1.1.1 2024-2028年中国超级计算行业影响因素分析

一、有利因素

（一）政策利好

2023年2月27日，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，《规划》指出，打通数字基础设施大动脉，系统优化算力基础设施布局，促进东西部算力高效互补和协同联动，引导通用数据中心、超算中心、智能计算中心、边缘数据中心等合理梯次布局。

2023年4月17日，科技部高新司组织召开国家超算互联网工作启动会，大会探讨国家超算互联网建设路径，提出成立国家超算互联网联合体，进一步加快构建超算自主生态体系，落实超算互联网行动方案。

（二）超级计算技术不断发展

随着技术的不断发展，中国超级计算市场也在不断创新和进步。在云计算方面，越来越多的企业和研究机构开始采用云计算技术来提高计算效率和降低成本。在大数据方面，人们通过对海量数据的分析和处理，可以更好地发掘出数据中的隐藏价值和规律。在人工智能方面，超级计算可以提供更加强大的计算能力和数据处理能力，为人工智能的发展提供了更好的平台。

此外，量子计算也是未来超级计算的一个重要发展方向。量子计算机具有更强的计算能力和更高的安全性，将会在未来的科学研究、加密通信等领域发挥重要作用。虽然目前量子计算技术还处于初级阶段，但是随着技术的不断进步，相信在不久的将来，量子计算将会成为超级计算的一个重要分支。

（三）超级计算应用场景广泛

中国超级计算市场在各个领域都有广泛的应用，其中最重要的应用场景包括科学研究、工程设计、药物发现等。在科学研究方面，超级计算可以模拟复杂的自然现象和科学实验，有助于科学家们更深入地理解自然规律和科学原理。在工程设计方面，超级计算可以高效地处理大量的工程数据和模拟复杂系统，帮助工程师们更好地设计和优化产品和服务。在药物发现方面，超级计算可以通过分子动力学模拟等技术，预测药物与生物体的相互作用，为新药研发提供重要的帮助。此外，在超级计算机领域，它已经广泛应用于气象预报、天文学、材料科学和能源等领域，为中国的科学技术研究和产业发展做出了重要贡献。与此同时，中国也在加速发展自主研发的芯片，设计的架构性能不逊于国外。

在未来发展中，超级计算将与云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术深度融合，形成更加完善和高效的技术体系和服务体系。同时，应用场景也将不断扩展，进一步推动超级计算各个领域的数字化转型和创新发展。

（四）新一代国产超算“天河星逸”首次发布

新一代国产超级计算系统“天河星逸”系统以应用为中心，采用国产先进计算架构、高性能多核处理器、高速互连网络、大规模存储等关键技术构建，在通用CPU计算能力、网络能力、存储能力以及应用服务能力等多方面较“天河二号”实现倍增，支持高性能计算、AI大模型训练以及大数据分析各类应用模式，将进一步提升广州超算中心的多领域服务能力，为广州市、广东省和粤港澳大湾区的前沿科技突破、战略工程建设、产业升级转型提供强劲的高端算力与平台支撑，有力提升广州市作为国家中心城市和综合性门户城市的核心科技创新实力，支持区域科技经济社会高质量发展。

（五）超智融合是未来发展趋势

随着创新算力与新一代人工智能技术的发展，超算与人工智能的融合已成为驱动科技创新的关键力量，将长期为我国各行业转型升级和数字经济发展提供核心驱动力。超智（超算和智算）融合是未来趋势。超算系统其实囊括了智算的能力，只不过后者更加聚焦于人工智能的场景。但超算更加全面，在算法优化、性能发挥、互联互通等方面都具备优势。

2023年12月6日，以“超智融合，算启新篇”为主题的2023年超算创新应用大会在广州盛大召开。此次大旨在探讨超算、智算、人工智能、大数据等先进技术的融合发展之路，加速智慧城市、生物医药健康、地球科学等领域的创新与突破，进一步促进超算各应用领域间的交流合作，共同推动超算技术、应用和产业的高质量发展。

