近日,《中国网信》杂志2025年第9期刊发中国信息协会算力网专业委员会主任梅建平署名文章《以推进中国算力网建设发展新质生产力》,文章深入剖析了我国超算发展的四个阶段历程,总结了五个方面的成功经验,并对中国算力网以及“东数西算”工程的缘起与发展进行了全面分析。文章指出,当前中国算力网的发展仍面临诸多问题与挑战,亟待加快建设超级光网络重大示范工程,构建中国算力网基础理论及共性关键技术研发体系,积极推动中国算力网向绿色低碳方向发展,加强对全国一体化算力网建设路径的提前规划、合理设计、理性引导和监督,并大力推进产业政策和标准规范的制定,以加快推进全国一体化算力网建设,为我国新质生产力的发展提供强大支撑。
发展新质生产力是党中央、国务院的重大战略部署。数字经济时代,算力就是新质生产力。《2022—2023全球计算力指数评估报告》指出,算力指数平均每提高1个百分点,国家的数字经济和GDP将分别增长3.6‰和1.7‰,并预测该趋势在2023—2026年将继续保持。当前,算力正在向各行业加速渗透,与经济增长、社会发展、科技进步的关系愈发紧密。
算力网通过网络连接多源异构、海量泛在算力,实现资源高效调度、设施绿色低碳、算力灵活供给、服务智能随需,赋能各行各业数智化转型升级,推进数字经济向纵深发展。这与第二次工业革命中的电力基础设施在促进生产方式变革和支撑经济发展中的基础作用非常类似。以预训练大模型为代表的人工智能技术突破带来算力需求的急剧增长,全球主要发达国家加快推进算力战略布局,纷纷抢占算力竞争制高点。
2025年5月17日,我国正式启动算力互联网试验网建设,并发布《算力互联网体系架构1.0》,推动算力标准化、普惠化互联,构建人工智能时代新型信息基础设施。2025年5月21日,工业和信息化部印发《算力互联互通行动计划》,将以算力互联互通为主线,推动构建算力互联网,逐步培育形成全国统一算力服务大市场。作为新质生产力的拓新领域,算力互联网建设是响应党的二十大关于构建现代化基础设施体系号召的重要行动,也是落实国家加快形成全国一体化算力体系要求的关键一步。
中国超算发展历程
超级计算(以下简称“超算”)是衡量和体现一个国家科技核心竞争力和综合国力的重要标志,是世界各国公认的支撑国家发展的战略技术。我国坚持“机器、应用、环境”三位一体协同发展的战略,走出了“先硬件赶超、后应用推广”的中国超算发展模式,实现从无到有、从弱到强的发展历程。从起步至今,我国超算发展经历了四个阶段。
第一阶段“艰难起步”,解决“从无到有”。1986年,旨在突破关键核心技术,缩小与发达国家技术差距的国家高技术研究发展计划(“863计划”)启动。“863-306智能计算机系统”作为信息领域的核心方向之一,重要目标是研发自主可控的超算系统与智能技术。专家组结合国际发展趋势,将研究重点从智能计算机调整为并行计算机,于1993年成功研制我国首台商用并行计算机——曙光一号,计算性能达到每秒6.4亿次,实现了我国并行计算机研制零的突破。
第二阶段“缩小差距”,布局“自主可控”。从2002年起,“863计划”连续组织实施了4个超算技术方向的重大项目,加速我国超算发展。2010年,“天河一号”超级计算机研制成功并获得世界TOP500排名第一,实现我国商用高性能计算机从弱到强的跨越。2011年,基于国产处理器“申威1600”构建的千万亿次超算系统—“神威蓝光”研制成功,实现历史性突破。
第三阶段“巩固优势”,实现“交替领先”。“十二五”期间,科技部把研制十亿亿次超级计算机、争取世界领先作为重要目标。天河团队于2013年上半年完成的“天河二号”一期系统峰值性能5.49亿亿次,Linpack(高性能计算国际通用基准测试程序)性能3.39亿亿次,当年6月实现了世界第一的目标,在TOP500排行榜上连续6次位居世界第一。完全采用国产处理器的“神威·太湖之光”于2015年底完成,峰值性能达到12.5亿亿次,Linpack性能达到9.3亿亿次,在2016年至2017年连续4次位居世界超级计算机榜首。2013年至2017年,我国超算10次蝉联世界超算TOP500排行榜第一,并3次荣获超算杰出应用的“戈登•贝尔”奖。
第四阶段“攀登高峰”,勇闯“无人区”。“十三五”期间,科技部设定的目标是2020年底依托自主核心技术研制成功世界首台E级(每秒百亿亿次运算)超级计算机系统,在世界上率先实现由P级(每秒千万亿次运算)到E级的突破。中国在超算领域的发展迎来新篇章,截至2024年底,我国算力总规模达280EFLOPS(每秒百亿亿次浮点运算次数),其中智能算力规模达90EFLOPS,占比32%,截至2025年6月底,我国算力规模位居全球第二;科技部批准建立的国家超级计算中心共有14所,有效支撑运-20、C919、“复兴号”等一批国家重大装备的研发,以及新药研发、能源探测、灾害预警等多种行业应用。
中国超算发展的成功经验
经过30多年持续不懈努力,我国超算的硬件、软件、应用能力水平已经迈入世界先进行列。回顾发展历程,主要有五个方面的经验。
一是一张蓝图绘到底,一代接着一代干。从“863计划”开始,我国始终把超算作为信息领域重大创新方向,坚持长远目标不动摇。同时,实事求是地调整中期目标和短期重点任务,妥善防范可能出现的重大风险,实现长期、中期、短期有机结合滚动发展。可以说,“863-306智能计算机系统”作为中国智能计算与超算技术的摇篮,培养了大批顶尖人才,为“新一代人工智能”和“E级超算”等国家重大工程奠定了基础。
