國內超算行業發展現狀及面臨的挑戰分析2023

• 陳觀秋 2023年9月25日 來源：觀察者網 科技日報 羊城晚報 557 31
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今年6月，國際超級計算機排名組織“TOP500”發布了全球超算排名榜單，美國的E級(每秒浮點運算百億億次)超算“Frontier”繼續占據榜首地位，日本超算“富岳”位居第二，芬蘭超算“LUMI”在去年11月的系統升級之后依然保持第三的位置。

今年6月，國際超級計算機排名組織“TOP500”發布了全球超算排名榜單，美國的E級(每秒浮點運算百億億次)超算“Frontier”繼續占據榜首地位，日本超算“富岳”位居第二，芬蘭超算“LUMI”在去年11月的系統升級之后依然保持第三的位置。

在這份榜單中，中國超算“神威·太湖之光”位居第七，“天河二號”則排名第十。僅從榜單數據來看，中國超算發展似乎已經落后美日歐的頂級超算。但超算專家指出，考慮到近年來愈發緊張的地緣政治局勢，榜單其實不能夠反映中國在超算領域的真實水平。

英國《金融時報》去年5月則發文稱，中國E級超算沒有正式公布，但在2021年底，使用中國E級超算進行的科學研究獲得了國際高性能計算應用領域的最高學術獎項戈登·貝爾獎，其中一篇論文在國際超算競賽中獲得最高榮譽。這證實了中國E級超算的存在。

國內超算行業發展現狀及面臨的挑戰分析

算力是數據中心處理數據并輸出的能力，隨著數字經濟建設和人工智能的加速發展，爆發式增長的數據量讓算力成為繼熱力、電力之后新的關鍵生產力。近年來，我國算力基礎設施發展成效顯著，總規模達全球第二，僅次于美國。

截至目前，“東數西算”工程的8個國家算力樞紐節點建設已全部開工，進入全面建設階段。據悉，“東數西算”工程自啟動至今，全國新增投資超過4000 億元，整個“十四五”期間，將累計帶動各方面投資超過3萬億元。

今年4月，國家超算互聯網工作啟動會在天津召開。會議發起成立了國家超算互聯網聯合體。未來，科技部將通過超算互聯網建設，打造國家算力底座，促進超算算力的一體化運營，助力科技創新和經濟社會高質量發展。預計到2025年底，國家超算互聯網將可形成技術先進、模式創新、服務優質、生態完善的總體布局，有效支撐原始科學創新、重大工程突破、經濟高質量發展、人民生活品質提高等目標達成，成為支撐數字中國建設的“高速路”。

據中研產業研究院《2023-2028年國內超級計算機行業發展趨勢及發展策略研究報告》分析：

在召開的2023成都創交會上，成都已在超算、智算和通用算力三個關鍵領域全面布局。超算方面，國家超算成都中心主機性能峰值高達170P，全國排名第5;智算方面，成都智算中心的主機性能峰值達到300P，已為52家企業和40多個高校及研究機構提供了普惠性的公共算力服務;通用算力方面，成都已有9個大型和超大型數據中心投入運營，包括移動、聯通、電信和萬國等，機架數已超過5萬個。

在近日頒發的2022年度廣東省科學技術獎中，國家超級計算中心廣州中心(下稱“廣州超算中心”)牽頭完成的“國產超級計算多模式應用支撐平臺”獲科技進步獎特等獎。

超算廣州中心支持廣州市氣象部門依托超算實現了國際領先的超高分辨率區域數值天氣預報模式，對“杜蘇芮”、“山竹”、“利奇馬”等極端天氣的準確預報，減少大量經濟損失。廣汽依靠超算實現了整車設計、碰撞仿真、新能源汽車研發等多流程業務運行，順利完成了傳祺多款熱賣車型的仿真計算。廣

中國科學院院士、嶗山實驗室主任吳立新說，目前，全世界都在致力于發展公里尺度的高分辨率地球系統模式，這需要有強大的算力做支撐。此外，要解決地球“過熱”問題，還需要回顧地球過去的歷史。因此，他們正在推動“穿越地球時空計劃”，希望用高分辨率的地球系統模式再現過去2萬年間地球環境氣候變化的歷史，并回答未來幾百年地球系統到底要往哪個方向發展的問題，而這同樣離不開超算的支撐。同時，超算還能讓人們“進入”地球深部，了解地球結構，從而為我國能源開發、防災減災提供科學依據。

在中國工程院院士鄭緯民看來，夯實軟硬件基礎設施，為超算算力的釋放提供有力支撐是當前最緊迫的任務。

鄭緯民表示，過去10年，我國在頂尖超算系統研制和超算系統部署數量方面處于國際領先行列，但在基礎軟件生態方面還需要完善，比如將領先算力高效轉化為解決科學與工程難題的能力有待提高;國產超算平臺架構多樣，應用移植和調優工作量大;國產超算平臺支持復雜應用全流程計算的能力亟待完善;跨超算中心協同研發和部署應用的能力亟須提升等。

為了解決以上問題，鄭緯民提出四點建議：第一，加強超算基礎軟件研制，提升轉化能力;第二，研制統一并行編程模型和編譯優化平臺;第三，建立國產超算HPDA系統軟件棧;第四，深入開展超算算力網絡研究。

我們對超級計算機行業進行了長期追蹤，結合我們對超級計算機相關企業的調查研究，對我國超級計算機行業發展現狀與前景、市場競爭格局與形勢、贏利水平與企業發展、投資策略與風險預警、發展趨勢與規劃建議等進行深入研究，并重點分析了超級計算機行業的前景與風險。

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