..................................................................................... 13 4.1.1 基础硬件层.................................................................................................. 网等为代表的新一代信息技术，带来新的架构模式和技术体系，是央国企开展数 字化转型的新技术体系。信创，即信息技术应用创新，是突破“卡脖子”技术， 实现科技自立自强和国家网络安全、经济安全的重大举措。信创产业庞大，涉及 基础硬件（芯片、服务器等）、基础软件（操作系统、数据库、中间件等）、应用 软件（OA、ERP、办公软件等）、信息安全（边界安全产品、终端安全产品等）4 个部分，其中芯片、操作系统和数据库是更为重要的产业链环节。以信创涉及的 过程中，可能遇到的各种 风险，央国企信创应遵循以下五个原则： 1.2.1 建立体系，架构牵引 央国企的信息化、数字化是系统工程。央国企信创化涉及到信息化、数字化 建设的架构、解决方案，软硬件选型等的方方面面，同样应是一个体系化的系统 工程。央国企需要对信创进行体系化思考与规划，通过 IT 总体架构的规划设计 创新来牵引信创的体系化建设。 1.2.2 场景驱动，方案创新 从

计算应用能力指标体系与评测框架，探讨评测基准、方法和标准化 需求，旨在为量子计算应用破局储备方案与工具。 本研究报告共分为五章，相关章节内容安排如下: 第一章：研究背景。简述量子计算应用面临的计算问题、量子 算法、量子硬件三角关系，指出本报告拟关注的问题。 第二章：行业场景与需求。调研了移动网络、金融等行业的计 算场景与问题，以及算力需求与部署需求。 第三章：量子计算应用能力体系框架。介绍了应用能力关键指 13 (二) 场景计算需求 .......................................................................... 14 (三) 硬件系统性能指标 .................................................................. 15 (四) 量子算法性能指标 ....... Tsmixer 模型性能测试例 .............. 31 表 11 用于无线时空性能预测量子 TTM 模型性能测试例 ............... 32 表 12 量子计算机单系统硬件指标选择建议 ..................................... 38 表 13 量子算法基准建议 ..................................

沿领域。 机密计算指使用基于硬件的可信执行环境（Trusted Execution Environment，TEE）对使用中的数据提供 保护。 通过使用机密计算，我们现在能够针对“使用中”的数据提供保护。 机密计算的核心功能有： • 保护 In-Use 数据的机密性。未经授权的实体（主机上的应用程序、主机操作系统和Hypervisor、系统管 理员或对硬件具有物理访问权限的任何其他人。）无 中运行的代码。最重要的是，此类证据是由硬件签名，并且制造商能够提供证明，因此验证证据的一方 就可以在一定程度上保证证据是可靠的，而不是由恶意软件或其他未经授权的实体生成的。 机密计算的现状与困境 业界内的诸多厂商就已经开始关注并投入到机密计算中。各大芯片厂家和云服务提供商（Cloud Service Provider，简称 CSP）都在机密计算领域投入研发资源，并组建了“机密计算联盟”。该联盟专门针对云服务及 硬件生态，致力于保护计算时的数据安全。 邀请参与方在龙蜥大讲堂介绍和推广机密计算技术与解决方案。 • 与芯片厂商合作，未来可以通过龙蜥实验室让外部用户体验机密计算技术，对机密计算有一个更深入化的了 解。 2、提高机密计算技术的可用性。 • 支持多种机密计算硬件。 • 提供多种运行时底座和编程框架供用户选择。 3、提升机密计算技术的泛用性 • 为最有代表性的通用计算场景打造解决方案和案例（特性即产品）。 • 积极拥抱并参与到机密计算前沿技术领域的探索与实践，加速创新技术的落地。

