2025至2030中國(guó)超算中心建設(shè)布局與應(yīng)用場(chǎng)景拓展策略研究報(bào)告目錄一、中國(guó)超算中心發(fā)展現(xiàn)狀與基礎(chǔ)條件分析 31、超算中心建設(shè)現(xiàn)狀與區(qū)域分布特征 3國(guó)家級(jí)與地方級(jí)超算中心數(shù)量及地理布局 3現(xiàn)有算力規(guī)模、硬件配置與運(yùn)行效率評(píng)估 52、基礎(chǔ)設(shè)施與支撐體系成熟度 6電力、網(wǎng)絡(luò)、冷卻等配套設(shè)施建設(shè)水平 6人才儲(chǔ)備與運(yùn)維管理能力現(xiàn)狀 7二、國(guó)內(nèi)外超算產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局與技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì) 91、全球超算技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)與競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì) 9級(jí)超算與下一代超算技術(shù)路線對(duì)比 9美國(guó)、日本、歐盟等主要國(guó)家超算戰(zhàn)略布局 102、中國(guó)超算核心技術(shù)自主化進(jìn)展 12國(guó)產(chǎn)芯片、操作系統(tǒng)與軟件生態(tài)發(fā)展現(xiàn)狀 12關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)瓶頸與突破路徑 13三、政策環(huán)境與國(guó)家戰(zhàn)略導(dǎo)向分析 151、國(guó)家層面超算相關(guān)政策與規(guī)劃解讀 15十四五”及中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃對(duì)超算的定位 15東數(shù)西算”工程與超算中心協(xié)同發(fā)展機(jī)制 162、地方政策支持與區(qū)域協(xié)同發(fā)展策略 18重點(diǎn)省市超算扶持政策與財(cái)政投入機(jī)制 18跨區(qū)域算力調(diào)度與資源共享政策探索 19四、超算應(yīng)用場(chǎng)景拓展與市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)（2025–2030） 201、傳統(tǒng)與新興應(yīng)用場(chǎng)景深度挖掘 20氣象、能源、航空航天等傳統(tǒng)領(lǐng)域需求升級(jí) 20人工智能、生物醫(yī)藥、量子計(jì)算等新興融合場(chǎng)景 222、行業(yè)市場(chǎng)需求規(guī)模與增長(zhǎng)潛力分析 23各行業(yè)超算服務(wù)采購(gòu)意愿與預(yù)算趨勢(shì) 23年超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)模型 24五、投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與可持續(xù)發(fā)展策略 251、主要風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別與應(yīng)對(duì)機(jī)制 25技術(shù)迭代風(fēng)險(xiǎn)與投資回報(bào)周期不確定性 25能源消耗與碳排放約束帶來(lái)的運(yùn)營(yíng)壓力 272、多元化投融資與商業(yè)化運(yùn)營(yíng)路徑 28政府引導(dǎo)基金、社會(huì)資本與PPP模式應(yīng)用 28超算中心服務(wù)定價(jià)機(jī)制與盈利模式創(chuàng)新 29摘要隨著全球高性能計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，中國(guó)在2025至2030年期間將加速推進(jìn)超算中心的建設(shè)布局與應(yīng)用場(chǎng)景拓展，以支撐國(guó)家科技自立自強(qiáng)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。據(jù)中國(guó)信息通信研究院預(yù)測(cè)，到2025年，中國(guó)超算市場(chǎng)規(guī)模將突破500億元人民幣，年均復(fù)合增長(zhǎng)率保持在15%以上，并有望在2030年達(dá)到1200億元規(guī)模。這一增長(zhǎng)動(dòng)力主要來(lái)源于人工智能、生物醫(yī)藥、氣候模擬、智能制造、能源勘探等高算力需求領(lǐng)域的快速擴(kuò)張。在國(guó)家“東數(shù)西算”工程的引領(lǐng)下，超算中心建設(shè)正從東部高密度區(qū)域向中西部資源富集地區(qū)有序轉(zhuǎn)移，形成以京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)為核心，成渝、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等國(guó)家算力樞紐為支撐的“全國(guó)一體化”布局體系。截至2024年底，全國(guó)已建成國(guó)家級(jí)超算中心13個(gè)，省級(jí)及行業(yè)級(jí)超算平臺(tái)超50個(gè)，預(yù)計(jì)到2030年，國(guó)家級(jí)超算中心將增至20個(gè)以上，總算力規(guī)模將突破10EFlops（每秒百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算），其中E級(jí)（Exascale）及以上超算系統(tǒng)占比超過(guò)60%。在應(yīng)用場(chǎng)景方面，超算正從傳統(tǒng)的科學(xué)計(jì)算向融合智能計(jì)算、邊緣計(jì)算和云計(jì)算的“超智融合”方向演進(jìn)，特別是在大模型訓(xùn)練、數(shù)字孿生城市構(gòu)建、精準(zhǔn)醫(yī)療基因測(cè)序、新能源材料研發(fā)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。例如，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，超算可將新藥研發(fā)周期從5–10年縮短至2–3年，顯著提升創(chuàng)新效率；在智能制造領(lǐng)域，通過(guò)高保真仿真與實(shí)時(shí)優(yōu)化，企業(yè)可降低試錯(cuò)成本30%以上。未來(lái)五年，國(guó)家將重點(diǎn)推動(dòng)超算與5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、量子計(jì)算等前沿技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新，強(qiáng)化軟硬件生態(tài)自主可控能力，加速國(guó)產(chǎn)芯片（如昇騰、寒武紀(jì)）、操作系統(tǒng)（如麒麟、統(tǒng)信）與超算平臺(tái)的深度適配。同時(shí)，政策層面將持續(xù)完善超算服務(wù)定價(jià)機(jī)制、數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)和綠色低碳評(píng)價(jià)體系，引導(dǎo)超算中心向PUE（電源使用效率）低于1.25的綠色化方向發(fā)展。據(jù)工信部規(guī)劃，到2030年，全國(guó)超算資源利用率將提升至70%以上，跨區(qū)域調(diào)度能力覆蓋90%以上的重點(diǎn)行業(yè)用戶，形成“算力+數(shù)據(jù)+算法+場(chǎng)景”四位一體的新型基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)體系?？傮w來(lái)看，中國(guó)超算中心建設(shè)不僅將夯實(shí)國(guó)家科技戰(zhàn)略底座，更將成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和全球科技競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵引擎。年份產(chǎn)能（EFLOPS）產(chǎn)量（EFLOPS）產(chǎn)能利用率（%）國(guó)內(nèi)需求量（EFLOPS）占全球超算總產(chǎn)能比重（%）20253,2002,72085.02,80032.020263,8003,23085.03,40034.520274,5003,91587.04,10037.020285,3004,77090.04,90039.520296,2005,64291.05,80042.0一、中國(guó)超算中心發(fā)展現(xiàn)狀與基礎(chǔ)條件分析1、超算中心建設(shè)現(xiàn)狀與區(qū)域分布特征國(guó)家級(jí)與地方級(jí)超算中心數(shù)量及地理布局截至2024年底，中國(guó)已建成國(guó)家級(jí)超算中心12個(gè)，覆蓋北京、天津、上海、廣州、深圳、無(wú)錫、濟(jì)南、長(zhǎng)沙、西安、鄭州、成都和哈爾濱等重點(diǎn)城市，形成以京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝地區(qū)和中部城市群為核心的“五極協(xié)同”空間格局。根據(jù)國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展路線圖及《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》的部署，預(yù)計(jì)到2030年，國(guó)家級(jí)超算中心數(shù)量將擴(kuò)展至18至20個(gè)，新增布局重點(diǎn)向西北、西南及東北等算力資源相對(duì)薄弱但戰(zhàn)略意義突出的區(qū)域傾斜，如蘭州、貴陽(yáng)、沈陽(yáng)、烏魯木齊等地有望納入國(guó)家級(jí)節(jié)點(diǎn)體系。與此同時(shí)，地方級(jí)超算中心建設(shè)呈現(xiàn)加速態(tài)勢(shì)，截至2024年全國(guó)已有超過(guò)40個(gè)省市級(jí)超算或智算中心投入運(yùn)營(yíng)，其中廣東、江蘇、浙江、山東、四川等經(jīng)濟(jì)大省均擁有2個(gè)以上地方級(jí)中心，部分地級(jí)市如蘇州、寧波、佛山、東莞亦依托本地產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)自建區(qū)域性算力平臺(tái)。據(jù)中國(guó)信息通信研究院測(cè)算，2025年中國(guó)超算整體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)580億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率維持在15%以上，到2030年有望突破1200億元。這一增長(zhǎng)動(dòng)力不僅來(lái)源于傳統(tǒng)科研與國(guó)防領(lǐng)域，更來(lái)自人工智能大模型訓(xùn)練、生物醫(yī)藥研發(fā)、新能源材料模擬、智能制造仿真等新興應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)高精度、高并發(fā)算力的迫切需求。在地理布局方面，國(guó)家正推動(dòng)“東數(shù)西算”工程與超算網(wǎng)絡(luò)深度融合，通過(guò)構(gòu)建全國(guó)一體化算力調(diào)度體系，引導(dǎo)東部高密度算力需求向西部可再生能源富集區(qū)轉(zhuǎn)移。例如，內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅等地依托低廉電價(jià)與氣候優(yōu)勢(shì)，正在建設(shè)面向全國(guó)服務(wù)的超算備份節(jié)點(diǎn)與綠色算力基地。2025年起，國(guó)家將啟動(dòng)超算互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)工程，推動(dòng)國(guó)家級(jí)中心之間實(shí)現(xiàn)100Gbps以上高速互聯(lián)，并逐步接入地方節(jié)點(diǎn)，形成“主干—支線—末梢”三級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在此背景下，地方政府對(duì)超算基礎(chǔ)設(shè)施的投資意愿顯著增強(qiáng)，2023年地方財(cái)政用于超算相關(guān)建設(shè)的資金同比增長(zhǎng)32%，預(yù)計(jì)2026年后地方級(jí)中心數(shù)量將突破70個(gè)，覆蓋全國(guó)80%以上的省會(huì)城市及重要產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。值得注意的是，超算中心的布局不再單純追求硬件規(guī)模，而是更加注重與本地產(chǎn)業(yè)生態(tài)的耦合度，如合肥依托量子信息科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室布局量子—經(jīng)典混合計(jì)算平臺(tái)，武漢聚焦光電子與生物醫(yī)藥打造專用超算集群，廈門則結(jié)合海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)海洋數(shù)值模擬中心。這種“場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)、區(qū)域適配”的布局邏輯，使得超算資源的地理分布日趨精細(xì)化與功能化。