先进计算应用创新研究报告（2025）
先进计算产业发展联盟2025年12月 版权声明 本研究报告版权属于先进计算产业发展联盟，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本研究报告文字或者观点的，应注明“来源：先进计算产业发展联盟”。违反上述声明者，将追究其相关法律责任。 前言 当前，全球正加速迈入以先进计算为核心驱动力的智能时代。以高性能计算、人工智能、边缘智能、专用计算架构等为代表的先进计算技术，持续突破算力边界、重塑产业逻辑、赋能千行百业，成为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性力量。在数字经济纵深发展的背景下，先进计算不仅作为新型基础设施的关键底座，更日益成为推动高质量发展、构建现代化产业体系的核心引擎。 过去一年，全球主要经济体纷纷加码先进计算战略布局，围绕芯片、系统、算法与应用场景展开激烈竞争；与此同时，我国在先进计算领域持续取得突破性进展——从底层硬件的自主创新，到行业应用的深度落地，再到生态体系的协同共建，先进计算对经济社会发展的支撑力、引领力和渗透力显著增强。尤其在金融、交通、制造、能源、穿戴设备等关键领域，一批具有代表性的创新应用案例不断涌现，充分彰显了“技术—产业—价值”闭环的加速形成。 本报告立足2025年的新阶段、新特征，系统梳理全球先进计算应用的发展态势，深入分析我国在技术突破、产业融合与生态构建方面的成效与挑战，并聚焦八大典型场景，展示先进计算与行业需求深度融合的最新实践。期望本报告，为政策制定者、产业界与科研机构提供前瞻性参考，进一步推动先进计算技术从“可用”走向“好用”、从“试点”迈向“规模”，全面助力中国在全球数字竞争中赢得主动、塑造未来。 编制单位：先进计算产业发展联盟 参编单位：中国信息通信研究院、飞腾信息技术有限公司、中科驭数（北京）科技有限公司、深圳鲲云信息科技有限公司、曙光云计算集团股份有限公司、中电凯杰科技有限公司、深圳市九天睿芯科技有限公司、上海天数智芯半导体有限公司、联想（北京）有限公司 参编人员：孙丽明、邸绍岩、王骏成、何义、柯冠岩、岳昆、袁晓飞、罗梅、蔡权雄、栾丽红、张明、龙志中、王琪、吴兴杰、汤庆、付芦静、易潇雨、杨晓风、姜舟、胡铭珊、蒋超、吴添、崔吉顺 目录 一、全球先进计算应用发展态势.............................................................1 （一）先进计算成为全球经济增长核心动力..................................... 1（二）技术融合创新驱动应用形态升级............................................. 2（三）全球各国加速布局先进计算应用............................................. 3 二、我国先进计算应用分析.....................................................................5 （一）先进计算应用成效持续凸显..................................................... 5（二）核心支撑要素实现跨越式发展................................................. 7（三）对经济社会的拉动作用显著增强............................................. 9 三、先进计算典型应用案例...................................................................10 （一）智慧金融：基于低时延网络DPU卡的证券行业信创极速交易系统建设中的应用——中科驭数（北京）科技有限公司...........10（二）智慧交通：基于可重构数据流AI技术的智慧高速解决方案及其应用——深圳鲲云信息科技有限公司....................................... 13（三）车路协同：基于高性能算力的“车路云一体化”解决方案——上海天数智芯半导体股份有限公司................................................... 18（四）钢铁行业：数智时代的钢铁是怎样炼成的？——飞腾信息技术有限公司............................................................................................21（五）煤炭开采：以“AI+矿业工程”赋能全产业链智能化升级——曙光云计算集团有限公司....................................................................24 （六）工业制造：电子制造工业AI视觉质检——中电凯杰科技有限公司.................................................................................................... 27（七）穿戴设备：语音/视觉算力芯片在VR/AI智能眼镜的应用——深圳九天睿芯科技有限公司............................................................... 