额集中在相对较低的数值区间内。各个金额区间占总体的百分比 如下图所示： —4— 由上图可见，大部分投资金额集中在 500 万元至 2000 万元 之间，占比 48%。投资金额通常包括软件投入、硬件投入、网络 投入、人力资源投入等，投资金额较大的企业通常本身体量较大， 无论是在设备的采购、升级，还是在组织架构的调整、人员培训 等方面，都需要较为庞大的资金支持。 结合投资的时间区间进行分析，项目持续时间如上图所示。 酸亚铁投加点的不同特点，选用了不同的算法模型进行适配和训 练，如 MLP 算法、LSTM 算法、GRNN 算法等。 （三）取得成效 数字化项目建设起止日期为 2024 年~2025 年，建设软硬件投 资 300 万元。 —21— 根据上述的算法模型训练情况，博世科环保公司进行了该项 环保人工智能化技术融合成果的产业化应用。在对广东某地的造 纸厂废水处理系统的芬顿高级氧化工艺段的工程化应用中，在运 建园区整体解决方案，通过管理对象的全联接，数据的全融合， 实现广西钢铁园区可视、可管、可控，打造安全舒适高效低成本 的园区运营环境。 （三）取得成效 数字化项目建设起止日期为 2019 年 4 月至今，建设软硬件 投资 20067.05 万元。 广西钢铁利用“制造”到“智造”转型的契机，加大智能化 建设，实施机器换人，自动化减人、智能化无人等项目；同时在 关键生产环节实现基于模型的先进控制和在线优化，实现自动造

类产 业环节将最有可能出现垄断型公司 - 如千方科技等。 · 停车场出入口硬件类公司由于竞争加剧，大概率会进行产业重组合并，具有技术领先和规模优势的公司将垄断此环节业务，如硬件全场景布局的 安防类、 门禁类等公司，目前行业内已经出现加 大 此类业务的软件研发与硬件生产投入的领先公司。 · 资产运营类公司将向平台代运营与资源聚集型公司转变，由“抢资源” 新闻发布 室 其他功能场所 物理机房 应用支 撑 + 基 础 支 撑 鼎 帷 咨 询 — 15— 十 前端智能采集 无人值守停车场智能硬件设备 车牌识别设备 云对讲设备 全景监控设备 后端实时联动 云停车 SaaS 系统 财务报表 掌上运营 车场管理 云端值守中心 远程呼叫客服中心 远程操纵 应急情况响应 异常处理 一智慧停车场系统及设备规模：亿元 250 200 150 100 50 0 中国智慧停车场系统及设备行业现状 智 慧 停 车 行 业 定 义 及 现 状 圆鼎帷咨询 — 26— 上游：软硬件设备供 应 硬件设备 软件系统 云计算平台 数据采集 数 据传输 数据 分析 信息处 理 代表企业 地磁车检器

结合，有易入门的 图形界面编程方式，以及基于 SpinQit 框架的经典-量子混合编程方 法。 目前国内外有许多的高校在使用量旋的核磁量子计算机作为量 子计算教育的辅助教学仪器，真实的量子硬件以及真实的数据反馈， 能够很好地促进学生对于量子计算这一抽象概念的理解。从对量子 计算相关实验内容的支持程度上来看，核磁量子计算机可以支持从 底层量子比特的物理原理、量子态演化一直到顶层的逻辑门实现和 解决方案/系统架构/产品情况 为了全面体现真实量子计算硬件在量子计算教学种的作用，量 旋围绕三角座等核磁量子计算机设计了一整套教学方案，主要为上 量子信息技术应用案例集（2024） 6 机实验内容，主要分为三个板块。1）量子比特物理指标（如退相干 时间 T1、T2）以及自由演化动力学现象实验；2）从量子逻辑门层 级开始学习量子算法设计，并在真实硬件上运行后对结果进行分析； 3）对物理底层 密的仪器，操作不当或环境稍有变化很容易影响数据的准确性，所 以目前的量子计算教学产品一般在物理硬件上是不开放的，所有实 验操作和数据全部在软件界面上进行，如此对于学生而言缺乏对于 硬件知识的了解，以及对量子计算的物理过程认识也不够清晰。量 旋为了解决这一问题而设计研发了新的量子计算教学设备双子座 Lab，其具备完全开放的硬件模块化设计，可以支持将硬件架构各个 部分如量子比特样品、射频系统等单独作为实验对象，增强了实验