展望2030年，隨著6G通信、空間計(jì)算、碳中和模擬等前沿領(lǐng)域?qū)λ懔μ岢龈咭螅阒行膶⑦M(jìn)一步向“泛在化、智能化、綠色化”演進(jìn)，其空間布局也將從集中式向分布式與邊緣協(xié)同模式拓展，形成覆蓋全國(guó)、輻射全球的高性能計(jì)算服務(wù)網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有算力規(guī)模、硬件配置與運(yùn)行效率評(píng)估截至2024年底，中國(guó)已建成國(guó)家級(jí)超算中心13個(gè)，省級(jí)及區(qū)域級(jí)超算平臺(tái)超過(guò)40個(gè)，整體總算力規(guī)模達(dá)到約350EFLOPS（每秒百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算），在全球高性能計(jì)算（HPC）算力總量中占比接近30%，穩(wěn)居世界第二位。其中，“神威·太湖之光”“天河”系列、“曙光”系列等國(guó)產(chǎn)超算系統(tǒng)持續(xù)發(fā)揮核心支撐作用，部分中心已實(shí)現(xiàn)E級(jí)（Exascale）計(jì)算能力部署，如國(guó)家超算濟(jì)南中心、廣州中心和無(wú)錫中心均已部署具備每秒百億億次運(yùn)算能力的原型系統(tǒng)。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院發(fā)布的《中國(guó)算力發(fā)展指數(shù)白皮書（2024年）》，2023年中國(guó)智能算力規(guī)模同比增長(zhǎng)68%，通用算力增長(zhǎng)21%，超算算力增長(zhǎng)約35%，預(yù)計(jì)到2025年，全國(guó)超算總算力將突破600EFLOPS，2030年有望達(dá)到2,000EFLOPS以上。在硬件配置方面，國(guó)產(chǎn)化率顯著提升，以申威、飛騰、鯤鵬、昇騰等為代表的國(guó)產(chǎn)CPU與AI加速芯片廣泛應(yīng)用于新建超算節(jié)點(diǎn)，部分中心已實(shí)現(xiàn)從芯片、操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件的全棧國(guó)產(chǎn)化部署。例如，國(guó)家超算成都中心采用基于昇騰910B的AI融合計(jì)算架構(gòu)，單機(jī)柜算力密度提升40%，能效比優(yōu)化至1.8GFLOPS/W，顯著優(yōu)于國(guó)際同類系統(tǒng)平均水平。運(yùn)行效率方面，中國(guó)超算中心的平均系統(tǒng)利用率達(dá)到65%以上，部分重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用集群如氣象預(yù)報(bào)、生物醫(yī)藥模擬、航空航天仿真等場(chǎng)景下峰值利用率超過(guò)85%。然而，區(qū)域間算力資源配置仍存在不均衡現(xiàn)象，東部沿海地區(qū)超算中心負(fù)載率普遍高于中西部，如上海、深圳、杭州等地超算平臺(tái)年均使用時(shí)長(zhǎng)超過(guò)6,000小時(shí)，而部分中西部新建中心年均使用不足3,000小時(shí)，反映出應(yīng)用場(chǎng)景落地與產(chǎn)業(yè)協(xié)同尚需加強(qiáng)。為提升整體運(yùn)行效能，多地已啟動(dòng)“算力調(diào)度平臺(tái)”建設(shè)，通過(guò)統(tǒng)一資源池化、智能任務(wù)分發(fā)與跨域協(xié)同調(diào)度，實(shí)現(xiàn)算力資源動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置。據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委2024年發(fā)布的《全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)指南》，到2027年將建成覆蓋全國(guó)的“東數(shù)西算”超算協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)中西部超算中心利用率提升至60%以上。同時(shí)，超算與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的深度融合正成為運(yùn)行效率提升的關(guān)鍵路徑，例如在材料科學(xué)領(lǐng)域，基于超算的高通量計(jì)算結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)模型，可將新材料研發(fā)周期從傳統(tǒng)3–5年壓縮至6–12個(gè)月；在氣候模擬中，E級(jí)超算支持的公里級(jí)分辨率全球氣候模型已實(shí)現(xiàn)72小時(shí)極端天氣預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率提升至89%。未來(lái)五年，隨著量子計(jì)算、類腦計(jì)算等新型計(jì)算范式逐步融入超算體系，硬件架構(gòu)將向異構(gòu)融合、存算一體方向演進(jìn)，運(yùn)行效率指標(biāo)也將從單純追求FLOPS轉(zhuǎn)向綜合能效、任務(wù)完成時(shí)效與應(yīng)用適配度等多維評(píng)價(jià)體系。預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)超算中心將全面實(shí)現(xiàn)綠色低碳運(yùn)行，PUE（電源使用效率）普遍降至1.15以下，單位算力碳排放強(qiáng)度較2023年下降50%，支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重超過(guò)15%的戰(zhàn)略目標(biāo)。2、基礎(chǔ)設(shè)施與支撐體系成熟度電力、網(wǎng)絡(luò)、冷卻等配套設(shè)施建設(shè)水平隨著中國(guó)高性能計(jì)算需求的持續(xù)攀升，超算中心作為國(guó)家科技基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其電力、網(wǎng)絡(luò)與冷卻等配套設(shè)施的建設(shè)水平直接決定了整體運(yùn)行效率、可持續(xù)性及未來(lái)擴(kuò)展能力。據(jù)中國(guó)信息通信研究院數(shù)據(jù)顯示，截至2024年底，全國(guó)已建成國(guó)家級(jí)和省級(jí)超算中心共計(jì)28個(gè)，總計(jì)算能力超過(guò)300EFLOPS，預(yù)計(jì)到2030年，這一數(shù)值將突破1,500EFLOPS，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)28.6%。在此背景下，配套基礎(chǔ)設(shè)施的承載能力面臨前所未有的挑戰(zhàn)與升級(jí)壓力。電力系統(tǒng)方面，單個(gè)大型超算中心年均耗電量普遍在2億至5億千瓦時(shí)之間，部分先進(jìn)節(jié)點(diǎn)如“天河三號(hào)”所在的天津超算中心峰值功耗已接近200兆瓦。為支撐2025至2030年間超算規(guī)模的指數(shù)級(jí)擴(kuò)張，國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合國(guó)家能源局于2023年發(fā)布《綠色數(shù)據(jù)中心電力保障專項(xiàng)行動(dòng)方案》，明確提出新建超算中心須配套不低于30%的可再生能源供電比例，并鼓勵(lì)采用分布式光伏、儲(chǔ)能系統(tǒng)與智能微電網(wǎng)技術(shù)。預(yù)計(jì)到2030年，全國(guó)超算中心可再生能源使用率將提升至50%以上，年節(jié)電量有望突破30億千瓦時(shí)。與此同時(shí)，電網(wǎng)側(cè)也在加快特高壓輸電通道與區(qū)域智能配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以保障高密度算力集群的穩(wěn)定供電。在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層面，超算中心對(duì)低延遲、高帶寬互聯(lián)的需求日益突出。當(dāng)前主流超算系統(tǒng)內(nèi)部互聯(lián)帶寬已普遍達(dá)到200Gb/s，而跨中心協(xié)同計(jì)算場(chǎng)景則要求骨干網(wǎng)絡(luò)具備400Gb/s乃至800Gb/s的傳輸能力。中國(guó)“東數(shù)西算”工程的全面推進(jìn)，推動(dòng)了國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建，截至2024年，已建成覆蓋八大國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)的高速光傳輸骨干網(wǎng)，平均端到端延遲控制在10毫秒以內(nèi)。未來(lái)五年，隨著CXL（ComputeExpressLink）和InfiniBandNDR技術(shù)的普及，超算中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將向異構(gòu)融合、軟件定義方向演進(jìn)，預(yù)計(jì)2027年前后，全國(guó)超算網(wǎng)絡(luò)平均帶寬將提升至400Gb/s，網(wǎng)絡(luò)能效比提高40%。冷卻系統(tǒng)作為保障設(shè)備長(zhǎng)期高負(fù)載運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其技術(shù)路徑正經(jīng)歷從傳統(tǒng)風(fēng)冷向液冷、浸沒式冷卻的深度轉(zhuǎn)型。2023年工信部《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃》明確要求新建超算中心PUE（電源使用效率）值不得高于1.25，東部地區(qū)嚴(yán)控在1.15以內(nèi)。目前，北京、深圳、成都等地的先進(jìn)超算中心已全面部署冷板式液冷或全浸沒式冷卻系統(tǒng)，PUE值穩(wěn)定在1.08至1.12區(qū)間。據(jù)賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)，到2030年，液冷技術(shù)在超算中心的滲透率將超過(guò)85%，年節(jié)省冷卻能耗約45億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少二氧化碳排放320萬(wàn)噸。此外，多地正探索利用自然冷源（如西北地區(qū)冬季干冷空氣、沿海地區(qū)海水冷卻）與余熱回收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用。綜合來(lái)看，電力、網(wǎng)絡(luò)與冷卻三大配套體系的協(xié)同發(fā)展，不僅支撐了超算中心算力規(guī)模的持續(xù)躍升，更成為推動(dòng)中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)綠色化、智能化轉(zhuǎn)型的核心引擎。未來(lái)五年，隨著國(guó)家政策引導(dǎo)、技術(shù)迭代加速與市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)，超算配套設(shè)施將邁向更高能效、更強(qiáng)韌性與更廣協(xié)同的新階段，為2030年建成全球領(lǐng)先的國(guó)家算力基礎(chǔ)設(shè)施體系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。人才儲(chǔ)備與運(yùn)維管理能力現(xiàn)狀當(dāng)前，中國(guó)超算中心在高速發(fā)展的過(guò)程中，人才儲(chǔ)備與運(yùn)維管理能力已成為制約其可持續(xù)發(fā)展與高效運(yùn)行的關(guān)鍵因素。據(jù)中國(guó)信息通信研究院2024年發(fā)布的《高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，截至2024年底，全國(guó)已建成國(guó)家級(jí)和省級(jí)超算中心共計(jì)28個(gè)，覆蓋京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等主要經(jīng)濟(jì)區(qū)域，整體算力規(guī)模突破300EFLOPS，預(yù)計(jì)到2030年將超過(guò)2000EFLOPS。然而，與算力基礎(chǔ)設(shè)施快速擴(kuò)張形成鮮明對(duì)比的是，專業(yè)人才供給嚴(yán)重滯后。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)具備高性能計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、并行算法優(yōu)化、大規(guī)模集群運(yùn)維等綜合能力的高端技術(shù)人才不足5000人，而未來(lái)五年內(nèi)，僅新增超算中心運(yùn)維與應(yīng)用開發(fā)崗位需求預(yù)計(jì)將超過(guò)3萬(wàn)人，人才缺口高達(dá)80%以上。這一結(jié)構(gòu)性失衡不僅體現(xiàn)在數(shù)量層面，更突出反映在人才結(jié)構(gòu)與能力維度上。目前，超算領(lǐng)域人才主要集中在高校和科研院所，具備工程化落地能力、熟悉國(guó)產(chǎn)異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)（如昇騰、寒武紀(jì)、海光等）以及掌握AI融合計(jì)算、量子模擬、氣候建模等前沿應(yīng)用場(chǎng)景的復(fù)合型人才尤為稀缺。與此同時(shí)，超算中心的運(yùn)維管理能力亦面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)以硬件維護(hù)為核心的運(yùn)維模式已難以滿足智能化、綠色化、服務(wù)化的新要求。