二是立足国情,走出中国超算发展模式。从跟踪世界先进水平,到与发达国家同台竞争,我国始终坚持自主创新与开放合作相结合。没有自主CPU(中央处理器),就先从系统架构消化吸收入手,再逐步开展CPU、加速部件、互联网络等技术和产品研制,充分利用全球创新资源在更高起点再创新、自主创新,走出一条从集成创新到自主创新的发展道路。
三是发挥我国制度优势,集中力量办大事。随着计算规模的不断扩大,资源需求也越来越大。为解决经费难题,一方面集中科研资源,加大投入;另一方面改革立项方式,要求研制团队联合用户单位申报,并由用户单位及其所在地方政府提供部分配套经费。既弥补了经费上的不足,又调动了用户单位和所在地方政府的积极性,后续运维人员、资金等有了保障,有力支持了超算系统的应用落地。
四是以重大任务为牵引,辐射带动产业发展。从“十一五”开始,鼓励、要求基于国产处理器研制超算系统,通过超算系统研制牵引国产处理器研制,同时研发适应国产处理器的系统软件、工具软件和软件开发环境,逐步形成适应国产处理器的软件工具集,极大促进我国国产芯片和系统、软件整个产业链的发展,涌现出超算高技术企业。
五是创新服务模式,有效支撑国家重大战略与区域经济发展。“十五”期间,建成以国家超算中心为核心主体的超算服务环境,建立国家超算环境试验床——中国国家网格(CNGrid),实现超算资源初步共享和协同。2009年开始,正式批复建设国家超算中心,并陆续接入中国国家网格,共同支持科学研究、制造业和服务业等领域的应用。以国家超算中心为主体,国家与地方共建区域性超算技术服务平台及成果转化基地,在推动产学研深度融合和重大共性技术创新方面发挥重要作用。
十三五”期间,国家超算中心的建设和发展还存在算力设施分布不均衡、超算系统体系结构和接口不统一、应用软件自主研发和推广应用不足、超算中心能耗高、持续运营困难等问题。经过广泛调研和集体研究,科技部筹划部署,推动国家超算中心在中国国家网格的基础上加强互联互通,计算资源共享。2020年9月将“超算网格”建设工程纳入新型基础设施建设,也就是后续的“超算互联网”的概念雏形。“超算互联网”的目标是建成以国家超算中心为核心骨干,实现异构融合、全国接入、统一标准、多样服务的国家超算基础设施。2021年10月科技部高新技术司在深圳召开筹备会,研究筹组超算互联网联合体,经过一年多的筹备和规划,2023年4月17日在天津组织召开国家超算互联网工作启动会,发起成立国家超算互联网联合体。2024年4月11日在首届超算互联网峰会上,国家超算互联网平台正式上线,目前,平台聚合500余家服务商,累计发布相关产品7000余款,通过“算力超市”模式按需分配资源,标志着单点超算向智能超算网络的转变、超算从“攀高峰”到“建高原”的转变,我国超算发展迈进新的历史阶段。
中国算力网的缘起及发展
随着消费级人工智能应用的大量普及,对算力规模和质量都提出了更高要求。2017年,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,面向人工智能计算中心开展“国家公共算力平台”建设工作,目标是推动国产软硬件生态形成、互联互通和体系化发展,打造智能算力基座。同时,希望将超算中心、智算中心、云计算中心、互联网数据中心(IDC)等连接成网,互联互通,计算资源共享。在这样的背景下,“中国算力网”的概念应运而生。
“十四五”规划后期,科技部组织“高性能计算”“软件和先进计算”“网络安全”和“多模态通信”以及“2030新一代人工智能”等专项联动,支持由鹏城实验室牵头制定建设规划和方案,开展预研。2022年5月,鹏城实验室公布“中国算力网”(China Computing NET,C²NET)研究计划,2022年6月“智算网络”一期工程上线,该网络以“鹏城云脑”为核心节点,当时连通20多家公共智算中心,汇聚智能算力规模达2300P。
与此同时,互联网数据中心建设也如火如荼,但城市耗电问题制约了数据中心的发展,到西部地区气温低的地方发展成为数据中心建设的必然之选,由贵州发轫,逐渐形成趋势。“东数西算”这一概念在2021年5月印发的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》中被提出。目的是利用西部清洁能源优势,缓解东部能源紧张;促进西部经济发展,缩小东西部数字基础设施差距;降低互联网数据中心能耗,助力“双碳”目标实现。2022年2月,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局四部门联合印发文件,明确在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群,标志着“东数西算”工程全面实施。该工程旨在优化全国算力资源布局,通过将东部密集的数据计算需求有序引导至西部可再生能源丰富、成本更低的地区,构建全国一体化算力网络,推动数字经济与西部大开发深度融合。2023年12月,国家发展改革委等五部门联合印发《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》。

