张金颖 徐子凡 秦 靓 温晓君 宋籽锌（中国电子信息产业发展研究院）
摘 要：当前，先进计算作为数字经济发展的基石与引擎，通过提供更高算力、更高能效和多样化应用场景，正加速与各行业深度融合。本文分析了先进计算产业的核心价值，即助力数字经济核心产业快速攀升、为信息产业全链条自立自强提供了重要路径、赋能产业数字化转型。文章同时指出，先进计算产业发展目前还存在应用牵引不够、商业模式不成熟等挑战。面对发展中的问题，本文建议，要强化先进计算产业战略部署，加强顶层设计，创新政策工具；多措并举跨越数字鸿沟，推动计算技术与行业深度融合；构建开放协同的绿色产业生态，创新算力发展模式；增强国际竞争力，完善人才培育体系。本研究旨在为我国先进计算产业发展和数字经济质量的提升提供理论支撑与实践路径。
关键词：先进计算；数字经济；算力基础设施
当前，数字经济正以前所未有的深度重塑全球经济版图。先进计算是数字经济发展的基石、数字化赋能的引擎，代表先进生产力的变革方向，承载着数字中国建设的战略使命。但当前， 从重点指标看，我国数字经济整体呈现数量型指标提升空间有限、质量绿色型指标提升较为缓慢的状况，亟须依托先进计算在创新变革、融合赋能、绿色低碳等方面发挥关键作用，助力破解数字经济发展难题，为数字经济高质量发展“添薪蓄力”。
一、先进计算产业的核心价值
（一）助力数字经济核心产业快速攀升
先进计算是面向海量数据信息处理需求，基于计算机理、计算方式、计算位置、计算介质等多维度革新和进步的新兴计算技术、产业及服务的统称。先进计算的战略地位及其作为新质生产力典型代表的价值体现愈发明显。当前，国民经济生产端、流通端对泛在、安全、高效、融合、集约降耗的算力需求呈现规模化增长趋势，可应用于行业数字化转型的先进算法模型 a对算力的需求在 2016—2020 年间增长了三万倍。据媒体报道，截至 2025 年 9 月，我国在用算力中心机架总规模达 1250 万标准机架，智能算力规模达1053EFLOPS（FP16 半精度）。先进计算技术对经济社会发展和产业能级跃升的驱动作用日益凸显。先进计算产业正加速与社会经济各领域深度融合，为数字经济发展注入新动能。
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（二）为信息产业全链条自立自强提供重要路径
近年来，美西方国家对华技术封锁更加聚焦信息技术，对我国高端芯片、软件工具、互联网协议、开源社区等信息技术重点环节进行打压，给我国技术迭代创新和产业供应链安全带来严峻挑战。颠覆性计算技术有望成为突破封锁的“独门绝技”。随着摩尔定律、登纳德缩放定律和阿姆达尔定律等信息技术重要定律趋近极限，美西方主导的集成电路和信息技术底层硬件体系面临发展瓶颈。近年来，我国加快面向未来的量子、类脑等前沿技术体系布局，在量子计算、类脑计算等先进计算领域，有望诞生能够发挥杀手锏作用的“独门绝技”。
（三）赋能产业数字化转型
随着 5G、人工智能、大数据等新一代信息技术与经济社会深度融合发展，无人驾驶、智能制造、智慧城市、智慧电网等多元化应用场景蓬勃发展，先进计算正成为加快数字化转型、推动高质量发展的重要新动能。多元化供给、普惠化应用的算力基础设施满足了千行百业数字化转型需求。面对不同行业、不同场景下海量数据处理和存储需求的爆发式增长，按需分配、灵活调度的算力基础设施及配套型基础设施建设满足产业多样性算力需求，提供普惠性、定制化的算力资源。先进计算是激活数据要素全生命周期潜能的有力支撑。数据要素贯穿数字经济发展全过程，涉及生成、采集、存储、流通、共享、分析、服务等全生命周期活动，需要先进高效的算力体系和合理的算法模型加持，保障安全可控的数字化转型。先进计算为产业数字化转型赋智、赋能、赋效。云计算、人工智能、边缘计算等新一代信息技术正加快推动数字化、网络化、智能化的产业转型。在“双碳”目标引领下，利用绿色智能的算力基础设施改造传统产业生产方式，通过数据价值挖掘赋能产业绿色低碳转型、实现节能增效，为产业数字化转型注入绿色新动能。
二、先进计算产业面临的主要挑战
（一）多样性算力场景需求对计算产业发展的牵引力不足
先进计算技术囊括范围广、涉及领域多，融合了基础理论、架构、存储、算法、互联、控制、调度等多维度技术。我国行业应用场景需求对先进计算技术发展牵引不足。当前，我国计算技术研发与行业业务发展之间联结不紧密，行业应用与计算技术的机理屏障亟待突破。各行业公开数据匮乏、数据源正确性和数据准确性的问题导致计算需求不清晰，行业数字化进程受阻，行业数字化转型和企业服务的计算需求对技术的牵引力亟须增强。
（二）算力基础设施“价值释放”的良性循环路径有待畅通