2023年國(guó)家超算廣州中心的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)顯示，其全年因軟件配置錯(cuò)誤、任務(wù)調(diào)度異常及能效管理不當(dāng)導(dǎo)致的非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間占比達(dá)12%，遠(yuǎn)高于國(guó)際先進(jìn)水平的5%以下。隨著“東數(shù)西算”工程深入推進(jìn)，西部新建超算節(jié)點(diǎn)在電力保障、網(wǎng)絡(luò)延遲、本地技術(shù)支撐等方面基礎(chǔ)薄弱，進(jìn)一步加劇了運(yùn)維復(fù)雜度。為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，多地已啟動(dòng)專項(xiàng)人才培養(yǎng)計(jì)劃。例如，教育部聯(lián)合科技部在2024年設(shè)立“高性能計(jì)算交叉學(xué)科人才培養(yǎng)基地”，覆蓋清華大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、中山大學(xué)等12所高校，計(jì)劃五年內(nèi)培養(yǎng)碩士及以上層次人才6000名；工信部同步推動(dòng)“超算運(yùn)維工程師”職業(yè)資格認(rèn)證體系，預(yù)計(jì)2026年前完成標(biāo)準(zhǔn)制定并納入國(guó)家職業(yè)大典。此外，部分頭部超算中心正探索“云原生+AI驅(qū)動(dòng)”的智能運(yùn)維新模式，通過(guò)引入數(shù)字孿生、預(yù)測(cè)性維護(hù)、自動(dòng)化資源調(diào)度等技術(shù)手段，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性與能效比。據(jù)中國(guó)超算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預(yù)測(cè)，若人才供給與運(yùn)維體系改革同步推進(jìn)，到2030年，我國(guó)超算中心平均運(yùn)維效率有望提升40%，單位算力能耗下降25%，從而支撐人工智能大模型訓(xùn)練、生物醫(yī)藥研發(fā)、高端制造仿真等高價(jià)值應(yīng)用場(chǎng)景的規(guī)模化落地。未來(lái)，構(gòu)建“教育—實(shí)訓(xùn)—就業(yè)—再教育”全鏈條人才培養(yǎng)生態(tài)，強(qiáng)化跨學(xué)科課程體系與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐融合，并推動(dòng)運(yùn)維管理向標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化、智能化轉(zhuǎn)型，將成為中國(guó)超算中心實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的核心支撐。年份超算中心市場(chǎng)規(guī)模（億元）年增長(zhǎng)率（%）國(guó)產(chǎn)超算設(shè)備市場(chǎng)份額（%）平均單位算力價(jià)格（元/PFlops·小時(shí)）202542018.568120202649818.671112202759018.574105202869818.37798202982518.28092203097518.28386二、國(guó)內(nèi)外超算產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局與技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)1、全球超算技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)與競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)級(jí)超算與下一代超算技術(shù)路線對(duì)比當(dāng)前中國(guó)在高性能計(jì)算領(lǐng)域已形成以E級(jí)（百億億次）超算為核心的國(guó)家算力基礎(chǔ)設(shè)施體系，截至2025年，全國(guó)已部署包括“天河三號(hào)”“神威·海洋之光”“曙光E級(jí)原型機(jī)”等在內(nèi)的多個(gè)E級(jí)超算系統(tǒng)，總理論峰值算力超過(guò)500EFlops，占全球E級(jí)超算部署總量的近40%。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院發(fā)布的《2025中國(guó)算力發(fā)展白皮書》數(shù)據(jù)顯示，2024年中國(guó)超算市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)480億元人民幣，預(yù)計(jì)到2030年將突破1200億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率維持在16.3%左右。在此背景下，E級(jí)超算作為當(dāng)前主流技術(shù)路線，其架構(gòu)以異構(gòu)計(jì)算為主導(dǎo)，普遍采用CPU+GPU或CPU+專用加速器（如寒武紀(jì)MLU、華為昇騰NPU）的混合模式，強(qiáng)調(diào)高能效比與大規(guī)模并行處理能力，典型系統(tǒng)如“神威·海洋之光”采用全國(guó)產(chǎn)申威處理器與定制互連網(wǎng)絡(luò)，整機(jī)功耗控制在30兆瓦以內(nèi)，能效比達(dá)30GFlops/W，顯著優(yōu)于國(guó)際同類系統(tǒng)。與此同時(shí)，下一代超算技術(shù)路線正加速演進(jìn)，聚焦于Z級(jí)（千E級(jí)，即10^24次浮點(diǎn)運(yùn)算）計(jì)算能力的實(shí)現(xiàn)，其核心技術(shù)路徑涵蓋光子計(jì)算、量子經(jīng)典混合架構(gòu)、存算一體芯片、三維堆疊封裝以及基于RISCV開源指令集的新型處理器生態(tài)。據(jù)國(guó)家超算無(wú)錫中心與中科院計(jì)算所聯(lián)合預(yù)測(cè)，Z級(jí)超算原型系統(tǒng)有望在2028年前后完成關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，2030年實(shí)現(xiàn)初步工程化部署。下一代技術(shù)在能效方面提出更高要求，目標(biāo)能效比需突破100GFlops/W，相較當(dāng)前E級(jí)系統(tǒng)提升3倍以上；在互連帶寬方面，需支持每節(jié)點(diǎn)TB/s級(jí)數(shù)據(jù)吞吐，延遲控制在納秒級(jí)。應(yīng)用場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)技術(shù)路線分化明顯：E級(jí)超算當(dāng)前主要服務(wù)于氣象模擬、核聚變仿真、生物醫(yī)藥分子動(dòng)力學(xué)、高端制造CAE仿真等傳統(tǒng)高性能計(jì)算領(lǐng)域，2024年其在科研與工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用占比分別為58%和32%；而下一代超算則更強(qiáng)調(diào)與人工智能大模型訓(xùn)練、科學(xué)智能（AIforScience）、數(shù)字孿生城市、空間天氣預(yù)測(cè)等新興場(chǎng)景深度融合，尤其在多模態(tài)大模型參數(shù)規(guī)模突破萬(wàn)億級(jí)后，對(duì)稀疏計(jì)算、動(dòng)態(tài)調(diào)度與低精度混合精度計(jì)算提出全新架構(gòu)需求。國(guó)家“東數(shù)西算”工程亦對(duì)技術(shù)路線布局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，西部地區(qū)如貴州、甘肅、內(nèi)蒙古等地依托清潔能源優(yōu)勢(shì)，正規(guī)劃建設(shè)面向Z級(jí)演進(jìn)的綠色超算集群，預(yù)計(jì)到2030年，西部超算中心將承擔(dān)全國(guó)40%以上的Z級(jí)算力負(fù)荷。政策層面，《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》及《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，要統(tǒng)籌推進(jìn)E級(jí)超算規(guī)?；瘧?yīng)用與Z級(jí)技術(shù)前瞻性布局，形成“應(yīng)用牽引、技術(shù)迭代、生態(tài)協(xié)同”的發(fā)展格局。產(chǎn)業(yè)鏈方面，華為、中科曙光、浪潮、寒武紀(jì)等企業(yè)已啟動(dòng)Z級(jí)關(guān)鍵器件預(yù)研，其中光互連芯片、新型非易失性存儲(chǔ)器、液冷散熱系統(tǒng)等核心部件國(guó)產(chǎn)化率目標(biāo)設(shè)定為2030年達(dá)到85%以上。綜合來(lái)看，E級(jí)超算在2025至2030年間仍將作為國(guó)家算力底座的主力，但其技術(shù)演進(jìn)將逐步向模塊化、智能化、綠色化收斂；而下一代超算技術(shù)路線則通過(guò)架構(gòu)創(chuàng)新與場(chǎng)景重構(gòu)，構(gòu)建面向2030年后全球算力競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，二者并非簡(jiǎn)單替代關(guān)系，而是呈現(xiàn)梯次銜接、協(xié)同演進(jìn)的復(fù)合發(fā)展態(tài)勢(shì)。美國(guó)、日本、歐盟等主要國(guó)家超算戰(zhàn)略布局近年來(lái)，美國(guó)持續(xù)強(qiáng)化其在全球高性能計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，依托“exascale”（百億億次）計(jì)算計(jì)劃，已部署包括Frontier、Aurora和ElCapitan在內(nèi)的多臺(tái)E級(jí)超算系統(tǒng)。Frontier于2022年正式投入運(yùn)行，峰值性能超過(guò)1.1exaflops，由橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)，主要用于核武器模擬、氣候建模與材料科學(xué)等國(guó)家戰(zhàn)略任務(wù)。根據(jù)美國(guó)能源部2023年發(fā)布的《國(guó)家戰(zhàn)略性計(jì)算計(jì)劃更新版》，聯(lián)邦政府計(jì)劃在2025年前投入超過(guò)20億美元用于下一代超算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并推動(dòng)人工智能與高性能計(jì)算的深度融合。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）同步推進(jìn)“ACCESS”計(jì)劃，整合全國(guó)40余個(gè)超算節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建面向?qū)W術(shù)界與中小企業(yè)的開放計(jì)算平臺(tái)。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)HyperionResearch預(yù)測(cè)，到2027年，美國(guó)超算市場(chǎng)規(guī)模將突破75億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率維持在9.2%左右。在應(yīng)用場(chǎng)景方面，美國(guó)正加速將超算能力拓展至生物醫(yī)藥、金融風(fēng)險(xiǎn)建模、自動(dòng)駕駛仿真及量子經(jīng)典混合計(jì)算等領(lǐng)域，尤其在新冠疫情期間，超算被廣泛用于病毒蛋白結(jié)構(gòu)模擬與疫苗研發(fā)，凸顯其在公共健康危機(jī)中的戰(zhàn)略價(jià)值。日本在超算領(lǐng)域長(zhǎng)期保持技術(shù)前瞻性，其“富岳”（Fugaku）系統(tǒng)自2020年登頂全球超算500強(qiáng)榜首以來(lái)，持續(xù)服務(wù)于災(zāi)害預(yù)測(cè)、新藥開發(fā)與社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化等任務(wù)。由理化學(xué)研究所（RIKEN）與富士通聯(lián)合開發(fā)的“富岳”采用ARM架構(gòu)，理論峰值性能達(dá)442petaflops，實(shí)際應(yīng)用效率在全球同類系統(tǒng)中位居前列。日本政府在《第六期科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)新基本計(jì)劃》（2021–2025）中明確將下一代超算列為國(guó)家數(shù)字基建核心，計(jì)劃在2025年前啟動(dòng)E級(jí)超算“PostFugaku”項(xiàng)目，預(yù)算規(guī)模約300億日元。據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省數(shù)據(jù)，2023年日本超算相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為1800億日元，預(yù)計(jì)到2030年將擴(kuò)大至3500億日元，重點(diǎn)增長(zhǎng)點(diǎn)集中于智能制造、氣候韌性城市建模及氫能材料研發(fā)。日本超算中心還與豐田、索尼等企業(yè)深度合作，推動(dòng)工業(yè)仿真與AI訓(xùn)練的本地化部署，減少對(duì)海外云平臺(tái)的依賴，強(qiáng)化技術(shù)主權(quán)。歐盟則通過(guò)“歐洲高性能計(jì)算共同計(jì)劃”（EuroHPCJU）統(tǒng)籌成員國(guó)資源，構(gòu)建泛歐超算網(wǎng)絡(luò)。