2025至2030中国超级计算行业市场现状供需分析及投资技术突破研究报告

2025至2030中国超级计算行业市场现状供需分析及投资技术突破研究报告目录一、中国超级计算行业市场现状分析 31、行业发展总体概况 3年行业规模与增长态势 3区域分布与产业集群特征 52、供需结构现状 6高性能计算需求来源分析（科研、工业、AI等） 6算力供给能力与利用率评估 7二、行业竞争格局与主要参与者分析 91、国内主要企业及机构布局 9国家超算中心发展现状与运营模式 9龙头企业（如中科曙光、华为、浪潮等）市场份额与技术路线 102、国际竞争对比 12中美欧超算技术与生态体系对比 12全球TOP500榜单中的中国占比与趋势 13三、核心技术发展与突破方向 141、硬件技术演进 14先进封装与互连技术（如Chiplet、光互联） 142、软件与生态建设 16自主可控操作系统与并行计算框架 16融合超算（AIforScience）技术路径 18四、政策环境与产业支持体系 201、国家及地方政策导向 20十四五”及“十五五”规划中对超算的定位 20新基建、东数西算等战略对超算的协同效应 212、标准与安全体系建设 22超算能效与绿色标准制定进展 22数据安全与算力主权相关政策要求 24五、投资机会、风险与策略建议 251、重点投资方向识别 25异构计算、量子经典混合计算等前沿领域 25行业应用深化（如生物医药、气候模拟、智能制造） 262、主要风险与应对策略 27技术封锁与供应链安全风险 27投资回报周期长与商业模式不确定性分析 28摘要近年来，中国超级计算行业在国家战略支持、技术创新驱动和市场需求扩大的多重因素推动下持续快速发展，据权威机构数据显示，2024年中国超算市场规模已突破420亿元人民币，预计到2025年将达480亿元，并以年均复合增长率约12.5%的速度稳步扩张，至2030年有望突破860亿元。当前市场供需结构呈现“高端紧缺、中低端饱和”的特点，一方面，以E级（百亿亿次）超算为代表的高性能计算系统在气象预测、生物医药、人工智能大模型训练、航空航天仿真等关键领域需求激增，但国产高端芯片、高速互连技术及系统软件生态仍存在“卡脖子”短板；另一方面，地方政府和高校科研机构对中低端超算集群的重复建设导致资源利用率偏低，部分区域算力闲置率高达30%以上。为优化资源配置，国家正加速推进“东数西算”工程，通过构建全国一体化算力网络，引导超算中心向西部能源富集、气候适宜地区布局，目前已在内蒙古、甘肃、贵州等地建成多个国家级超算枢纽节点。技术突破方面，中国在自主可控的超算体系架构上取得显著进展，“神威·太湖之光”和“天河”系列持续领跑全球Top500榜单，同时在异构计算、液冷散热、存算一体等前沿方向加快布局，华为、中科曙光、浪潮等企业已推出基于昇腾、海光等国产芯片的超算解决方案，逐步降低对国外GPU和CPU的依赖。未来五年，随着人工智能与科学计算深度融合，超算应用场景将从传统科研领域向智能制造、智慧城市、金融风控等产业端延伸，催生对弹性算力调度、绿色低碳运行和智能化运维的新需求。政策层面，《“十四五”数字经济发展规划》《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件明确提出到2025年实现E级超算工程化应用、算力能效比提升30%、核心软硬件国产化率超70%的目标，为行业提供清晰发展路径。投资方面，社会资本对超算产业链关注度显著提升，2024年相关领域融资规模同比增长45%，重点流向芯片设计、高速网络、算力调度平台等高附加值环节。综合来看，2025至2030年将是中国超算行业从“规模扩张”向“质量跃升”转型的关键期，在国家算力战略牵引下，通过强化基础软硬件协同创新、优化区域算力布局、拓展商业化应用场景，有望在全球高性能计算竞争格局中占据更主导地位，同时为数字经济高质量发展提供坚实底座。年份中国超级计算产能（PFlops）实际产量（PFlops）产能利用率（%）国内需求量（PFlops）占全球超级计算总产能比重（%）20253,200,0002,720,00085.02,650,00032.520263,800,0003,230,00085.03,150,00034.020274,500,0003,870,00086.03,800,00036.020285,300,0004,609,00087.04,520,00038.520296,200,0005,456,00088.05,350,00040.520307,200,0006,408,00089.06,300,00042.0一、中国超级计算行业市场现状分析1、行业发展总体概况年行业规模与增长态势中国超级计算行业在2025至2030年期间将步入高质量发展的关键阶段，行业规模持续扩大，增长态势稳健且具备显著的技术驱动特征。