国家战略与AI浪潮双轮驱动：中国超级计算行业市场进入新纪元

2025-12-06 10:27

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前言：

超级计算作为利用极致算力解决复杂科学工程问题的国家重器，已从传统的科研领域演变为驱动数字经济与智能革新的核心基础设施。中国超算行业历经从技术突破（如“天河一号”问鼎世界）到生态构建的跨越式发展，已建立起覆盖全国的算力网络。当前，行业在 “东数西算”国家工程、AI大模型爆发、产业智能化转型及技术自主可控四大核心动力驱动下，正步入与人工智能、大数据深度融合的“融合算力”新阶段。然而，在硬件持续领先的同时，国产软件生态短板、E级后可持续创新、商业化模式以及国际技术管制等挑战依然突出。

1、超级计算又称巨型机，是与高性能计算机或高端计算机相对应的概念

根据观研报告网发布的《中国超级计算行业现状深度研究与发展前景分析报告（2026-2033年）》显示，超级计算是计算数学的重要概念，指超级计算机及有效应用的总称。超级计算是利用高性能计算机上的庞大计算能力，解决科学与工程领域复杂计算问题的方法和过程。

超级计算机（巨型计算机）是相对于大型计算机而言的一种运算速度更高、存储容量更大、功能更完善的计算机。它通常是指每秒中能运算5000万次以上、存储容量超过百万个字节的电子计算机。超级计算机信息处理能力比个人计算机快一到两个数量级以上，它在密集计算、海量数据处理等领域发挥着举足轻重的作用。作为高性能计算技术产品的超级计算机，又称巨型机，是与高性能计算机或高端计算机相对应的概念。

中国超级计算行业发展历程

发展阶段	时间	发展情况
探索期	2005年之前	随着“十五”期间国家对高性能计算方向的支持，联想集团成功研制了深腾6800超级计算机系统，系统运算峰值达到了每秒5.3万亿次浮点运算，处于当时的世界领先水平，大大超过了863的专项规定指标。
成长期	2006年至2015年	在成长期阶段，我国不断加速对高性能计算机的研制工作，2010年5月，曙光6000成功研制，2010年8月，“天河一号”系统成功研制，在当时全球超级计算机排名中，“天河一号”以峰值速度每秒4700万亿次、持续速度每秒2566万亿次，夺得世界第一。此后，“神威蓝光”、“天河二号”等更多超级计算机不断被推出，截至2015年年底，国家高性能计算环境包含15个节点单位资源，聚合计算资源超过12PFLops，聚合存储资源34PB。
成熟期	2016年至2022年	在此期间，我国持续加快建设超算中心的建设，依托自主可控的技术，不断建设我国的超级计算的生态，面向用户提供更加便捷的高性能计算服务。此外中国还鼓励各类超算中心加入到环境共享计算资源中来，促进产生更多的行业应用成果。

资料来源：观研天下整理

2、多维度共同推动，我国超级计算行业蓬勃发展

近年来，我国超级计算行业蓬勃发展，是由国家顶层设计、前沿技术革命、产业深度转型与安全自主诉求等多重核心驱动力共同塑造的结果。第一，国家战略与政策提供了根本性引领与基础支撑。国家不断加大对量子计算相关产业发展支持力度，从“十四五”规划将量子科技作为前瞻谋划未来产业到“十五五”规划确定未来布局产业方向。并且，在“十五五”期间，我国量子计算产业将继承“十四五”打下的技术基础和人才储备，市场深化、落地有望加速。

“五年规划”对现代产业体系的主要部署（与量子科技相关）

“十三五”规划涉及领域	具体规划	“十四五”规划涉及领域	具体规划	“十五五”规划涉及领域	具体表述
提升新兴产业支撑作用	大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点。	前瞻谋划未来产业	在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。	未来产业	前瞻布局未来产业，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。
培育发展战略性产业	加强前瞻布局，在空天海洋、信息网络、生命科学、核技术等领域，培育一批战略性产业。	前瞻谋划未来产业		未来产业	前瞻布局未来产业，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。

资料来源：观研天下整理

而“东数西算”国家级工程更是从资源布局层面系统性地推动算力基础设施一体化建设，引导国家级超算中心、智算中心在京津冀、长三角、粤港澳及成渝等枢纽节点落地，构建起全国算力一张网的骨架。