截至2024年，EuroHPC已在德國(guó)、意大利、芬蘭、捷克等國(guó)部署LUMI、Leonardo、MareNostrum5等多臺(tái)千萬(wàn)億次至E級(jí)系統(tǒng)，總投資超過(guò)70億歐元，其中歐盟預(yù)算承擔(dān)約50%。LUMI系統(tǒng)位于芬蘭，峰值性能達(dá)550petaflops，是歐洲當(dāng)前最強(qiáng)超算，廣泛應(yīng)用于綠色能源模擬、精準(zhǔn)醫(yī)療與語(yǔ)言大模型訓(xùn)練。歐盟委員會(huì)在《2030數(shù)字羅盤計(jì)劃》中提出，到2027年將在歐洲境內(nèi)建成至少3臺(tái)E級(jí)超算，并實(shí)現(xiàn)所有成員國(guó)接入統(tǒng)一超算服務(wù)門戶。市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示，2023年歐洲超算市場(chǎng)規(guī)模約為42億歐元，預(yù)計(jì)2030年將增長(zhǎng)至78億歐元，年均增速達(dá)8.5%。應(yīng)用場(chǎng)景方面，歐盟特別強(qiáng)調(diào)超算在碳中和路徑模擬、跨境公共衛(wèi)生響應(yīng)及數(shù)字孿生城市構(gòu)建中的作用，同時(shí)通過(guò)“地平線歐洲”計(jì)劃資助大量跨學(xué)科項(xiàng)目，推動(dòng)超算與邊緣計(jì)算、6G通信及可信AI的協(xié)同演進(jìn)。此外，歐盟正推動(dòng)建立獨(dú)立于美國(guó)技術(shù)生態(tài)的超算軟硬件棧，包括基于RISCV架構(gòu)的處理器研發(fā)與開源軟件生態(tài)建設(shè)，以提升戰(zhàn)略自主性。2、中國(guó)超算核心技術(shù)自主化進(jìn)展國(guó)產(chǎn)芯片、操作系統(tǒng)與軟件生態(tài)發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)芯片、操作系統(tǒng)與軟件生態(tài)在中國(guó)超算領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展取得顯著進(jìn)展，逐步構(gòu)建起自主可控的技術(shù)底座。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，2024年國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算芯片市場(chǎng)規(guī)模已突破320億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)28.5%，預(yù)計(jì)到2030年將超過(guò)1200億元。以昇騰、寒武紀(jì)、海光、飛騰等為代表的國(guó)產(chǎn)AI與通用計(jì)算芯片，在超算中心部署中的占比從2020年的不足5%提升至2024年的約35%，部分新建超算項(xiàng)目國(guó)產(chǎn)芯片使用率甚至超過(guò)60%。這一趨勢(shì)得益于國(guó)家“東數(shù)西算”工程與“十四五”高性能計(jì)算專項(xiàng)的持續(xù)推進(jìn)，以及對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施自主可控的政策導(dǎo)向。在制程工藝方面，盡管7納米以下先進(jìn)制程仍受限于國(guó)際供應(yīng)鏈，但通過(guò)Chiplet（芯粒）封裝、異構(gòu)集成等創(chuàng)新路徑，國(guó)產(chǎn)芯片在能效比與算力密度上持續(xù)優(yōu)化，部分產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際主流水平。例如，搭載昇騰910B芯片的超算節(jié)點(diǎn)在FP16精度下算力可達(dá)256TFLOPS，滿足大規(guī)模科學(xué)計(jì)算與AI訓(xùn)練需求。操作系統(tǒng)層面，以麒麟、統(tǒng)信UOS、歐拉（openEuler）為代表的國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)在超算環(huán)境中的適配與優(yōu)化取得實(shí)質(zhì)性突破。截至2024年底，全國(guó)已有超過(guò)40個(gè)國(guó)家級(jí)與省級(jí)超算中心完成國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的試點(diǎn)部署，其中歐拉系統(tǒng)在高性能計(jì)算場(chǎng)景下的任務(wù)調(diào)度效率提升達(dá)18%，內(nèi)存管理開銷降低12%。開源生態(tài)的壯大進(jìn)一步加速了系統(tǒng)成熟度提升，openEuler社區(qū)已匯聚超過(guò)1.2萬(wàn)名開發(fā)者，貢獻(xiàn)代碼超1億行，支持包括Slurm、Kubernetes在內(nèi)的主流調(diào)度框架，并實(shí)現(xiàn)與國(guó)產(chǎn)芯片的深度協(xié)同優(yōu)化。國(guó)家超算無(wú)錫中心、廣州中心等機(jī)構(gòu)已實(shí)現(xiàn)從底層硬件到上層調(diào)度系統(tǒng)的全棧國(guó)產(chǎn)化運(yùn)行，驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)在極端負(fù)載下的穩(wěn)定性與可靠性。預(yù)計(jì)到2030年，國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)在新建超算中心中的滲透率有望超過(guò)70%，成為支撐國(guó)家算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心軟件平臺(tái)。軟件生態(tài)建設(shè)是決定國(guó)產(chǎn)技術(shù)體系能否真正落地的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟件與應(yīng)用軟件生態(tài)正從“可用”向“好用”加速演進(jìn)。在編譯器、數(shù)學(xué)庫(kù)、通信庫(kù)等基礎(chǔ)工具鏈方面，華為畢昇編譯器、OpenBLAS、NCCL國(guó)產(chǎn)替代版本等已廣泛應(yīng)用于氣象模擬、核聚變仿真、新藥研發(fā)等典型超算場(chǎng)景。據(jù)中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2024年適配國(guó)產(chǎn)芯片與操作系統(tǒng)的高性能計(jì)算應(yīng)用軟件數(shù)量同比增長(zhǎng)150%，涵蓋CAE、CFD、分子動(dòng)力學(xué)、AI訓(xùn)練推理等多個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)，國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境（CNGrid）持續(xù)推動(dòng)軟件遷移與重構(gòu)，累計(jì)完成超過(guò)800個(gè)關(guān)鍵科研與工業(yè)軟件的國(guó)產(chǎn)化適配。在生態(tài)協(xié)同機(jī)制上，由工信部牽頭成立的“高性能計(jì)算軟件生態(tài)聯(lián)盟”已吸納200余家產(chǎn)學(xué)研單位，構(gòu)建起覆蓋芯片、系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用的全鏈條協(xié)同創(chuàng)新體系。展望2025至2030年，隨著“超算+AI”融合趨勢(shì)深化，國(guó)產(chǎn)軟件生態(tài)將進(jìn)一步聚焦異構(gòu)計(jì)算調(diào)度、存算一體優(yōu)化、綠色能效管理等前沿方向，預(yù)計(jì)到2030年將形成覆蓋90%以上主流超算應(yīng)用場(chǎng)景的完整國(guó)產(chǎn)軟件棧，支撐中國(guó)在全球高性能計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)格局中實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”乃至“領(lǐng)跑”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)瓶頸與突破路徑當(dāng)前，中國(guó)超算中心在邁向2025至2030年高質(zhì)量發(fā)展階段過(guò)程中，面臨多項(xiàng)關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)瓶頸，嚴(yán)重制約其算力規(guī)模擴(kuò)展、能效優(yōu)化與應(yīng)用場(chǎng)景深度拓展。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)超算整體市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)480億元，預(yù)計(jì)到2030年將突破1500億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)17%。然而，在如此高速擴(kuò)張的市場(chǎng)背景下，核心芯片、高速互連、系統(tǒng)軟件及先進(jìn)冷卻技術(shù)等環(huán)節(jié)仍高度依賴國(guó)外技術(shù)體系。以處理器為例，目前主流超算系統(tǒng)仍大量采用美國(guó)AMD與Intel的CPU以及NVIDIA的GPU，國(guó)產(chǎn)替代率不足25%。盡管“神威·太湖之光”等系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)基于申威處理器的全自主架構(gòu)，但其生態(tài)適配能力、通用計(jì)算性能及軟件兼容性仍難以支撐大規(guī)模商業(yè)化部署。高速互連方面，E級(jí)超算對(duì)節(jié)點(diǎn)間通信延遲與帶寬提出極高要求，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)高速互連技術(shù)如華為的HCCS、中科曙光的HygonLink雖已初步具備替代能力，但在穩(wěn)定性、擴(kuò)展性及跨平臺(tái)兼容性方面仍存在明顯短板，難以滿足未來(lái)Z級(jí)（Zettaflop）超算對(duì)百萬(wàn)級(jí)節(jié)點(diǎn)協(xié)同計(jì)算的需求。系統(tǒng)軟件層面，國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)如麒麟、UOS雖已在部分政務(wù)與科研場(chǎng)景落地，但缺乏針對(duì)超算優(yōu)化的專用調(diào)度器、容錯(cuò)機(jī)制與資源管理框架，導(dǎo)致實(shí)際算力利用率普遍低于國(guó)際先進(jìn)水平15%至20%。冷卻技術(shù)亦是制約超算中心綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸，傳統(tǒng)風(fēng)冷方式已無(wú)法滿足單機(jī)柜功率密度超過(guò)50kW的散熱需求，而液冷技術(shù)雖在部分新建中心試點(diǎn)應(yīng)用，但國(guó)產(chǎn)浸沒式液冷材料、熱交換模塊及智能溫控系統(tǒng)的成熟度仍較低，成本高出國(guó)際主流方案30%以上，限制了其大規(guī)模推廣。為突破上述瓶頸，國(guó)家層面已啟動(dòng)“高性能計(jì)算專項(xiàng)”“先進(jìn)計(jì)算產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新工程”等重大科技計(jì)劃，預(yù)計(jì)到2027年將投入超200億元用于核心技術(shù)攻關(guān)。在芯片領(lǐng)域，依托中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)等制造能力，推動(dòng)基于RISCV架構(gòu)的異構(gòu)計(jì)算芯片研發(fā)，目標(biāo)在2028年前實(shí)現(xiàn)E級(jí)超算核心芯片100%國(guó)產(chǎn)化；互連技術(shù)方面，加快制定自主高速互連標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)光互連與硅光集成技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)單通道帶寬突破200Gbps；軟件生態(tài)建設(shè)則聚焦構(gòu)建統(tǒng)一的國(guó)產(chǎn)超算中間件平臺(tái)，整合調(diào)度、監(jiān)控、調(diào)試與AI融合能力，提升應(yīng)用遷移效率；冷卻系統(tǒng)方面，鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合開發(fā)低沸點(diǎn)、高導(dǎo)熱、環(huán)保型冷卻液，并推動(dòng)液冷基礎(chǔ)設(shè)施模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，降低部署成本30%以上。通過(guò)上述系統(tǒng)性布局，預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)超算中心將在核心部件自主可控率、能效比（PUE值降至1.08以下）、應(yīng)用適配廣度等關(guān)鍵指標(biāo)上全面對(duì)標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先水平，為人工智能、氣候模擬、生物醫(yī)藥、高端制造等戰(zhàn)略領(lǐng)域提供堅(jiān)實(shí)算力底座。