二、不利因素

（一）软件跟不上发展

超算应用水平方面，我国超算应用发展还远远滞后于超算研制能力的发展。

其一，超算应用软件的可扩展性偏低。科技部通过一系列重点研发计划，在重点应用领域部署了一系列课题，进行几十万核乃至百万核并行算法与软件研制的重点突破，但目前日常运行的大部分超算作业，其并行规模仍停留在几千或几万个处理器甚至更低的量级，没有充分发挥出亿亿次超级计算机上并行的能力。我国应用软件仍处于初级阶段，应用领域与软件研发存在脱轨现象。

其二，受制于国外垄断，国产商业应用软件发展滞后，市场占有率几乎是空白。在超算应用比较多的制造业和基础科研等关键领域，大部分商业应用软件都被国外垄断。我国不仅支出巨额软件采购费用，软件升级还受制于外方。我国超级计算机特别是国产超级计算机上运行的大规模并行软件几乎都是科研用软件，不具备大规模商业推广的能力。

其三，我国超级计算机的研制模式一直以来都是政府科技部门主导，地方政府参与，企业承担研制任务，国家超级计算中心负责运维和推广。虽然在过去二十多年里，我国超算的研制和发展在这一模式的指导下，取得了举世瞩目的辉煌成就，但为了取得TOP500世界冠军而忽视实际需求，研制远远超过实际需求的机器的做法。

（二）思想和人才的制约

当前，我国超算应用发展滞后的原因主要有四点。

首先，在建设思路上，采取了超算系统性能优先发展再拉动超算应用发展的策略。欧美日等国家一般根据各领域实际应用需求，针对性地研制能满足实际应用需求的超算系统，能够避免对机器的浪费。而从实践来看，我国的超算发展偏重于先发展超算计算能力，往往会导致超算系统的初期应用效率偏低的情况出现，需要一定时间的过渡期才能将机器用起来。

其次，“重硬轻软”的思想导致经费投入比例严重失调。美国能源部建议对超算软硬件的投入比例约为1：1。目前，虽然我国超算系统的软件经费投入，在项目申报时已经能占20%至30%，比过去的不到10%已经有了明显的改善，但是离1：1的比例还有很大差距。

再次，研发力量分散。我国超算应用软件的研发人员大部分分散在一些小的实验室、研究所，或者依附在以硬件研发为主的国家重点实验室，仅在核物理、石油、气象、地球物理等个别领域建有专门的国家重点实验室，但是未形成合力。

最后，超算软件人才严重匮乏。当前高校相关人才培养体系、培养计划和课程设置落后于超算应用领域的人才需求。同时，科研评价体系难以对超算应用软件研发做出客观评价，加上科研经费管理不利于体现软硬件研究成果的不同价值，软件研发人员待遇偏低但市场需求旺盛且待遇有明显优势，导致应用软件研发人才频繁“跳槽”，人才流失严重。

（三）资金投入不足

虽然中国在研制超级计算机方面投入了大量资金，但仍然存在投入不足的情况。与之相比，美国在超算技术领域投入了数十亿美元，并与企业合作推广应用，取得了显著成果。当前，中国超算的投入仍然存在不足之处，需要进一步增加研究经费，提高超算自主创新能力。超算技术前沿的竞争需要更多的技术储备和经济支持。只有加大对超算的研发投入，提高超算研究的深度和广度，才能在超算领域获得更大的优势和竞争力。

（四）数据中心问题

超级计算机需要庞大的数据中心进行维护和管理，给超算的运营带来了很大的压力。由于超算设备的功耗极高，其散热问题成为影响超算性能和稳定性的重要因素。同时，超算的故障率较高，需要进行频繁的维护和保养，这也加大了运营成本。然而，目前中国在数据中心建设和维护方面存在很多不足之处。

数据中心建设要求高水平的硬件、维护和系统运营能力，这是保障超级计算机稳定运行的重要步骤。当前，中国在数据中心建设和管理方面不足，进一步影响了中国超算技术的发展。为了更好地发展超算产业，中国需要在数据中心建设和管理方面加大投入、不断提高技术和管理水平。

1.1.2 2024-2028年中国超算服务市场规模预测

2022年，我国超算服务市场规模约达到244.8亿元；2023年，我国超算服务市场规模约达到296.5亿元。

我们预计，2024年我国超算服务市场规模将达到342.7亿元，未来五年（2024-2028）年均复合增长率约为12.55%，2028年将达到550.0亿元。

图表　中投顾问对2024-2028年中国超算服务市场规模预测

数据来源：中投产业研究院