中国国家超算中心与主要智算中心布局统计表

类型	名称	所在城市/区域	承建/运营方（代表）	关键特点/备注
国家超算中心	国家超级计算天津中心	天津	国防科技大学、天津市	首台千万亿次超算“天河一号”所在地，老牌国家级中心。
	国家超级计算广州中心	广州（粤港澳枢纽）	中山大学、国防科技大学	“天河二号”曾多次蝉联世界第一，华南地区核心算力底座。
	国家超级计算深圳中心	深圳（粤港澳枢纽）	中国科学院、深圳市	二期系统“鹏城云脑II”兼具超算与AI能力。
	国家超级计算无锡中心	无锡（长三角枢纽）	清华大学、江苏省	“神威·太湖之光”曾多次蝉联世界第一，采用全自主技术链（申威CPU）。
	国家超级计算济南中心	济南	山东省科学院、浪潮集团	山河系列超算，是国内首个采用自主芯片（申威/海光）的规模化应用中心。
	国家超级计算长沙中心	长沙	湖南大学、国防科技大学	“天河”系列超算，服务于中南地区科研与产业。
	国家超级计算郑州中心	郑州	郑州大学、河南省	新一代主机系统，支撑中部地区科技创新。
	国家超级计算昆山中心	昆山（长三角枢纽）	中科可控	承载国家重大科研项目，与长三角产业紧密结合。
	国家超级计算成都中心	成都（成渝枢纽）	成都市、中科曙光	西部重要的国家级算力枢纽，采用自主技术。
	国家超级计算西安中心	西安	西安交通大学、陕西省	一期已建成投用，是西北地区的重要算力设施。
代表性格局智算中心	南京智能计算中心	南京（长三角枢纽）	浪潮、寒武纪	长三角地区规模较大的公共智算平台之一。
	武汉人工智能计算中心	武汉	华为、武汉市	全国首个基于华为昇腾AI生态的公共算力平台，已扩容至多期。
	沈阳人工智能计算中心	沈阳	华为、沈阳市	东北地区首个节点，与辽宁产业结合紧密。
	北京昇腾人工智能计算中心	北京（京津冀枢纽）	华为	为北京及华北地区AI企业、科研机构提供澎湃算力。
	上海人工智能公共算力服务平台	上海（长三角枢纽）	商汤科技等	由市级统筹，整合多家企业算力资源提供服务。
	杭州人工智能计算中心	杭州（长三角枢纽）	华为、杭州市	服务于“数字浙江”和杭州庞大的数字产业集群。
	“中国算力网”-智算网络	全国多地	中国科学院、华为等	非单一中心，是连接全国多个智算中心的网络化平台，旨在实现算力统筹与调度。
	阿里巴巴/腾讯/百度云智算中心	“东数西算”各枢纽	相应互联网云厂商	各大云厂商在内蒙古、宁夏、甘肃、成渝等地依据“东数西算”政策大规模建设绿色智算中心，是其公有云AI能力的核心。
	鹏城云脑（深圳）	深圳（粤港澳枢纽）	鹏城实验室	兼具超算与智算能力的大科学装置，目标打造AI领域国家级平台。
	长三角生态绿色一体化发展示范区智算中心	上海青浦/江苏吴江/浙江嘉善	多方共建	服务于长三角一体化国家战略的区域性算力设施。

资料来源：观研天下整理

第二，人工智能尤其是大模型的爆发式增长，为超算注入了前所未有的市场动能。以ChatGPT为代表的千亿级参数大模型，其训练与推理需求动辄需要数千PetaFLOPS级别的智能算力，直接催生了“智算中心”这一新形态基础设施的快速崛起。这驱动传统超算中心（如国家超算深圳、无锡中心）积极向“科学计算+人工智能计算”的融合架构演进，而华为、阿里巴巴、商汤等科技企业也纷纷投入巨资建设专用AI算力集群，以满足自身研发与商业化需求。