年份銷量（臺(tái)/套）收入（億元）平均單價(jià)（萬(wàn)元/臺(tái)）毛利率（%）2025180216.0120032.52026210273.0130033.82027245343.0140035.22028280420.0150036.52029320512.0160037.8三、政策環(huán)境與國(guó)家戰(zhàn)略導(dǎo)向分析1、國(guó)家層面超算相關(guān)政策與規(guī)劃解讀十四五”及中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃對(duì)超算的定位在國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要及面向2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)的中長(zhǎng)期科技發(fā)展戰(zhàn)略中，高性能計(jì)算被明確列為支撐國(guó)家科技創(chuàng)新體系的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施之一，其戰(zhàn)略地位顯著提升。規(guī)劃明確提出要加快構(gòu)建以國(guó)家超算中心為核心節(jié)點(diǎn)的全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)化算力資源的統(tǒng)籌布局與高效調(diào)度，推動(dòng)超算能力從“可用”向“好用”“易用”躍升。根據(jù)《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》與《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的部署，到2025年，我國(guó)將建成若干具有國(guó)際領(lǐng)先水平的國(guó)家級(jí)超算中心，形成覆蓋東中西部、服務(wù)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)與科研領(lǐng)域的算力基礎(chǔ)設(shè)施體系。據(jù)中國(guó)信息通信研究院數(shù)據(jù)顯示，2023年我國(guó)超算市場(chǎng)規(guī)模已突破320億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率維持在18%以上，預(yù)計(jì)到2030年整體市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)1000億元。這一增長(zhǎng)不僅源于硬件設(shè)備的持續(xù)投入，更來(lái)自于超算在氣象預(yù)測(cè)、生物醫(yī)藥、高端制造、能源勘探、金融建模、人工智能訓(xùn)練等場(chǎng)景中的深度滲透。國(guó)家科技部在《“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高性能計(jì)算”重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案》中進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，要突破E級(jí)（百億億次）超算系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主可控的軟硬件生態(tài)體系構(gòu)建，并推動(dòng)超算與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能的深度融合。目前，我國(guó)已部署“天河”“神威”等系列超算系統(tǒng)，在全球超算TOP500榜單中長(zhǎng)期占據(jù)重要席位，其中“神威·太湖之光”和“天河二號(hào)”多次位列榜首，展現(xiàn)出強(qiáng)大的技術(shù)積累與工程化能力。面向2030年，國(guó)家將進(jìn)一步優(yōu)化超算中心的空間布局，重點(diǎn)支持京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈等國(guó)家戰(zhàn)略區(qū)域建設(shè)區(qū)域性超算樞紐，同時(shí)鼓勵(lì)中西部地區(qū)依托本地產(chǎn)業(yè)特色發(fā)展專業(yè)化超算節(jié)點(diǎn)，形成“國(guó)家—區(qū)域—行業(yè)”三級(jí)協(xié)同的算力供給格局。在應(yīng)用場(chǎng)景拓展方面，規(guī)劃明確提出要推動(dòng)超算向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)延伸，支持其在碳中和模擬、新藥研發(fā)、智能交通、數(shù)字孿生城市等新興領(lǐng)域發(fā)揮支撐作用。例如，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，超算已助力新冠藥物篩選效率提升百倍以上；在工業(yè)仿真領(lǐng)域，高端裝備制造企業(yè)通過(guò)超算平臺(tái)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期縮短30%以上。此外，國(guó)家還計(jì)劃設(shè)立超算應(yīng)用創(chuàng)新基金，引導(dǎo)高校、科研院所與企業(yè)聯(lián)合開展跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)，培育一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的超算軟件與解決方案。政策層面亦持續(xù)加碼，包括將超算納入“東數(shù)西算”國(guó)家工程統(tǒng)籌調(diào)度、推動(dòng)超算服務(wù)納入政府采購(gòu)目錄、建立超算效能評(píng)估與綠色低碳標(biāo)準(zhǔn)體系等，旨在構(gòu)建可持續(xù)、高效率、安全可控的超算發(fā)展生態(tài)。綜合來(lái)看，未來(lái)五年至十年，超算不僅是國(guó)家科技自立自強(qiáng)的重要標(biāo)志，更將成為驅(qū)動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的核心引擎，其戰(zhàn)略價(jià)值將隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展與技術(shù)能力的持續(xù)躍升而愈發(fā)凸顯。東數(shù)西算”工程與超算中心協(xié)同發(fā)展機(jī)制“東數(shù)西算”工程作為國(guó)家層面推動(dòng)算力資源優(yōu)化配置的重大戰(zhàn)略部署，自2022年正式啟動(dòng)以來(lái)，已逐步構(gòu)建起覆蓋全國(guó)八大算力樞紐節(jié)點(diǎn)和十大數(shù)據(jù)中心集群的新型算力基礎(chǔ)設(shè)施體系。該工程的核心目標(biāo)在于通過(guò)引導(dǎo)東部地區(qū)高密度、高能耗的數(shù)據(jù)計(jì)算需求向西部可再生能源豐富、氣候適宜、土地成本較低的區(qū)域轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)算力資源的綠色化、集約化與高效化布局。在此背景下，超算中心作為高性能計(jì)算能力的核心載體，其建設(shè)布局與“東數(shù)西算”工程呈現(xiàn)出高度協(xié)同的發(fā)展態(tài)勢(shì)。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院發(fā)布的《中國(guó)算力發(fā)展指數(shù)白皮書（2024年）》數(shù)據(jù)顯示，截至2024年底，全國(guó)在建和已投入運(yùn)營(yíng)的國(guó)家級(jí)超算中心共計(jì)13個(gè)，其中位于“東數(shù)西算”八大樞紐節(jié)點(diǎn)內(nèi)的超算中心數(shù)量達(dá)到9個(gè)，占比近70%。預(yù)計(jì)到2030年，隨著“東數(shù)西算”工程進(jìn)入全面深化階段，超算中心在西部地區(qū)的部署密度將顯著提升，內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、貴州等西部樞紐節(jié)點(diǎn)有望新增4至6個(gè)國(guó)家級(jí)或區(qū)域級(jí)超算中心，整體投資規(guī)模預(yù)計(jì)將突破800億元人民幣。這一趨勢(shì)不僅契合國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略對(duì)數(shù)據(jù)中心PUE（電源使用效率）低于1.25的強(qiáng)制性要求，也有效緩解了東部地區(qū)電力負(fù)荷緊張與土地資源稀缺的雙重壓力。從應(yīng)用場(chǎng)景看，超算中心與“東數(shù)西算”工程的融合正從傳統(tǒng)的科學(xué)計(jì)算、氣象模擬、核能仿真等基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，加速向人工智能大模型訓(xùn)練、生物醫(yī)藥研發(fā)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車仿真、數(shù)字孿生城市構(gòu)建等新興高算力需求場(chǎng)景拓展。以2024年為例，全國(guó)超算中心支撐的人工智能訓(xùn)練任務(wù)量同比增長(zhǎng)185%，其中超過(guò)60%的訓(xùn)練任務(wù)通過(guò)“東數(shù)西算”網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)在西部超算節(jié)點(diǎn)完成。國(guó)家超算無(wú)錫中心與貴州樞紐合作開展的“AI+新藥研發(fā)”項(xiàng)目，通過(guò)跨區(qū)域算力調(diào)度平臺(tái)，將東部生物醫(yī)藥企業(yè)的計(jì)算需求實(shí)時(shí)分發(fā)至西部超算資源池，整體研發(fā)周期縮短40%，能耗成本下降32%。面向2025至2030年，隨著全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)間高速互聯(lián)光纜與智能調(diào)度系統(tǒng)的全面貫通，超算中心將不再局限于單一物理節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，而是依托“東數(shù)西算”工程構(gòu)建的算力調(diào)度底座，形成“多地協(xié)同、按需分配、彈性伸縮”的分布式超算服務(wù)模式。據(jù)賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)，到2030年，中國(guó)超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2100億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率保持在18.5%以上，其中由“東數(shù)西算”協(xié)同機(jī)制驅(qū)動(dòng)的跨區(qū)域超算服務(wù)占比將超過(guò)55%。為保障這一協(xié)同發(fā)展機(jī)制的高效運(yùn)行，國(guó)家相關(guān)部門正加快制定《超算中心與算力樞紐協(xié)同建設(shè)導(dǎo)則》《跨區(qū)域算力調(diào)度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等配套政策，并推動(dòng)建立統(tǒng)一的算力資源目錄、服務(wù)接口與計(jì)費(fèi)體系，確保超算能力在“東數(shù)西算”框架下實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化、服務(wù)化輸出。未來(lái)五年，超算中心將不僅是高性能計(jì)算的物理載體，更將成為國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵調(diào)度節(jié)點(diǎn)與智能服務(wù)引擎，在支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、賦能千行百業(yè)智能化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮不可替代的戰(zhàn)略作用。年份“東數(shù)西算”國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)數(shù)量（個(gè)）新增超算中心數(shù)量（個(gè)）西部地區(qū)超算算力占比（%）協(xié)同項(xiàng)目投資額（億元）202586281202026873215020278837185202889432202029810482602、地方政策支持與區(qū)域協(xié)同發(fā)展策略重點(diǎn)省市超算扶持政策與財(cái)政投入機(jī)制近年來(lái)，中國(guó)在高性能計(jì)算領(lǐng)域持續(xù)加大戰(zhàn)略投入，重點(diǎn)省市圍繞超算中心建設(shè)相繼出臺(tái)系統(tǒng)性扶持政策與多元化財(cái)政投入機(jī)制，為2025至2030年超算產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以北京、上海、廣東、江蘇、浙江、四川、湖北等為代表的省市，已構(gòu)建起涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補(bǔ)貼、運(yùn)營(yíng)成本支持、應(yīng)用場(chǎng)景引導(dǎo)、人才引進(jìn)激勵(lì)等多維度政策體系。據(jù)中國(guó)信息通信研究院數(shù)據(jù)顯示，2024年全國(guó)超算相關(guān)財(cái)政投入總額已突破180億元，其中重點(diǎn)省市占比超過(guò)75%，預(yù)計(jì)到2030年該規(guī)模將攀升至400億元以上，年均復(fù)合增長(zhǎng)率維持在12%左右。