30（八）推理一体机：大模型推理一体机的性能优化——联想（北京）有限公司................................................................................................33 四、先进计算应用推进建议...................................................................38 （一）加强顶层设计与政策协同，锚定产业发展方向...................38（二）深化产学研用协同，构建全链条生态体系...........................38（三）聚焦核心技术创新，推动差异化发展与规模化商用...........39 一、全球先进计算应用发展态势 先进计算已从技术驱动的单点突破阶段，迈入算力普惠化、技术异构化、应用场景化、生态协同化的深度融合新阶段，成为重构全球科技竞争格局、激活数字经济新动能的核心力量。其应用边界持续向实体经济渗透，与AI、5G、数据要素的融合催生了全新产业范式，推动社会生产生活方式发生系统性变革。 （一）先进计算成为全球经济增长核心动力 算力与经济发展的耦合度已达到历史新高，成为衡量国家核心竞争力的“数字标尺”。全球范围内，算力规模前20的国家中17个为全球前20大经济体，算力投入与GDP增长的正相关性系数持续攀升，2025年上半年算力规模美国、中国分列第一和第二，稳居全球算力第一梯队。1 从市场规模看，AI驱动的算力需求爆发正在重塑产业格局。IDC数据显示，2025年上半年中国公有云IaaS市场总规模突破千亿元，同比增速接近20%，公有云基础设施中算力市场总规模达728.4亿元，其中智算资源池贡献超过五分之一，成为拉动增长的核心引擎。加速计算市场呈现指数级增长态势，2025年上半年中国加速服务器市场规模达160亿美元，较2024上半年增长超过一倍，标志着中国算力市场正式进入“加速计算主导”的新纪元。全球层面，全球IDC市场受AI与云计算双重驱动呈现结构化增长，IDC预测2023—2030年全球IDC市场将保持22%的年复合增长率，其中智能算力成为核心增长 极。 （二）技术融合创新驱动应用形态升级 多技术路线的协同演进与交叉融合，正在推动先进计算应用向高效化、绿色化、安全化方向跨越式发展，形成“硬件迭代－软件适配－场景落地”的良性创新循环。 智能计算领域进入技术爆发期。代理型AI从技术试验迈向生态构建，全球市场规模呈快速增长态势，在金融与制造业流程自动化领域的应用渗透率持续提升。大模型参数规模的指数级增长倒逼算力架构升级，从GPT-3的1750亿参数到GPT-4的1.8万亿参数，训练所需算力呈几何级数增长。开源模型DeepSeek通过多头潜在注意力、FP8混合精度训练等算法与架构优化，将训练成本显著降低，仅为同规模稠密模型的1/10左右，进一步激活了长尾客户的算力需求。超算与智算的融合加速，国内先进超算中心通过创新架构优化AI训练能效，在气象模拟、天体物理等领域实现“高精度仿真+智能预测”的双重突破。 绿色计算技术成为刚需。液冷技术凭借热移除效率突出、PUE可降至1.05～1.10的优势，成为AI算力基础设施的“必选项”。IDC预测，2025年全球液冷系统市场规模为70.4亿美元，到2029年有望达到147.3亿美元，年均增速超过20%。这一增长主要由AI服务器、GPU集群和高密度数据中心的散热需求推动。2025年中国液冷服务器市场规模达33.9亿美元，同比增长42.6%。高盛预测，AI训练服务器液冷渗透率从2024年的15%激增至2025年的45%，2026年将 进一步突破74%。中国市场增速更为显著，北上广深等地已强制要求智算中心液冷机柜占比超50%。 前沿技术进入产业化初期探索。量子计算领域，IBM计划2025年推出1121比特的Condor量子处理器，本源量子72比特超导量子芯片“悟空”已在药物研发场景中落地应用。IDC与麦肯锡联合预测，2025至2030年全球量子计算市场年复合增长率高达35%，2030年市场规模将超80亿美元。同时，存算一体芯片、后量子密码、全光交换等技术快速迭代，存算一体架构显著提升了边缘设备算力密度，后量子密码技术已在金融核心系统试点部署，为算力安全提供底层保障。 （三）全球各国加速布局先进计算应用 全球主要国家均将先进计算视为战略竞争制高点，通过政策扶持、技术研发、生态构建等多重手段，抢占产业发展先机，形成多极竞争、区域协同的布局格局。 美国持续强化全产业链领先优势。在政策层面，美国签署《创世纪计划》推动算力赋能AI科学研发。在技术层面，AI芯片与架构创新密集涌现，英伟达发布Blackwell Ultra架构的GB300芯片，单卡推理性能较前代实现大幅提升，采用全液冷方案适配1400W高功耗。其推出的NVQLink开放架构可实现量子处理器与GPU超算的低延迟互联，得到9家国家实验室与17家量子企业支持，被业界视为“量子－经典混合计算时代的基石”。在生态层面，构建“芯片－框架－应用”垂直整合体系，微软Azure与OpenAI的合作实现大模型训练算力的 弹性供给，支撑ChatGPT月活用户规模持续扩大。 欧盟聚焦标准化与区域协同。通过《AI法案2.0》明确先进计算应用的合规框架，“量子旗舰计划”第二阶段投入20亿欧元，重点突破量子通信与量子仿真技术。LUMI超算作为欧洲最大算力基础设施，采用全液冷技术实现PUE低至1.02，为中小企业提供精准气候模拟与AI算力支持，赋能制造企业数字化转型。此外，欧盟推动建立“欧洲算力联盟”，计划2027年前整合分布式算力资源，实现跨国家、跨行业的算力协同调度。 中国以“算力网络化”为核心推进布局。“东数西算”工程进入深化实施阶段，八大国家算力枢纽节点已建成10个国家数据中心集群，初步形成“5ms-20ms两级时延圈”网络格局，相邻枢纽集群实现5ms内互连，20ms时延圈覆盖86%以上重点地市。2025年《政府工作报告》首次将“人工智能+”战略提升至独立章节，明确支持大模型广泛应用，推动数字技术与制造优势、市场优势深度融合。国务院发布《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》，推动人工智能与经济社会各行业各领域广泛深度融合。 其他国家加速追赶布局。日本推出“超智能社会5.0”升级版计划，2025年投入30亿美元建设“京-A
