合 中发挥关键作用,战略地位愈发突出。当前,人工智能大模型的快速发 展对高性能算力提出空前需求,持续牵引计算架构创新、芯片技术突破 与产业生态重构,推动先进计算进入新一轮加速发展周期。2024 年我 国算力水平稳步提升,整体呈现以下四方面特征: 智能算力成为绝对主导,算力规模加速扩张。从基础设施侧看(算 力中心内服务器),我国以智能计算中心为主要增量的算力基础设施加 快部署,截至 2025 年 6 月底,我国在用算力中心机架总规模达 1085 万标准机架。从计算设备侧看(全部已出货服务器),我国计算设备算 力总规模达到 962 EFlops 全球占比 21%,增速达 73%,其中智能算力 稳定高速增长,增速达 96%,占全国总算力比重超过五分之四。 计算产业稳健增长,计算技术呈现引领趋势。我国先进计算产业生 态进一步夯实,已基本实现对底层软硬件、整机系统及平台应用的全覆 盖,整机市场格局已由国产品牌全面主导,国产品牌市场占有率超过 75%。在重点领域,我国计算技术呈现出引领趋势,先后涌现出一批先 进计算技术创新成果,算法模型、计算芯片、计算软件、系统平台等环 节持续取得突破并加快应用落地。计算机相关专利申请数量已连续五年 保持在三万件以上,前沿计算技术研发和产业化进程不断加快。 行业赋能效能全面释放,发展环境不断完善。互联网仍是我国算力 需求最大的行业,在人工智能快速发展的带动下,算力占比进一步提升, 其中通用算力和智能算力的占比分别达到 40.2%和 55%。与此同时,我 国计算应用正持续由互联网、电子政务等传统领域向电信、金融、制造、 教育等行业加快拓展,电信和服务行业的智能算力占比不断扩大。发展 环境不断优化,网络基础设施能力显著增强,全国一体化算力网络加快 建设,算力协同水平稳步提升。数据资源价值日益显现,开放共享程度 持续提高,为算力产业高质量发展提供了有力支撑。 算力助推数字经济增长,各地加快算力布局。近 8 年我国算力规模 年均增长 48%,数字经济年均增速 13.7%,均高于全球平均水平,算力 已成为数字经济发展的核心生产要素和关键驱动力。京津冀、长三角、 粤港澳大湾区、成渝等区域保持领先,中西部地区算力设施、技术创新 和应用水平快速提升,跨区域调度能力不断增强,区域均衡格局加速形 成。各地积极打造面向人工智能、工业互联网、智慧城市等领域的算力 平台,推动算力与数据、算法深度融合,带动产业升级和新兴业态发展。 2025 年蓝皮书在 2024 年的基础上,进一步加强了全球和我国先进 计算和算力技术产业发展态势的研究,从更多角度客观评估我国整体及 各省份现阶段算力发展水平,希望为各地推进计算技术产业发展、用好 算力基础设施建设及开展计算应用提供参考。 蓝皮书仍有诸多不足,恳请各界批评指正。 目 录 一、先进计算驱动全球算力格局深刻变革................................................................1 (一)计算技术创新融合,智算引领发展潮流.................................................1 (二)计算驱动数字产业,算力赋能万千场景.................................................3 (三)算力规模扩张加速,智算建设担当主力.................................................4 (四)计算产业强势增长,智算市场表现亮眼.................................................6 (五)算力关联经济发展,战略地位持续提升.................................................9 二、我国算力发展迈入量质协同新阶段..................................................................12 (一)算力规模稳定增长,算力效能水平加速跃升.......................................13 (二)计算产业稳健增长,国产替代实现全面突破.......................................15 (三)网络建设持续深化,数据资源体系走向完善.......................................17 (四)赋能效能全面释放,大模型应用向深处渗透.......................................19 (五)算力重塑增长逻辑,驱动数字经济快速增长.......................................20 三、先进计算暨算力发展指数评估..........................................................................22 (一)指标建立依据...........................................................................................23 (二)指标体系建立...........................................................................................23 (三)我国算力发展评估...................................................................................25 (四)算力发展指数与经济的关系...................................................................34 四、构筑算力技术产业堡垒,充分赋能行业高质量发展....................................... 