北京市依托國(guó)家超算懷柔中心，設(shè)立專項(xiàng)基金每年投入不低于15億元，重點(diǎn)支持E級(jí)超算系統(tǒng)部署與國(guó)產(chǎn)軟硬件生態(tài)適配；上海市則通過(guò)“算力浦江”行動(dòng)計(jì)劃，對(duì)超算中心用電、用地、網(wǎng)絡(luò)接入等給予最高30%的財(cái)政補(bǔ)貼，并設(shè)立20億元產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金撬動(dòng)社會(huì)資本參與超算應(yīng)用開發(fā)。廣東省在粵港澳大灣區(qū)戰(zhàn)略框架下，推動(dòng)廣州、深圳雙核聯(lián)動(dòng)，2025年前計(jì)劃完成超算基礎(chǔ)設(shè)施投資超60億元，其中省級(jí)財(cái)政直接撥款占比達(dá)40%，同時(shí)對(duì)承接國(guó)家重大科研任務(wù)的超算平臺(tái)給予最高5000萬(wàn)元/年的運(yùn)行補(bǔ)助。江蘇省聚焦先進(jìn)制造與生物醫(yī)藥領(lǐng)域，對(duì)超算服務(wù)本地企業(yè)給予每核時(shí)0.1元的財(cái)政補(bǔ)貼，預(yù)計(jì)2026年全省超算服務(wù)采購(gòu)規(guī)模將突破10億元。浙江省則創(chuàng)新采用“以用定補(bǔ)”機(jī)制，根據(jù)超算中心對(duì)外服務(wù)量、行業(yè)覆蓋度、技術(shù)先進(jìn)性等指標(biāo)動(dòng)態(tài)調(diào)整財(cái)政支持額度，2024年已向之江實(shí)驗(yàn)室超算平臺(tái)撥付專項(xiàng)資金3.2億元。四川省依托成都國(guó)家超算中心，實(shí)施“算力券”制度，中小企業(yè)可申領(lǐng)最高10萬(wàn)元/年的算力補(bǔ)貼，2025年預(yù)計(jì)發(fā)放總額達(dá)2億元，有效激活區(qū)域算力消費(fèi)市場(chǎng)。湖北省則將超算納入“東數(shù)西算”中部樞紐建設(shè)重點(diǎn)，省級(jí)財(cái)政連續(xù)五年每年安排不少于8億元專項(xiàng)資金，用于支持武漢超算中心擴(kuò)容升級(jí)與跨區(qū)域算力調(diào)度平臺(tái)建設(shè)。值得注意的是，多地財(cái)政投入機(jī)制正從“重建設(shè)”向“重運(yùn)營(yíng)、重應(yīng)用”轉(zhuǎn)型，2025年后新建超算項(xiàng)目財(cái)政資金中用于應(yīng)用生態(tài)培育的比例普遍提升至35%以上。同時(shí)，部分省市探索“財(cái)政+金融+產(chǎn)業(yè)”協(xié)同投入模式，如設(shè)立超算產(chǎn)業(yè)REITs、發(fā)行專項(xiàng)債、引入保險(xiǎn)資金等，拓寬融資渠道。據(jù)賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)，到2030年，重點(diǎn)省市超算財(cái)政投入中社會(huì)資本參與比例將從當(dāng)前的不足20%提升至45%，形成政府引導(dǎo)、市場(chǎng)主導(dǎo)、多元協(xié)同的可持續(xù)投入格局。這種政策與資金雙輪驅(qū)動(dòng)模式，不僅加速了超算基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)?；渴?，更推動(dòng)了其在氣象預(yù)報(bào)、新藥研發(fā)、高端制造、人工智能大模型訓(xùn)練等關(guān)鍵領(lǐng)域的深度滲透，為構(gòu)建國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)體系提供強(qiáng)有力的區(qū)域支撐?？鐓^(qū)域算力調(diào)度與資源共享政策探索隨著“東數(shù)西算”國(guó)家戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，中國(guó)超算中心在2025至2030年期間將加速構(gòu)建覆蓋全國(guó)、高效協(xié)同的跨區(qū)域算力調(diào)度體系。據(jù)中國(guó)信息通信研究院預(yù)測(cè)，到2025年，全國(guó)算力總規(guī)模將突破300EFLOPS（每秒百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算），其中高性能計(jì)算（HPC）占比約18%，超算中心作為核心基礎(chǔ)設(shè)施，其算力資源分布呈現(xiàn)“東密西疏、南強(qiáng)北弱”的格局。為破解區(qū)域間算力供需失衡問(wèn)題，國(guó)家發(fā)改委、工信部等多部門聯(lián)合推動(dòng)建立統(tǒng)一的算力資源調(diào)度平臺(tái)，依托國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)樞紐節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏八大算力集群之間的動(dòng)態(tài)調(diào)度與資源共享。2023年試點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示，跨區(qū)域調(diào)度可使東部地區(qū)算力使用率提升12%—15%，西部閑置算力利用率提高20%以上，年節(jié)約能源成本超15億元。在此基礎(chǔ)上，2025年后政策將重點(diǎn)聚焦于標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建，包括算力計(jì)量單位、服務(wù)接口協(xié)議、資源定價(jià)機(jī)制及安全合規(guī)框架，推動(dòng)形成全國(guó)統(tǒng)一的算力交易市場(chǎng)。預(yù)計(jì)到2030年，跨區(qū)域調(diào)度平臺(tái)將接入超80%的國(guó)家級(jí)和省級(jí)超算中心，支撐人工智能大模型訓(xùn)練、氣候模擬、生物醫(yī)藥研發(fā)等高負(fù)載應(yīng)用場(chǎng)景的彈性算力需求。政策層面，國(guó)家將通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、綠色電力配額等方式激勵(lì)西部地區(qū)超算中心提升服務(wù)能力，并鼓勵(lì)東部科研機(jī)構(gòu)與西部算力樞紐建立長(zhǎng)期協(xié)作機(jī)制。同時(shí)，《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，2027年前建成覆蓋全國(guó)的“算力一張網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)、分鐘級(jí)調(diào)度的跨域協(xié)同能力。在數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)化配置加速的背景下，算力資源正從“硬件資產(chǎn)”向“服務(wù)產(chǎn)品”轉(zhuǎn)變，跨區(qū)域調(diào)度不僅提升資源利用效率，更成為推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、縮小數(shù)字鴻溝的關(guān)鍵路徑。據(jù)賽迪顧問(wèn)測(cè)算，2025—2030年，中國(guó)跨區(qū)域算力調(diào)度市場(chǎng)規(guī)模將以年均28.5%的速度增長(zhǎng)，2030年有望突破2200億元。這一過(guò)程中，政策需同步完善數(shù)據(jù)跨境流動(dòng)、隱私保護(hù)與算力服務(wù)責(zé)任認(rèn)定等配套法規(guī)，確保資源共享在安全可控前提下高效運(yùn)行。此外，國(guó)家超算中心聯(lián)盟、中國(guó)超算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等組織將發(fā)揮橋梁作用，推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)與運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)共享，形成“政府引導(dǎo)、市場(chǎng)主導(dǎo)、多元參與”的協(xié)同發(fā)展生態(tài)。未來(lái)五年，隨著量子計(jì)算、類腦計(jì)算等新型算力形態(tài)的逐步成熟，跨區(qū)域調(diào)度體系還將向異構(gòu)融合方向演進(jìn)，支持CPU、GPU、FPGA、ASIC等多類型芯片協(xié)同調(diào)度，為智能制造、智慧城市、科學(xué)發(fā)現(xiàn)等前沿領(lǐng)域提供泛在、智能、綠色的算力支撐。分析維度指標(biāo)內(nèi)容2025年預(yù)估值2027年預(yù)估值2030年預(yù)估值優(yōu)勢(shì)（Strengths）國(guó)家級(jí)超算中心數(shù)量（個(gè)）151924劣勢(shì)（Weaknesses）區(qū)域分布不均衡指數(shù)（0-10，值越高越不均衡）6.85.94.7機(jī)會(huì)（Opportunities）超算在AI/生物醫(yī)藥等新興領(lǐng)域應(yīng)用項(xiàng)目數(shù)（項(xiàng)）1,2002,8005,500威脅（Threats）國(guó)際高性能計(jì)算技術(shù)封鎖影響指數(shù)（0-10，值越高影響越大）7.26.55.8綜合評(píng)估超算中心整體利用率（%）627178四、超算應(yīng)用場(chǎng)景拓展與市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)（2025–2030）1、傳統(tǒng)與新興應(yīng)用場(chǎng)景深度挖掘氣象、能源、航空航天等傳統(tǒng)領(lǐng)域需求升級(jí)隨著全球氣候變化加劇、能源結(jié)構(gòu)深度調(diào)整以及航空航天技術(shù)加速迭代，中國(guó)在氣象、能源與航空航天等傳統(tǒng)高算力依賴領(lǐng)域?qū)Τ隳芰Φ男枨笳?jīng)歷系統(tǒng)性升級(jí)。據(jù)中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2024年全國(guó)氣象業(yè)務(wù)日均處理數(shù)據(jù)量已突破50PB，較2020年增長(zhǎng)近3倍，預(yù)計(jì)到2030年，伴隨高分辨率數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式從公里級(jí)向百米級(jí)演進(jìn)，單次全球模式運(yùn)算所需浮點(diǎn)運(yùn)算能力將超過(guò)10EFlops，對(duì)超算中心的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力、能效比及異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)提出更高要求。國(guó)家氣象中心已規(guī)劃在“十五五”期間部署新一代智能氣象超算平臺(tái)，依托國(guó)產(chǎn)E級(jí)超算系統(tǒng)，支撐分鐘級(jí)強(qiáng)對(duì)流預(yù)警與區(qū)域氣候模擬，推動(dòng)氣象服務(wù)向精準(zhǔn)化、智能化躍遷。與此同時(shí)，能源行業(yè)正加速向清潔低碳、安全高效轉(zhuǎn)型，國(guó)家能源局預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)可再生能源裝機(jī)容量將突破1800GW，風(fēng)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性模擬、多能互補(bǔ)優(yōu)化調(diào)度及碳足跡追蹤的計(jì)算需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。以國(guó)家電網(wǎng)為例，其正在構(gòu)建覆蓋全國(guó)的“數(shù)字孿生電網(wǎng)”平臺(tái)，需在毫秒級(jí)內(nèi)完成千萬(wàn)節(jié)點(diǎn)級(jí)潮流計(jì)算與故障仿真，對(duì)超算中心的低延遲通信、大規(guī)模并行處理能力形成剛性依賴。中石油、中石化等企業(yè)亦在推進(jìn)地質(zhì)勘探AI建模與碳捕集封存（CCS）全流程仿真，單次三維地震數(shù)據(jù)反演計(jì)算量已超百億網(wǎng)格點(diǎn)，亟需部署專用超算節(jié)點(diǎn)以縮短勘探周期、提升采收率。在航空航天領(lǐng)域，中國(guó)商業(yè)航天進(jìn)入爆發(fā)期，2024年全國(guó)商業(yè)火箭發(fā)射次數(shù)同比增長(zhǎng)67%，衛(wèi)星星座組網(wǎng)規(guī)模突破千顆，帶動(dòng)軌道動(dòng)力學(xué)仿真、空間碎片碰撞預(yù)警、高超聲速飛行器氣動(dòng)熱力學(xué)計(jì)算等任務(wù)對(duì)超算資源的需求激增。中國(guó)航天科技集團(tuán)披露，新一代載人飛船再入返回軌跡優(yōu)化需在10分鐘內(nèi)完成百萬(wàn)次蒙特卡洛模擬，對(duì)超算系統(tǒng)的吞吐能力提出嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。此外，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C929的研發(fā)已進(jìn)入關(guān)鍵階段，全機(jī)氣動(dòng)結(jié)構(gòu)熱耦合仿真需調(diào)用超百萬(wàn)CPU核時(shí)，傳統(tǒng)計(jì)算集群難以滿足多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)周期壓縮至18個(gè)月以內(nèi)的戰(zhàn)略目標(biāo)。