ops/cycle/core with 2 FMAs 2048 int8 ops/cycle/core Multi-fold MACs in one instruction LLM 推理中大量矩阵及向量 矩阵乘法对硬件的较高需求 满足行业离线 LLM 应用需求， 并支持用户快速部署 LLM 解决 30B 等规模的 LLM 使用 高端 GPU 成本较高等问题 Intel® AVX-512 vpmaddubsw 平台所具备的多项优势使其能在满足大模 型推理性能的同时，又可兼具成本、绿色节能等方面的优势。 使用 CPU 构建大模型推理方案的优势 • CPU 作为通用计算资源更易获取； • 无需引入异构硬件平台的设计或有关人才； • 更易获得技术支持和维护； • 基于既有的 x86 架构设计的开发和部署方案更高效且 稳定； • 可复用既有平台的空闲算力，避免额外投资； • 可便捷地将 GPU BF16，JD SE-ResNext-50 推理性能提升高达 1 51%+ 京东与英特尔联合定制优化的第五代至强® 可扩展 处理器较上一代的推理性能 (Token 生成速度) 提升了2 避免采购专用硬件 加速器的高昂支出 Llama2-13B 推理性能测试数据 3 扫码获取全文 英特尔® AMX 架构 1.2.3 有关性能和基准测试结果的更完整信息，请访问：https://www.intel

低时延的海量数据处理能力，推动解决国产智算核心“卡脖子”问题。 中国移动以统一开放互联的自主协议为基础，构建 64 卡互联规模、800GB/s 点对点带宽、微秒级时延的大云磐石超节点。一是以开放式硬件架构为核心构建 跨 GPU 厂商互通兼容的技术体系，并积极推进相关行业标准落地，打破产业壁垒； 二是融合 COCA 智算软件栈实现算力应用一体加速，提升推理吞吐性能，依托大 云磐石 DPU 移动通过深度适配智算业务场景、融合高速发展的软硬件技术，为云智算构建高 效、智能、可靠的先进存力底座，进而提升智算应用全生命周期数据供给效率， 不断优化算力利用率、提升智算业务效能。 2.2.1 智算文件存储 基于通算理念构建的存储系统在长期演进中形成的标准化协议和产品形态 无法满足智算应用发展对数据访存性能、数据流转效率等新需求，已成为制约智 算产业发展的生产力瓶颈。同时，新型存储介质、高速网络硬件的快速发展也为 存储系统的重塑提供了强大的动力支撑。 目前，大模型对底层存储的性能要求和高速发展的软硬件技术，正在推动存 储系统的革命性升级。基于高性能网络技术栈（如 RDMA、Infiniband）和高性 能硬件设备（如 DPU、NVMe SSD）进行构建的软硬融合极简化存储系统，将在 IO 带宽吞吐和性能稳定性等方面获得极大化的性能收益。以文件存储为中心实现与 对象存储、缓存系统的全面打通，构建数据在智算场景的全生命周期管理能力，

续增长的同时，芯片技术的快速发展带来了新的散热挑战：现代 CPU 和 GPU 2 的热设计功耗（TDP）不断提升，传统风冷数据中心在应对高密度、高功耗计 算集群时已显得捉襟见肘。 从硬件形态演进来看，传统的 AI 产品与架构已不能完全满足新的 AI 集群 的需求。随着计算密度的提升，采用低延迟、高带宽互联架构的 AI 集群因其性 能优势而被广泛采用。然而，在液冷整机柜的设计与部署过程中，不同厂家的 ....................................................................................... 7 2.2 智算软硬件技术 ................................................................................................ ......................................................................................... 10 3.2 硬件架构 ................................................................................................

org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c02345 量子信息技术产业发展报告（2024 年） 16 过程的正确性。 量子计算原型机性能指标的不断提升使得量子纠错研究具备了 更好的硬件基础，近年来不断在方案研究和实验验证等方面取得新 进展。2024 年，Alice&Bob 联合团队提出基于玻色子猫态量子比特 和量子低密度奇偶校验码的纠错编码方案，利用 1500 个物理量子比 辑量子比特将是下一个发展阶段的关键目标。 3.量子计算软件与云平台持续多元化发展 量子计算原型机研发正在迅速推进，量子计算软件和云平台已 成为面向开发者提供使用量子计算硬件和运行量子算法的必要工具， 目前正处于差异性发展的早期阶段。由量子计算技术基础、硬件、 软件、算法、云平台、应用探索等关键要素构成的量子计算技术体 64 https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.04628 理进行开发设计，为不同技术路线提供应用开发能力、编译能力、 资源管理能力、硬件测控能力以及 EDA 设计开发能力等各具特色 的功能，业界在上述多个类型软件均开展布局。其中应用软件面向 不同行业需求并提供具备行业特色的功能，编译软件是实现软件编 译功能的基础，资源管理软件管理分配和调度计算资源，测控软件 为硬件正常运行提供测控保障，EDA 软件则是提升芯片硬件研制工 程化水平的关键辅助工具。 应用软件提供创