算力基础设施作为资本密集型领域，具有前期投入规模大、投资周期长、短期回报有限等特点。当前，尽管我国算力总规模已居全球前列，但其商业价值的充分释放仍面临“如何投”与“如何用”的双重挑战。一方面，投融资模式亟待从依赖政府主导向市场化、多元化创新转型。目前市场已在积极探索破局之道，多地政府通过发放“算力券”“模型券”等创新政策工具，以补贴终端用户的方式直接创造需求，有效撬动了社会资本跟投，形成了杠杆效应。同时，行业正加速对接多层次资本市场，探索通过私募 REITs、公募 REITs 以及算力合约未来收益权融资等模式，将重资产转化为可流动的金融资产，从而打通“投、建、管、退”的完整资本循环。另一方面，算力闲置与“算力焦虑”并存，算力供需的结构性错配制约了商业模式的清晰化和盈利预期的实现。这不仅因为人工智能应用需求仍处于爬坡期，更源于以下几个因素。一是需求结构的快速变化，例如，目前市场对推理算力的需求激增，部分已建成的以训练为主的智算中心在软硬件架构上出现适配困难；二是应用场景挖掘不足，算力未能深度融入本地产业核心流程；三是算力调度市场尚未形成，算力资源在区域间、主体间无法高效流动，导致局部资源闲置与局部供给不足同时存在。
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三、对策建议
（一）强化计算产业战略部署
从战略高度统筹计算产业发展。顺应产业发展大势，把握新一轮产业发展契机，从战略层面形成先进计算产业发展的顶层设计，发挥计算产业在支撑国家安全、信息安全、产业安全中的底板作用，促进数字经济高质量发展。
推动政策工具创新。组织深入研究分析先进计算相关重大工程的可行性和着力点，积极开展算力中心布局、国家算力战略储备、算力人才储备等相关政策部署。设立国家级先进计算专项实验室，聚焦量子计算、类脑计算、光子计算等前沿方向，建立“基础研究 – 技术攻关 – 产业孵化”全链条创新机制。
抓紧研究建立算力评估体系。研究算力结构分布，构建算力统计体系，深入分析算力对国民经济的影响，发挥算力在测度数字经济发展质量中的关键作用。构建“算力—经济—生态”三维评价模型，量化算力对 GDP 增长、碳排放减少的贡献度。建立省级算力资源动态监测平台，实时追踪算力利用率、能耗比等关键指标，定期发布中国算力发展白皮书，将算力密度（单位 GDP 算力消耗）纳入地方政府绩效考核体系。
将算力安全纳入国家安全体系。推动制定关键算力基础设施保护条例，建立算力设施“红—黄—蓝”三级安全预警机制。针对西部数据中心集群，部署抗地震、防辐射的分布式容灾备份系统。推动自主可控的 RISC-V 架构芯片在边缘计算节点上规模化应用。
（二）多措并举跨越数字鸿沟
加快全国一体化大数据中心协同创新体系建设，推动算力网络快速发展，降低计算服务获取成本，鼓励企业采用计算技术实现全方位提质增效。
深化行业融合实操方案。强化行业知识与计算技术融合应用，梳理、对接行业应用场景算力需求。面向工业、农业、交通、金融、矿产等传统行业领域，推动产学研用一体化发展，选择钢铁、纺织等高能耗行业开展“计算 +‘双碳’”试点，开发行业专用数字孪生平台。设立“算力券”补贴机制，对中小企业购买计算服务给予费用返还。
探索算力供需平衡创新模式。针对不同群体获取计算能力的差异，通过智能化算法发挥平台规模效应，加快完善数据治理规则。探索“东数西训”新范式，利用西部低价绿电资源建设 AI 训练基地， 引导东部聚焦推理应用。建立算力资源跨域调度交易平台，试点“算力银行”商业模式，允许企业将闲置算力存储并获取收益。参考贵州大数据交易所经验，构建数据要素定价机制，推动计算产业有序高质发展。
实施全民计算素养提升工程。在义务教育阶段增设“计算思维”必修课，开发 AR/VR 教学工具辅助算法原理可视化。联合科技龙头企业设立“计算奖学金”，每年培养若干名软硬件协同设计人才。建立“计算工程师”职业资格认证体系，探索将计算编程等新兴技能纳入国家职业标准。
（三）构建开放协同绿色的产业生态
打造计算产业协同创新共同体。组建 “先进计算产业联盟”，整合科研院所和重点企业的技术资源，共建开源芯片设计平台。通过设立跨境计算合作区以及在世界计算大会等国际会议上发起“全球计算伦理公约”等举措，为新型计算架构国际标准制定贡献力量。
创新绿色算力发展模式。完善《数据中心能效限定值及能效等级》，推动 PUE 值高于 1.5 的数据中心优化改造。在内蒙古、甘肃等风光资源富集区建设“零碳算力园区”，配套氢能储能系统实现绿电供应。对采用液冷技术、余热回收的算力项目给予税收减免，力争单位算力碳排放下降。
参考文献
[1]中国电子信息产业发展研究院 . 赛迪智库电子信息产业研究所 . 先进计算产业发展白皮书（2022 年）[R]. 2022.
[2]任声策 . 打赢关键核心技术攻坚战的体系化思考 [J]. 上海质量 ,2023,(07):8-10.
[3]共研产业咨询 . 2023 年中国量子计算行业产业链及发展障碍分析 [R]. 2024.
[4]童楠楠 , 陈东 , 李慧颖 , 等 .“东数西算”工程建设的现状、问题与对策 [J]. 大数据 ,2023,9(05):9-19.
[5]国家发展改革委 . 关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见 [R]. 2023.
【张金颖系中国电子信息产业发展研究院高级工程师；徐子凡、秦靓、宋籽锌（本文通讯作者）系中国电子信息产业发展研究院先进计算研究室副主任；温晓君系中国电子信息产业发展研究院网络安全所所长】