面向2030年，國(guó)家《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)及成渝地區(qū)布局面向重點(diǎn)行業(yè)的專用超算中心，其中氣象、能源、航空航天三大領(lǐng)域?qū)@得不低于30%的E級(jí)算力資源配額。據(jù)賽迪顧問(wèn)測(cè)算，上述領(lǐng)域超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將從2025年的86億元增長(zhǎng)至2030年的210億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)19.4%。未來(lái)超算中心建設(shè)需深度融合行業(yè)知識(shí)圖譜與AI大模型，構(gòu)建“算力+數(shù)據(jù)+算法”三位一體的服務(wù)范式，例如在風(fēng)電場(chǎng)微觀選址中嵌入強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化模塊，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室仿真中集成物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（PINN），從而實(shí)現(xiàn)從“提供算力”向“輸出智能解決方案”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。這一系列升級(jí)不僅驅(qū)動(dòng)超算硬件架構(gòu)向存算一體、光互聯(lián)方向演進(jìn)，更將重塑傳統(tǒng)行業(yè)的研發(fā)范式與業(yè)務(wù)流程，為國(guó)家科技自立自強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)安全提供底層支撐。人工智能、生物醫(yī)藥、量子計(jì)算等新興融合場(chǎng)景隨著高性能計(jì)算能力的持續(xù)躍升，中國(guó)超算中心正加速向人工智能、生物醫(yī)藥、量子計(jì)算等前沿科技領(lǐng)域深度滲透，形成多維度、高融合的應(yīng)用生態(tài)體系。據(jù)中國(guó)信息通信研究院2024年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2025年全國(guó)超算在人工智能訓(xùn)練與推理場(chǎng)景中的算力需求預(yù)計(jì)將達(dá)到15EFLOPS（每秒百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算），較2023年增長(zhǎng)近3倍；到2030年，該數(shù)值有望突破80EFLOPS，年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)32%。這一增長(zhǎng)主要源于大模型訓(xùn)練對(duì)算力的指數(shù)級(jí)依賴，以及國(guó)產(chǎn)AI芯片與超算架構(gòu)協(xié)同優(yōu)化帶來(lái)的效率提升。當(dāng)前，國(guó)家超算無(wú)錫中心、廣州中心等已部署面向AI的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)，支持千億參數(shù)級(jí)模型的分布式訓(xùn)練，有效縮短研發(fā)周期達(dá)40%以上。未來(lái)五年，超算中心將重點(diǎn)構(gòu)建“算力—數(shù)據(jù)—算法”三位一體的智能基礎(chǔ)設(shè)施，推動(dòng)城市大腦、智能制造、自動(dòng)駕駛等場(chǎng)景的規(guī)?；涞?，并通過(guò)算力網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域資源調(diào)度，預(yù)計(jì)到2030年可支撐全國(guó)超200個(gè)行業(yè)大模型的協(xié)同訓(xùn)練與部署。量子計(jì)算雖仍處工程化初期，但其與經(jīng)典超算的混合計(jì)算架構(gòu)已成為國(guó)家戰(zhàn)略布局重點(diǎn)。科技部《量子信息科技發(fā)展規(guī)劃（2023–2030）》明確提出，到2027年建成3–5個(gè)“超算+量子”協(xié)同計(jì)算示范中心，2030年實(shí)現(xiàn)百比特級(jí)量子處理器與E級(jí)超算的穩(wěn)定耦合。當(dāng)前，合肥、北京等地的超算中心已開展量子經(jīng)典混合算法測(cè)試，在材料模擬、密碼破譯、金融優(yōu)化等領(lǐng)域取得初步成果。據(jù)IDC中國(guó)預(yù)測(cè)，2025年量子超算融合解決方案市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)12億元，2030年將擴(kuò)展至90億元。超算在此過(guò)程中承擔(dān)量子態(tài)模擬、誤差校正及經(jīng)典預(yù)/后處理等關(guān)鍵任務(wù)，為量子硬件提供“數(shù)字孿生”驗(yàn)證環(huán)境。未來(lái)，超算中心將作為量子計(jì)算云服務(wù)的骨干節(jié)點(diǎn)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口接入國(guó)家量子網(wǎng)絡(luò)，支撐科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)開展混合算法開發(fā)。預(yù)計(jì)到2030年，全國(guó)將形成以京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)為核心的三大量子超算融合樞紐，年服務(wù)能力覆蓋超500個(gè)科研項(xiàng)目與200家高新技術(shù)企業(yè)，全面賦能下一代計(jì)算范式演進(jìn)。2、行業(yè)市場(chǎng)需求規(guī)模與增長(zhǎng)潛力分析各行業(yè)超算服務(wù)采購(gòu)意愿與預(yù)算趨勢(shì)隨著國(guó)家“東數(shù)西算”工程深入推進(jìn)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展，超算服務(wù)正從科研支撐工具逐步演變?yōu)橹萎a(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的核心基礎(chǔ)設(shè)施。2025至2030年間，中國(guó)各行業(yè)對(duì)超算服務(wù)的采購(gòu)意愿呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)，預(yù)算投入規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，反映出超算能力在工業(yè)制造、生物醫(yī)藥、氣象預(yù)測(cè)、能源勘探、金融建模、人工智能訓(xùn)練等關(guān)鍵領(lǐng)域的深度滲透。據(jù)中國(guó)信息通信研究院最新數(shù)據(jù)顯示，2024年全國(guó)超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模已突破280億元，預(yù)計(jì)到2030年將增長(zhǎng)至950億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)22.7%。其中，制造業(yè)成為超算采購(gòu)增長(zhǎng)最快的行業(yè)，其預(yù)算占比從2023年的18%提升至2025年的26%，并在2030年有望突破35%。高端裝備制造、新能源汽車、航空航天等細(xì)分領(lǐng)域?qū)Ω呔确抡?、多物理?chǎng)耦合計(jì)算及數(shù)字孿生技術(shù)的依賴度日益增強(qiáng)，驅(qū)動(dòng)企業(yè)持續(xù)加大超算資源采購(gòu)力度。生物醫(yī)藥行業(yè)同樣展現(xiàn)出強(qiáng)勁需求，尤其在新藥研發(fā)、基因測(cè)序與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方面，超算可將傳統(tǒng)數(shù)月甚至數(shù)年的計(jì)算周期壓縮至數(shù)天，顯著提升研發(fā)效率。2025年該行業(yè)超算服務(wù)采購(gòu)預(yù)算預(yù)計(jì)達(dá)62億元，較2023年增長(zhǎng)近兩倍，到2030年有望突破180億元。金融行業(yè)則聚焦于高頻交易策略優(yōu)化、風(fēng)險(xiǎn)控制模型構(gòu)建及大規(guī)模蒙特卡洛模擬，頭部券商與銀行已將超算納入核心IT基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，預(yù)計(jì)2027年前后其年度采購(gòu)預(yù)算將穩(wěn)定在40億元以上。能源領(lǐng)域，特別是油氣勘探與新能源材料研發(fā)，對(duì)大規(guī)模并行計(jì)算和復(fù)雜地質(zhì)建模提出更高要求，中石油、中石化等央企已啟動(dòng)超算中心共建項(xiàng)目，未來(lái)五年相關(guān)采購(gòu)預(yù)算年均增速預(yù)計(jì)維持在18%左右。氣象與環(huán)境監(jiān)測(cè)部門在極端天氣頻發(fā)背景下，對(duì)高分辨率數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)的依賴持續(xù)加深，國(guó)家氣象局及地方機(jī)構(gòu)計(jì)劃在2026年前完成新一代超算平臺(tái)部署，相關(guān)預(yù)算投入將在2025至2030年間累計(jì)超過(guò)70億元。此外，人工智能大模型訓(xùn)練對(duì)算力的指數(shù)級(jí)需求進(jìn)一步推高超算服務(wù)采購(gòu)意愿，互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)及AI初創(chuàng)公司紛紛通過(guò)租賃或共建方式獲取超算資源，預(yù)計(jì)2030年AI相關(guān)超算服務(wù)支出將占整體市場(chǎng)的30%以上。值得注意的是，地方政府在推動(dòng)區(qū)域數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，亦通過(guò)設(shè)立專項(xiàng)基金、提供補(bǔ)貼或建設(shè)區(qū)域性超算公共服務(wù)平臺(tái)等方式，間接提升本地企業(yè)采購(gòu)超算服務(wù)的能力與意愿。例如，粵港澳大灣區(qū)、成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈及長(zhǎng)三角一體化示范區(qū)均已出臺(tái)超算應(yīng)用扶持政策，預(yù)計(jì)到2028年將帶動(dòng)超過(guò)200億元的市場(chǎng)化采購(gòu)需求。整體來(lái)看，超算服務(wù)采購(gòu)正從“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”向“常態(tài)化運(yùn)營(yíng)”轉(zhuǎn)變，預(yù)算結(jié)構(gòu)也由一次性硬件投入轉(zhuǎn)向以服務(wù)訂閱、按需付費(fèi)為主的靈活模式，這不僅降低了中小企業(yè)使用門檻，也促使超算中心加速構(gòu)建面向行業(yè)場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化服務(wù)能力。未來(lái)五年，伴隨國(guó)產(chǎn)超算芯片性能提升、軟件生態(tài)完善及綠色低碳要求趨嚴(yán)，各行業(yè)在預(yù)算分配上將更加注重能效比、安全可控性與本地化服務(wù)響應(yīng)能力，從而推動(dòng)超算服務(wù)市場(chǎng)向高質(zhì)量、專業(yè)化、可持續(xù)方向演進(jìn)。年超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)模型中國(guó)超算服務(wù)市場(chǎng)在2025至2030年期間將進(jìn)入高速擴(kuò)張與結(jié)構(gòu)優(yōu)化并行的發(fā)展階段，其市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)需綜合考慮技術(shù)演進(jìn)、政策驅(qū)動(dòng)、行業(yè)需求及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局等多重變量。根據(jù)國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展路線圖及工信部、科技部等主管部門發(fā)布的相關(guān)規(guī)劃，2024年中國(guó)超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模已突破320億元人民幣，年均復(fù)合增長(zhǎng)率維持在22%以上?；诂F(xiàn)有增長(zhǎng)軌跡與未來(lái)五年關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素的量化分析，預(yù)計(jì)到2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約390億元，2027年有望突破600億元，至2030年整體規(guī)模將攀升至950億元左右，年均復(fù)合增長(zhǎng)率穩(wěn)定在19%—21%區(qū)間。該預(yù)測(cè)模型采用時(shí)間序列分析與多元回歸相結(jié)合的方法，核心變量包括國(guó)家算力基礎(chǔ)設(shè)施投資強(qiáng)度、重點(diǎn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)度、國(guó)產(chǎn)超算芯片產(chǎn)能釋放節(jié)奏、以及“東數(shù)西算”工程對(duì)區(qū)域算力調(diào)度效率的提升效應(yīng)。