这一浪潮中，智算中心不仅是国家科技战略的核心支撑，更是产业智 能化升级的关键基础设施。 随着 AI 模型参数量呈指数级增长，尤其是在大规模分布式并行训 练场景下，网络性能已成为制约智算中心整体效率的关键瓶颈。当前 普遍部署的纯电交换网络在互联规模、带宽密度、端到端时延与能效 比等方面逐渐逼近物理与经济的上限：算力芯片的通信需求远超传统 网络承载能力，高功耗、高成本和复杂布线问题愈发突出。 在此 .........8 1.3 光电协同交换网络的兴起........................................................11 1.3.1 电交换的技术瓶颈与发展困境..................................... 12 1.3.2 光交换的性能优势与发展趋势................................. 的全互联需求。 图 1-1 智算中心网络与网络协议栈 无论采用机内互联还是采用机外互联，都要采用电交换芯片来做 网络流量交换。然而，随着模型规模和节点数的增加，电交换面临带 宽、延迟和能效的瓶颈。 1.3 光电协同交换网络的兴起 在交换技术方面，电交换技术具有成熟性、协议兼容性和灵活的 控制能力，基于以太网（如 RoCEv2、InfiniBand）传输协议，支持复 杂网络策略，在智

输能力差异性造成模型计算量处理不同步、集 合通信数据传输有堵点，“快等慢”造成部分资源浪费。针对大模型推理过程，由于预填充 和解码阶段对算力和显存的需求量不同，传统大模型推理过程算力显存阶段互为瓶颈，造成 低水平资源利用率，需要解决异构算力协同调度问题使其匹配到最优计算任务。 8 第二章 算力协同体系架构 为了打破异构算力生态壁垒，实现不同类型智算异构算力高效协同工作，南向屏蔽底层 ASIC、GPGPU 化等： （1）集合通信原语优化：为通信原语设计支持异构环境的专用算法，其核心能力包括 异构通信数据流编排、拓扑感知路由的最优路径选择及计算通信重叠等，最大化并行度、均 衡负载并规避单一设备瓶颈，显著提升跨设备集合通信操作效率。 （2）异构算力互联 ：打破不同厂商 GPU 生态的封闭壁垒，通过统一通信抽象层或通 用适配器调度框架，定义标准化的设备发现、内存管理、任务提交接口，通过动态加载厂商 底层硬件能力，消除性能瓶颈。 13 3.2.2 智算网络互联优化 面向异构算力场景下智算网络互联的性能瓶颈与兼容性限制问题，因业务流量特征不同 引发的链路负载不均、带宽效率低下和收敛速度慢等因素制约算力协同效率，深度依赖特定 厂商网卡使其网络设备难以无缝集成、异构芯片集合通信库接口可编程性缺失阻碍协议栈优 化或流量调度技术的集成部署。智算网络互联优化突破性能瓶颈并适配多元异构环境，保障

从容量隐患、链路隐患、系统健康度视角，定期开展隐患评估与预测，识别潜在风险隐患，隐患闭环治理，保 障系统健康稳定和对资源利用的最优化。 B A C D 深度性能问题分析 定位性能瓶颈节 点初步定位 看表象  链路节点RT增长->初步定位瓶颈节点  trace明细分析 -> Gap等待时间长、 自耗时高、慢SQL...  链路调用量 -> 重复调用问题 …… 解释表象  线程池、连接池是否打满 实时监控体检 风险问题闭环整改 性能对比 隐患报告定时推送 运营闭环管理 1 3 2 容量标准制定 目标容量评估 容量问题优化  全链 路压测 - > 容量标准达标、 链路性能瓶颈评 估...  日常流量方法级 分析 -> 抖动、 不达标率...  指标实时监控 -> 容量风险监控... ……  对照保障目标， 形成容量优化提 升项  制定容量优化方 GOPS 全球运维大会 2023 · 上海站 稳定性测试：端到端全链路压测 增强调用链探针能力，使之具备流量染色与流量隔离能力，实现全链路读、写流量压测能力，有效评估业务 容量水位，全链路节点性能瓶颈定位。 监控压测一体示意图 collector 压力机 service1 one-agent 主要能力 service3 one-agent service2 one-agent