中国头部科技企业AI算力集群建设汇总图表

维度	华为技术有限公司	阿里巴巴集团	商汤科技	腾讯	百度
核心产品/品牌	昇腾AI (Ascend)计算产业、华为云、鲲鹏	阿里云、飞天智算平台、通义大模型	Sense Core商汤大装置、商量大模型	腾讯云、腾讯云TI平台、混元大模型	百度智能云、百度百舸AI平台、文心大模型
战略定位	全栈自主AI基础设施提供商	云端一体化AI服务与平台领导者	AI大装置即服务(AI-as -a- Service)开创者	云上智能计算与服务集成商	AI与云深度融合的智能平台
技术路径	自研昇腾AI处理器、CANN异构计算架构、昇思Mind Spore框架，构建全栈自主软硬件生态。	早期广泛使用GPU（英伟达），同时自研含光800等AI芯片，并大力投资异构计算平台与自研框架。	以大规模GPU集群为主，自研AI推理芯片STPU等，并打造了强大的AI大装置管理与调度平台。	大规模采购与部署GPU，同时投资自研AI芯片（紫霄、沧海等）及向量数据库，强化全链路服务。	部署大规模GPU集群，并自研昆仑芯AI芯片，构建从芯片到框架（飞桨）的垂直优化体系。
算力集群/中心建设模式	1.公共智算中心：与地方政府合作（如武汉、沈阳、成都、南京等），建设基于昇腾的人工智能计算中心，作为区域公共算力平台。2.自有集群：为内部研发（如盘古大模型）和华为云提供强大算力底座。3.参与国家算力网络：是“中国算力网”的核心参与和贡献者。	1.超级智算集群：在乌兰察布、张北等“东数西算”枢纽建设全球最大规模的智算集群之一，支持通义大模型训练。2.云数据中心全球布局：通过阿里云在全球数十个区域部署含AI算力的数据中心。3.飞天智算平台：将算力资源池化，以云服务形式输出。	1.上海临港AIDC：建设的亚洲最大AI算力集群之一，峰值算力达12000 Peta FLOPS，是其Sense Core的核心物理载体。2.区域节点：计划在其他核心城市建设类似设施，构建全国分布式算力网络。	1.星星海自研服务器集群：为腾讯云提供底层算力，支持混元大模型等训练。2.云智一体数据中心：在贵阳、重庆、怀来等地建设大型数据中心，集成高性能计算和AI能力。	1.阳泉智算中心：百度在山西阳泉建设了超大型云计算中心，其中AI算力规模庞大，支持文心大模型训练。2.多区域布局：通过百度智能云在各地部署AI算力节点。
服务模式与目标客户	“硬件+基础软件+生态”输出。主要服务政府、企业、高校及科研机构，通过公共平台降低AI开发门槛，同时通过华为云提供在线服务。	“云服务”输出。主要服务广大互联网公司、中小企业、科研机构及个人开发者，提供从IaaS到MaaS （Modelasa Service）的全栈服务。	“大装置+模型+行业方案”输出。主要服务大型企业、政府城市管理、自动驾驶、元宇宙等高复杂需求客户，提供深度定制化解决方案。	“云+行业解决方案”输出。服务游戏、社交、金融、文旅等自身优势领域及广大云上客户。	“云智一体”输出。重点服务智能交通、智能制造、智慧城市等领域客户，以及需要文心大模型能力的企业。
关键数据/案例	昇腾AI已服务于全国30+人工智能计算中心。武汉人工智能计算中心二期算力达200 PFLOPS。联合发布“紫东太初”等科学大模型。	阿里云张北智算中心，集群算力规模达12EF LOPS。支撑“通义千问”万亿参数大模型的训练。服务超过10万家企业客户进行模型开发。	上海临港AIDC一期设计算力3740 Peta FLOPS。可支持20个千亿参数大模型同时训练。已用该装置为客户训练了超过70000个商用AI模型。	腾讯云TI平台提供万亿参数大模型训练能力。在贵安建成全国最大数据中心集群之一。	阳泉智算中心是百度最大的自建数据中心，支持文心一言的千亿参数模型训练。飞桨平台汇聚超过1000万开发者。

资料来源：观研天下整理

第三，广泛的产业升级与数字化转型，构成了超算应用的坚实基本盘。在高端制造领域，例如中国商飞利用超算进行大型客机的全机气动优化和虚拟试飞，将研发周期与成本大幅降低；在能源勘探领域，中石油、中石化借助超算处理海量地震数据，大幅提升了油气田的勘探精度和效率；生物医药领域，华大基因等机构利用超算进行基因组学研究和药物分子筛选。这些深度的产业应用，正在催生一个规模庞大且持续增长的商业超算服务市场。

第四，国际技术竞争环境强化了全栈自主可控的迫切需求。面对外部高端芯片与技术的管制压力，构建从底层芯片（如海光CPU、华为昇腾/寒武纪AI芯片）、互联技术、操作系统到行业应用软件的国产化技术链，已成为保障国家数字主权与产业安全的生命线。这不仅推动了“神威·太湖之光”等完全基于国产申威处理器系统的成功，也激励着华为、中科曙光等领军企业在自主技术路线上持续迭代，最终目标是实现超算产业从硬件到生态的全面自立自强。

3、我国超级计算行业挑战及发展趋势分析

在取得显著成就的同时，我国超级计算行业也面临着一系列深刻的挑战，而这些挑战正清晰地塑造着其未来的演进方向。当前的核心挑战主要体现在四个方面：第一，“硬件强、软件弱”的生态短板依然突出，国产工业仿真软件、行业专用应用及高水平并行计算人才的匮乏，导致强大的算力硬件未能被充分释放其潜能。

第二，在实现E级计算后，迈向更高级别（如Z级）的可持续创新面临严峻考验，如何在功耗、系统可靠性与编程复杂度之间取得根本性突破，是横亘在前的长期技术难题。

第三，商业化与普惠化仍需深化，部分国家级中心对政府项目的依赖较强，面向广大中小企业、具备成熟市场模式的服务能力亟待培育。

第四，国际技术管制与竞争在高端芯片和软件方面带来的短期压力，虽倒逼自主创新，但也显著增加了研发的时间与成本。

正是为了应对这些挑战，我国超级计算行业未来发展呈现出五大关键趋势：

我国超级计算行业发展趋势分析

<strong>我国超级计算行业</strong><strong>发展趋势分析</strong>