其中，政府主導(dǎo)的國(guó)家級(jí)超算中心擴(kuò)容與地方產(chǎn)業(yè)園區(qū)配套建設(shè)構(gòu)成基礎(chǔ)支撐層，而人工智能大模型訓(xùn)練、生物醫(yī)藥分子模擬、氣候與地質(zhì)建模、高端制造CAE仿真等高附加值應(yīng)用場(chǎng)景則成為市場(chǎng)擴(kuò)容的核心拉力。特別是在人工智能爆發(fā)式發(fā)展的背景下，超算服務(wù)已從傳統(tǒng)科研計(jì)算向AI訓(xùn)練與推理融合方向演進(jìn)，2025年起AI相關(guān)超算需求占比預(yù)計(jì)超過(guò)45%，成為最大細(xì)分市場(chǎng)。與此同時(shí)，國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程加速亦顯著影響市場(chǎng)結(jié)構(gòu)，以“神威”“天河”系列為代表的國(guó)產(chǎn)超算系統(tǒng)在政府、國(guó)防、能源等關(guān)鍵領(lǐng)域部署比例持續(xù)提升，預(yù)計(jì)到2030年國(guó)產(chǎn)超算服務(wù)在政務(wù)與央企市場(chǎng)的滲透率將超過(guò)80%，形成以自主可控為核心的新型服務(wù)生態(tài)。區(qū)域布局方面，依托“東數(shù)西算”國(guó)家工程，京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、貴州八大國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)將成為超算服務(wù)資源集聚區(qū)，其中西部節(jié)點(diǎn)憑借能源成本與土地資源優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)承接冷數(shù)據(jù)處理與大規(guī)模離線計(jì)算任務(wù)，東部節(jié)點(diǎn)則聚焦低延時(shí)、高并發(fā)的實(shí)時(shí)智能計(jì)算服務(wù)。預(yù)測(cè)模型還納入了綠色低碳約束條件，隨著“雙碳”目標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)中心PUE（電源使用效率）提出更嚴(yán)苛要求，液冷、余熱回收、可再生能源供電等綠色超算技術(shù)將被廣泛采用，由此催生新的服務(wù)模式與計(jì)費(fèi)體系，進(jìn)一步拓展市場(chǎng)邊界。此外，超算即服務(wù)（HPCasaService）模式的普及將顯著降低中小企業(yè)使用門檻，推動(dòng)市場(chǎng)用戶結(jié)構(gòu)從大型科研機(jī)構(gòu)與國(guó)企向制造業(yè)“專精特新”企業(yè)、生物醫(yī)藥初創(chuàng)公司、金融科技平臺(tái)等多元化主體延伸。綜合上述因素，2025至2030年中國(guó)超算服務(wù)市場(chǎng)不僅在規(guī)模上實(shí)現(xiàn)倍增，更在服務(wù)形態(tài)、技術(shù)架構(gòu)、用戶生態(tài)與區(qū)域協(xié)同等方面完成深度重構(gòu)，形成以國(guó)家戰(zhàn)略為引領(lǐng)、市場(chǎng)需求為導(dǎo)向、技術(shù)創(chuàng)新為引擎的高質(zhì)量發(fā)展格局，為全球高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)提供具有中國(guó)特色的發(fā)展范式。五、投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與可持續(xù)發(fā)展策略1、主要風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別與應(yīng)對(duì)機(jī)制技術(shù)迭代風(fēng)險(xiǎn)與投資回報(bào)周期不確定性超算中心作為國(guó)家戰(zhàn)略性信息基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成部分，其建設(shè)與運(yùn)營(yíng)高度依賴前沿計(jì)算技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，而技術(shù)快速迭代所帶來(lái)的不確定性已成為制約投資決策與長(zhǎng)期規(guī)劃的關(guān)鍵變量。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院2024年發(fā)布的《高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》數(shù)據(jù)顯示，全球超算系統(tǒng)平均更新周期已從2015年的5至6年縮短至當(dāng)前的2.8年，部分采用異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的新型系統(tǒng)甚至在18個(gè)月內(nèi)即面臨性能落后風(fēng)險(xiǎn)。這一趨勢(shì)在中國(guó)市場(chǎng)尤為顯著，2023年全國(guó)新建超算中心中，超過(guò)60%采用了基于GPU或?qū)Ｓ肁I加速芯片的混合架構(gòu)，而傳統(tǒng)CPU集群的部署比例已降至不足30%。在此背景下，地方政府與企業(yè)對(duì)超算中心的投資面臨雙重壓力：一方面需在技術(shù)尚未完全成熟時(shí)提前布局以搶占先機(jī)，另一方面又必須應(yīng)對(duì)因架構(gòu)過(guò)時(shí)導(dǎo)致的資產(chǎn)貶值風(fēng)險(xiǎn)。以某東部省份2022年投資12億元建設(shè)的E級(jí)超算平臺(tái)為例，原計(jì)劃服務(wù)周期為8年，但因2024年新一代光子計(jì)算與存算一體技術(shù)取得突破，其理論能效比提升達(dá)4倍以上，導(dǎo)致該平臺(tái)在投運(yùn)僅18個(gè)月后即被納入技術(shù)替代評(píng)估清單，直接造成預(yù)期投資回報(bào)率從12.5%下調(diào)至不足6%。從市場(chǎng)規(guī)模維度觀察，據(jù)賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)超算整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到860億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率維持在14.3%，但其中約35%的增量將集中于量子計(jì)算、類腦計(jì)算等尚處工程驗(yàn)證階段的顛覆性技術(shù)領(lǐng)域，這類技術(shù)路徑的高度不確定性進(jìn)一步拉長(zhǎng)了傳統(tǒng)超算項(xiàng)目的回收周期。國(guó)家超算中心聯(lián)盟2024年內(nèi)部調(diào)研亦指出，當(dāng)前已建成的32個(gè)國(guó)家級(jí)與省級(jí)超算中心中，有19個(gè)存在設(shè)備折舊年限與實(shí)際技術(shù)生命周期嚴(yán)重錯(cuò)配的問(wèn)題，平均資產(chǎn)閑置率高達(dá)22.7%，遠(yuǎn)超國(guó)際平均水平的12%。面對(duì)此類挑戰(zhàn)，部分先行地區(qū)已嘗試通過(guò)“模塊化部署+彈性擴(kuò)容”模式緩解技術(shù)鎖定風(fēng)險(xiǎn)，例如深圳超算中心采用可熱插拔的異構(gòu)計(jì)算單元設(shè)計(jì)，使單次技術(shù)升級(jí)成本降低40%，并縮短停機(jī)時(shí)間至72小時(shí)以內(nèi)。然而，此類方案對(duì)初期土建與電力基礎(chǔ)設(shè)施提出更高兼容性要求，導(dǎo)致前期資本支出增加約18%。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，2025至2030年間，隨著國(guó)家“東數(shù)西算”工程深入推進(jìn)與全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)加速成型，超算中心將更多承擔(dān)跨區(qū)域調(diào)度與智能算力融合任務(wù)，其技術(shù)選型不僅需考慮單點(diǎn)性能指標(biāo)，更需兼顧與邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)、云計(jì)算平臺(tái)及行業(yè)大模型訓(xùn)練體系的協(xié)同能力。在此過(guò)程中，投資回報(bào)周期的測(cè)算邏輯必須從傳統(tǒng)的硬件折舊模型轉(zhuǎn)向全生命周期價(jià)值評(píng)估，納入數(shù)據(jù)服務(wù)收入、科研成果轉(zhuǎn)化收益及產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶動(dòng)效應(yīng)等多元變量。據(jù)中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所模擬測(cè)算，若將應(yīng)用場(chǎng)景拓展帶來(lái)的間接收益計(jì)入，超算中心綜合回報(bào)周期可從純硬件視角下的7至9年壓縮至4.5至6年，但前提是在建設(shè)初期即完成與生物醫(yī)藥、氣象模擬、高端制造等高附加值行業(yè)的深度耦合設(shè)計(jì)。因此，未來(lái)五年內(nèi)，超算中心的規(guī)劃必須建立動(dòng)態(tài)技術(shù)路線圖機(jī)制，結(jié)合國(guó)家科技重大專項(xiàng)布局與全球技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)，設(shè)定多階段技術(shù)切換閾值，并配套設(shè)立風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)備金與資產(chǎn)置換基金，以對(duì)沖因技術(shù)突變引發(fā)的財(cái)務(wù)波動(dòng)，確保國(guó)家戰(zhàn)略算力資源在高速迭代環(huán)境中保持可持續(xù)運(yùn)營(yíng)能力與經(jīng)濟(jì)合理性。能源消耗與碳排放約束帶來(lái)的運(yùn)營(yíng)壓力隨著中國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的深入推進(jìn)，超算中心作為高算力基礎(chǔ)設(shè)施，在支撐人工智能、氣象模擬、生物醫(yī)藥、高端制造等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展的同時(shí)，其龐大的能源消耗與碳排放問(wèn)題日益凸顯，成為制約其可持續(xù)運(yùn)營(yíng)的核心瓶頸。據(jù)中國(guó)信息通信研究院2024年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)在運(yùn)超算中心年均電力消耗已突破80億千瓦時(shí)，占全國(guó)數(shù)據(jù)中心總能耗的約12%，單個(gè)國(guó)家級(jí)超算中心年均用電量普遍超過(guò)5億千瓦時(shí)，相當(dāng)于一座中等城市全年居民用電總量。在“十四五”期間，全國(guó)超算總算力規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)28.5%，預(yù)計(jì)到2025年將突破300EFLOPS，而伴隨算力擴(kuò)張的是能源需求的指數(shù)級(jí)攀升。若維持現(xiàn)有能效水平不變，到2030年，超算中心整體年耗電量或?qū)⒈平?00億千瓦時(shí)，碳排放量將超過(guò)1200萬(wàn)噸二氧化碳當(dāng)量，這與國(guó)家設(shè)定的2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的總體路徑形成顯著張力。當(dāng)前，超算中心PUE（電源使用效率）雖已從早期的2.0以上優(yōu)化至1.3–1.5區(qū)間，但相較于國(guó)際先進(jìn)水平（如谷歌、微軟部分?jǐn)?shù)據(jù)中心PUE已低于1.1），仍有較大提升空間。尤其在中西部地區(qū)，部分依托地方政策扶持新建的超算節(jié)點(diǎn)，受限于冷卻技術(shù)落后、可再生能源接入比例低等因素，實(shí)際運(yùn)行PUE仍高于1.6，進(jìn)一步加劇了碳排放壓力。與此同時(shí)，國(guó)家發(fā)改委、工信部等部門已陸續(xù)出臺(tái)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2023–2025年）》《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》等政策文件，明確要求新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE不得高于1.25，可再生能源使用比例不低于30%，并逐步建立碳排放核算與配額管理制度。在此背景下，超算中心運(yùn)營(yíng)商面臨前所未有的合規(guī)成本與技術(shù)升級(jí)壓力。據(jù)測(cè)算，為滿足2030年碳排放強(qiáng)度下降40%的目標(biāo)，超算中心需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上額外投入約150–200億元用于液冷系統(tǒng)改造、余熱回收利用、綠電直供通道建設(shè)及碳捕捉試點(diǎn)項(xiàng)目。此外，電力市場(chǎng)化改革加速推進(jìn)，綠電交易、碳配額交易機(jī)制逐步完善，使得超算中心的運(yùn)營(yíng)成本結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變化。以內(nèi)蒙古、甘肅、貴州等算力樞紐節(jié)點(diǎn)為例，盡管當(dāng)?shù)?/p>