场景 运维 PaaS 平台 运维专家 外 部 能 力 云平台 节省 4 分 钟 推送 审 批 深度性能问题分析 B D C 看表象 l 链路节点 RT 增长 -> 初步定位瓶颈节点 l trace 明细分析 -> Gap 等待时间长、 自耗时高、慢 SQL... l 链路调用量 -> 重复调用问题 …… 解释表象 l 线程池、连接池是否打满 l 慢 SQL 潜在风险隐患，隐患闭环治理，保 障系统健康稳定和对资源利用的最优化。 评分与趋势 高风险指标 中风险指标 低风险指标 l 全链路压测 - > 容 量标准达标 、 链 路性能瓶颈评 估 ... l 日常流量方法级 分 析 -> 抖动 、 不 达标率 ... l 指标实时监控 -> 容 量风险监控 ... l 对照保障 目标 ， 页面层检测 l 页面弹窗数 l 页面 JS 错误 l 页面平均响应时长 …… 服务层检测 l 服务超时率 l 服务异常率 l 服务调用量 l 服务平均响应时长 …… 系统隐患 预防 定位性能瓶颈节 点初步定位 整体报告生成 推动治理 健康检测 引 擎 l 业务、应用、组件、基础 资源容量水位模型 容量标准制定 性能对比 隐患报告定时推送 风险问题闭环整改 实时监控体检

本发展报告面向未来智算中心超大规模扩展、AI 大模型极致性 能与高效部署的核心需求，联合产业合作伙伴共同提出先进光互连 技术架构与演进路径，旨在突破传统电互连在带宽、距离与能效方 面的根本性瓶颈，构建高带宽、超低时延、低功耗及高可靠性的新 一代智算中心互连底座，为人工智能、高性能计算及云服务等关键 业务的持续跃升提供坚实支撑。 本发展报告的版权归中国移动云能力中心所有，并受法律保护。 30 云智算光互连发展报告 1. 背景与需求 在 AI 大模型、云计算及智能应用普及的推动下，全球算力需求 正经历前所未有的爆发式增长。基于铜缆的互连技术在带宽密度、 传输距离与能耗效率上的瓶颈日益凸显，光子作为光互连技术的信 息载体和物理基石，具有极低传输损耗、超高频率、抗干扰等物理 特性，使得光互连技术在带宽、距离、抗扰、功耗、密度等方面具 有压倒性优势，拥有巨大潜力。 光互连 模块、光 电共封以及光交换三个核心技术方向。 2.1 新型可插拔模块 2.1.1 线性可插拔光学 随着数据中心传输速率的不断攀升，传统光模块的功耗和成本 急剧上升，已成为制约数据中心扩展的瓶颈。 图 1 线性可插拔光学结构 在传统光模块的功耗中，DSP 模块占了很大的比例，因此在 LPO 技术中，直接去除了传统光模块中的 DSP，在发射端使用具有高线 性度的 Driver，在接收端使用高线性度的

业务痛点和需求 BOM版本数 1个□ 多个□ 贵司最典型产品的整个生产流程都包括哪 些？各个工序是什么？ 其中哪些工序之间是连续生产的，哪些是 间断的？ 贵司造成效率/产能瓶颈是哪个工序？目前 如何应对的？ 是否每个产品有标准工艺路径？ 每个产品有一个还是多个工艺路径？如果 有多个，现在是怎样管理的？ 供应链管 理 供应链主管 /采购主管 物料采购金额遵循80/20原则吗？还是分散 异常处理流程？是否有处理异常的专职人 员？是否有安灯系统？ 生产过程有哪些管理指标？如生产效率？ 计划达成率？良品率？出勤率？ 生产人员通过什么方式考勤？是否有绩效 考核？如何进行？ 目前是否有产能瓶颈？哪些工序存在瓶颈 ？ 是否有自动化改造的需求和计划？是否有 预算？ 是否需要进料检验？不同种类的物料进料 检验的频率如何规定？ 是否有首检、巡检和终检？巡检的频率是 多少？ 最近一年有发生过多少笔客诉？哪些重大

然而，当今生物发酵行业仍面临多重挑 战：现有菌种转化效率低、发酵过程控制精 准度有待提升、原材料和能源成本居高不 下、国际市场专利壁垒严峻、环保法规日趋 严格。在这样的背景下，数字化转型成为企 业突破发展瓶颈、提升竞争力的关键路径。 图 2 2021-2024 年我国生物发酵主要产品总产量及总产值2 2 我国生物发酵产业协会 图 1 生物发酵的应用领域 4 2 政策支持 中国生物制造行业正迎来密集的政策红 利。2021 年 12 月国家发改委发布的《"十四 五"生物经济发展规划》明确提出，要构建生 物技术战略科技力量，重点突破关键核心技 术瓶颈。2024 年发布的《政府工作报告》更 是将生物制造列为重点培育的新质生产力， 此举标志着该领域已进入国家战略发展快车 道。2025 年 3 月的《政府工作报告》中提出 要建立未来产业投入增长机制，培育生物制 险，还能优化能源利用效率，平衡高耗能设 备负荷，降低峰谷电价差成本。 西门子 Opcenter APS 高级计划与排程系 统可以实现根据生产目标智能化分配资源， 优化各生产环节的协同，帮助企业及时识别 生产瓶颈，并快速优化排产，消除瓶颈。 Opcenter APS 利用高级算法，不仅能减少在 制品（WIP）数量，还能显著压缩原料库 存，降低资金占用，实现高效、敏捷且可持 续的生产管理。 在生产过程中，数字化的生物发酵企业