36 (一)加强供需对接,高效利用基础设施.......................................................36 (二)突破核心技术,推进技术体系构建.......................................................37 (三)完善标准建设,构筑自主产业生态.......................................................37 (四)发掘数据价值,优化计算发展环境.......................................................38 (五)赋能行业升级,推动先进计算应用.......................................................38 (六)维护产业安全,积极应对国际局势.......................................................39 附件一:算力指数测算框架......................................................................................40 附件二:数据来源......................................................................................................46 图 目 录 图 1 全球算力规模及增速..........................................................................................5 图 2 2024 年全球算力规模与 GDP 关系..................................................................10 图 3 2024 年全球算力规模分布情况........................................................................11 图 4 我国算力规模及增速........................................................................................15 图 5 我国算力内部结构............................................................................................15 图 6 我国 IT 硬件、软件、服务支出规模..............................................................18 图 7 我国各行业计算应用分布情况........................................................................20 图 8 2016-2024 年全球和我国算力规模与 GDP、数字经济规模关系................. 21 图 9 先进计算暨算力发展指数 3.0..........................................................................23 图 10 2024 年中国部分省份算力发展指数..............................................................27 图 11 2024 年中国部分省份算力规模分指数..........................................................28 图 12 2024 年中国部分省份计算产业分指数..........................................................30 图 13 2024 年中国部分省份计算技术分指数..........................................................31 图 14 2024 年中国部分省份发展环境分指数..........................................................33 图 15 2024 年中国部分省份计算应用分指数..........................................................34 图 16 算力发展指数与 GDP 关系............................................................................35 表 目 录 表 1 先进计算暨算力发展指标体系.........................................................................24 先进计算暨算力发展指数蓝皮书(2025 年) 1 一、先进计算驱动全球算力格局深刻变革 当前,以大模型为代表的人工智能应用驱动全球计算技术进入 新一轮创新爆发期,先进计算硬件、软件、算法之间深度融合、协 同演进,量子计算、类脑计算等前沿计算架构加快突破,算力需求 呈现指数级增长,全球各主要国家纷纷加大先进计算产业投入与算 力设施建设,抢占数字经济发展制高点。 (一)计算技术创新融合,智算引领发展潮流 先进计算是激活新质生产力、重构现代化产业体系的核心引擎, 正为全球经济高质量发展注入源源不断的澎湃动能。当前,业界对 先进计算的关注持续升温,技术创新步入加速跑的新阶段,智能计 算强势崛起,成为引领产业变革的主引擎,驱动未来发展新潮流。 先进计算技术创新呈现多元突破与深度融合新态势。计算芯片 工艺迭代持续推进,异构融合趋势深化,云端协同效能跃升。工艺 方面,第三代 3nm 制程进入量产阶段,2nm 制程启动试量产,预计 AMD 将在 2026 年首发 2nm 制程芯片 Instinct MI450 系列;CoWoS 先进封装推动芯片集成度迈向更高水平,单芯片内实现双 die 封装。 计算架构方面,异构融合成为计算效率提升的重要路径,国际主流 旗舰处理器大幅增加NPU等专用计算单元,处理神经网络加速任务; AI 芯片的两大技术路线 GPGPU 和 DSA 趋于融合,以实现任务灵活 性与计算高效性的平衡。云端协同方面,终端处理器智能算力达到 数十 TOPS,推动人工智能大模型加快向终端部署应用,形成“端侧 先进计算暨算力发展指数蓝皮书(2025 年) 2 推理+云端优化”的动态分工新模式,大幅提升服务响应效率。 智能计算迈入全链条升级创新的深度演进阶段。全球智能计算产 业呈现出技术迭代、场景渗透、生态重构三大特点,从底层硬件到上 层生态的全链条竞争日趋激烈,持续引领产业热点。工艺方面,4nm 工艺成为云侧 AI 芯片主流制程,3nm AI 芯片进入量产阶段;英伟达 B200 使用 CoWoS-L 先进封装工艺率先实现双 die 共封倍增单芯片算 力性能,AMD、华为、谷歌等纷纷跟进,为超大规模智算集群的轻 量化部署奠定硬件基础。计算芯片方面,性能突破呈现算力、存储、 互联协同跃升特征。一是单芯片算力性能达到 PFlops 水平,FP8 低精 度算力成为主流 AI 芯片标配,FP4 算力崭露头角;HBM3E 实现量产 应用,带宽达到 8TB/s,最高容量达 288 GB;卡间高速互联技术再次 升级,NVLink 5.0 互联带宽进入新阶段,速度达到 1.8TB/s。计算系 统方面,英伟达率先推出 GB200 NVL72 超节点,引领 AI 服务器新 趋势;华为 CloudMatrix 384 超节点通过规模优势实现系统算力跃升, 探索超节点发展新路径;万卡集群成为智算中心建设新需求与新热点。 生态格局方面,呈现自主可控与开放协同的多极竞合态势。全球头部 企业加速开展 AI 芯片自研,以降低对英伟达单一供应链依赖;Triton、 UXL 等开源软件项目吸引多方参与,推动 AI 软件栈多元化发展; UALink 开放联盟拟制定统一互联标准,推动智算设备互联从封闭专 属向开放兼容转型,打破 NVLink 垄断。 前沿计算部分领域产业化进程加速。存算一体、量子计算、光 先进计算暨算力发展指数蓝皮书(2025 年) 3 计算等前沿颠覆计算技术创新与产业探索双线并举,部分技术路线 完成应用验证后,产业化进程迈入快车道。存算一体不再局限于 AIoT 等低功耗场景,在智能手机、AI PC 等核心终端场景作为专用 加速核心开始规模商用。联发科天玑 9500 搭载采用存算一体技术的 NPU 990,通过采用固化电路设计和大模型内存压缩技术,实现更高 的能效比。量子计算与经典计算融合成为可落地应用的发展方向, 如通过将 Heron 等量子处理器与富岳、ALTAIR 等超算融合能够解决 量子化学、多体运动等问题。光计算在算力和通用性方面取得跨越 发展,“流星一号”光计算芯片通过波分复用等技术挖掘光子的高并 行性潜力;可编程光子芯片诞生,是光计算从固定专用硬件向灵活 通用平台迈进的关键一步。 (二)计算驱动数字产业,算力赋能万千场景 计算作为数字经济发展的关键引擎,不仅是数字产业化的重要 组成,也为数字经济基础设施奠定了算力基石,在驱动技术创新、 赋能千行百业数智化转型中发挥着不可替代的作用。 算力助力数字产业化规模持续扩张。作为数字经济的重要组成 部分,计算设备、关键芯片等计算产业核心环节在推动数字产业化 增长方面扮演关键角色。计算设备方面,2024 年全球主要计算设备 出货量全部止跌回升,服务器、PC、平板、智能手机涨幅分别为 16.90%、1.15%、13.28%、6.47%。关键芯片方面,2024 年全球半导 体器件市场扭转下降态势,同比增长 19.7%,突破 6000 亿美元大关, 先进计算暨算力发展指数蓝皮书(2025 年) 4 达到 6305 亿美元,其中集成电路器件市场增幅达 25.9%。受智能计 算对高带宽内存需求增长影响,存储器件市场表现亮眼,同比增长 79.3%,达到 1655 亿美元;同期逻辑器件市场增幅为 20.8%,达 2158 亿美元。与此同时,下游需求提振带动上游产业同步增长,2024 年 半导体设备市场销售额为 1171 亿美元,增幅为 10.16%。 算力驱动产业数字化转型再升级。当前,在人工智能大模型的 加持下,算力加速与工业、金融、政务、医疗等千行百业深度融合, 推动各场景数据价值持续释放,助力智能系统优化资源配置、重塑 业务流程,显著提升全要素生产率。工业领域大模型应用加速落地, 智能化升级成效显著。当前,大模型已在矿山、钢铁、电力、油气 等重点行业实现规模化部署,在生产调度、安全监测、工艺优化等 方面取得良好成效;在焊接、装备制造等场景中,应用大模型开展 工艺参数优化与质量智能判定,普遍实现效率提升和成本降低。金 融领域,大模型被用于辅助企业信用画像和产业链图谱构建,显著 提升了小微企业的信用评估效率和覆盖范围。政务领域,部分地区 探索建设行业级与省级产业“大脑”,依托大模型实现对化工园区、 重点企业及危险源的动态监管,提高了监管的智能化和精细化水平。 (三)算力规模扩张加速,智算建设担当主力 全球算力规模持续高速增长。作为数字经济时代的关键生产力 与产业数智化转型的核心基石,全球算力规模近年来长期保持高速 增长态势,数据总量同步快速攀升。2024 年全球数据总产量为 173.4 先进计算暨算力发展指数蓝皮书(2025 年) 5 ZB,同比增长 34%,预计 2025 年全球将生成数据 213.56 ZB,2029 将达到 527.47 ZB,较 2025 年翻一番。算力规模方面,经中国信通 院测算,截至 2025 年 6 月,全球计算设备算力总规模为 4495 EFlops, 大幅增长 117%,其中基础算力规模1(FP322)为 597 EFlops;智能 算力规模3(换算为 FP32)为 3
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