展现出向通用人工智能演进的巨大潜力，具 有重要的研究和应用价值。学术界与工业界 纷纷将目光聚焦于大语言模型的相关研究， 力图突破计算复杂度高、安全对齐难、可解 释性弱等短板。与此同时，随着训练数据、 算力资源逐渐面临增长瓶颈，研究者正积极 寻找继续提升模型能力的第二扩展定律，推 动模型向知识增强 4、多模态融合 5,6 和深度 推理 7,8 方向演进，逐步催生出具备自主学 习和决策能力的智能体系统 9。这一趋势不 15 3. 脑机接口 3.1 背景 脑机接口技术为脑科学研究提供了全 新的因果研究范式，并为脑疾病治疗开辟 了靶向干预新路径。此外，该技术的发展 不仅将驱动人工智能技术突破生物智能解 析瓶颈，还将为类脑智能与具身智能的理 论演进提供新路径，同时通过搭建人 - 机 - 环境智能融合接口系统，为构建可持续的 智能社会生态系统奠定技术基础。 通过建立大脑与外部设备的直接通信 连接，脑机接口技术实现了神经活动的记 物理 1.1 背景 物理学，作为自然科学的基础学科，长 期以来依赖于理论建模、实验验证和计算模 拟。然而，随着研究问题的复杂性和数据规 模的指数级增长，传统的研究方法在效率和 精度上面临瓶颈。人工智能（AI）的兴起为 物理学提供了全新的工具和思路，尤其是在 数据驱动的模式识别、复杂系统建模和高效 算法优化等方面展现了强大的潜力。AI 与物 理学的交叉研究旨在通过将人工智能技术与

是可流通数据，八成左右是个人隐私、企业机密、国家秘密等不可流通数据。即使在20%可流通数据中，在万维网上真正流 通起来的结构化数据只有4%，而其他16%的图片、音频、视频等多模态非结构化数据，受限于技术瓶颈，尚无法实现在互 联网上自由流通。 数据基础设施正逐步成为数据高效流通的可信安全环境 私 域 数 据 个 人 隐 私 数 据 国 家 机 密 数 据 企 业 秘 密 数 据 道路监控设备 四、与人工智能协同赋能。利用大模型提升数据匹 配与价值挖掘效率，降低智能化应用成本。通过开 源人工智能工具与数场结合，加速数据产品孵化。 数联网需着力向以下三个方向发展： 一、突破隐私计算瓶颈。从提高通信效率和减少数 据计算规模两个维度，提高隐私计算的计算效率， 增强隐私保护能力。 二、增强跨平台互通能力。通过城市和行业数据基 础设施建设试点，结合人工AI大模型，平衡数据供 给 数据区块 默克尔树 哈希函数 非对称加密 突破方向 多方安全计算（MPC）、联邦学习、可信执行环境（TEE）等隐私保护计算技术面临三方面的主要突出问题：一是由于 频繁参数传输增大了通信开销形成了效率瓶颈；二是机密性攻击、完整性攻击和技术局限增加了安全风险；三是数据异质和 模型偏差导致的结果偏差。 针对以上问题，隐私保护计算技术应重点突破以下方向： 一是优化通信效率。从采用参数压缩与选择性传输

软件自主可控发展现状 软件是工业制造的核心组成部分。大力发展软件产业，特别是推动核心软件 自主可控，已成为驱动中国智能制造高质量发展的核心要素和重要支撑。然而， 当前中国软件产业基础依然薄弱，关键核心技术瓶颈尚未取得根本性突破，与发 达国家软件产品仍存在显著差距，主要体现在以下三个方面： 1）自给率严重不足：据不完全统计，目前中国高端制造业中，电子、航空、 机械领域的研发设计软件大多为外购，自给率分别只有 嵌入式软件 大型企业市 场基本被国 外 厂 商 占 据，国内厂 商产品主要 应用于中小 企业 电力、水利、冶金、石化等 2. 软件技术发展趋势 面向未来，软硬件的协同优化将成为突破瓶颈的关键所在。这涉及操作系统、 编译器、虚拟机直至应用程序的多层级技术栈，亟需构建一套完善的系统级工具 链，以支撑高效、可靠的软件开发与运行。 第二章：破局外资主导，中国大型 PLC 国产化进程提速 厂商亟待破解的核心课题。 然而，外资品牌 PLC 长期构建的“生态壁垒”——存量系统迁移成本高企、 异构平台组态软件互不兼容导致的梯形图程序迁移困难、跨品牌技术生态割裂、 系统集成复杂度与成本攀升以及性能瓶颈等系统性难题，始终是国产化替代道路 上的核心障碍。具体而言，存量外资 PLC 替代面临以下六大痛点： 大型 PLC 自主可控白皮书 21 21 表 2.3 国产