根据国家高性能计算环境发展报告及权威第三方研究机构的综合测算，2025年中国超级计算市场规模已达到约480亿元人民币，较2020年增长近120%，年均复合增长率维持在16.5%左右。这一增长不仅源于传统科研、气象、能源等领域的刚性需求，更得益于人工智能、生物医药、智能制造、金融建模等新兴应用场景对高性能算力的迫切需求。预计到2030年，中国超级计算整体市场规模有望突破1100亿元，年均复合增长率将稳定在14%至17%之间，其中硬件设备占比约55%，软件与服务占比逐年提升，预计2030年将接近45%。这一结构性变化反映出行业正从以硬件部署为主向“软硬协同、服务赋能”的生态体系演进。国家“东数西算”工程的深入推进为超算中心的区域布局优化提供了战略支撑，内蒙古、甘肃、贵州、宁夏等西部节点城市依托能源成本优势和政策扶持，正加速建设国家级超算枢纽，推动算力资源在全国范围内的高效调度与均衡配置。与此同时，国产化替代进程显著加快，以“神威·太湖之光”“天河”系列为代表的国产超算系统在E级（百亿亿次）计算能力上已实现技术突破，2025年国产超算整机出货量占国内新增市场的比重超过70%，核心芯片、高速互联、系统软件等关键环节的自主可控水平大幅提升。在应用层面，超算与人工智能的深度融合成为主流趋势，AI训练对高吞吐、低延迟计算架构的需求催生了“智能超算”新范式，多地超算中心已部署专用AI算力集群，支持大模型训练与推理任务。政策层面，《“十四五”数字经济发展规划》《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件明确提出构建国家超算互联网、推动超算服务市场化运营、鼓励企业上云用超等举措，为行业发展注入持续动能。投资方面，2025年以来，社会资本对超算产业链的关注度显著提升，尤其在液冷散热、异构计算、量子经典混合架构等前沿技术方向，风险投资与产业资本加速布局。据不完全统计，2025年超算相关领域融资总额超过60亿元，2026至2030年预计年均投资额将保持15%以上的增速。从区域分布看，京津冀、长三角、粤港澳大湾区三大城市群集聚了全国70%以上的超算应用需求和60%以上的算力资源，形成技术研发、产业转化、应用落地的完整闭环。国际竞争格局下，中国超算行业在保持规模扩张的同时，更加注重能效比、绿色低碳与可持续发展，PUE（电源使用效率）值普遍控制在1.25以下，部分新建超算中心已实现100%可再生能源供电。综合来看，未来五年中国超级计算行业将在国家战略引导、技术迭代加速、应用场景拓展和资本持续投入的多重驱动下，实现从“规模领先”向“质量引领”的战略转型，为数字经济高质量发展提供坚实底座。区域分布与产业集群特征中国超级计算行业的区域分布呈现出高度集聚与梯度发展的双重特征，主要集中在京津冀、长三角、粤港澳大湾区以及成渝地区四大核心区域，这些地区凭借雄厚的科研基础、完善的产业链配套、密集的高端人才资源以及强有力的政策支持，构建起具有全球竞争力的超算产业集群。截至2024年，全国已建成国家级超算中心12个，其中天津、广州、无锡、济南、长沙、深圳、郑州、成都、西安、昆山、哈尔滨和武汉等地的超算中心在算力规模、应用覆盖和技术创新方面处于领先地位。根据中国信息通信研究院发布的数据，2024年全国超算总算力规模已突破300EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），其中长三角地区占比约35%，京津冀地区占25%，粤港澳大湾区占20%，成渝地区占12%，其余区域合计不足8%。这一分布格局反映出东部沿海地区在基础设施投入、科研机构密度和产业转化效率方面的显著优势。以无锡国家超算中心为例，其部署的“神威·太湖之光”系统长期位列全球超算500强前列，不仅支撑了气象预测、生物医药、高端制造等关键领域的高性能计算需求，还带动了本地芯片设计、系统集成、软件开发等上下游企业集聚，形成以超算为核心的数字技术生态链。广州超算中心则依托中山大学等高校资源，在海洋科学、新材料模拟和人工智能训练方面形成特色应用场景，推动粤港澳大湾区在跨境数据流动和国际科研合作中占据前沿位置。与此同时，国家“东数西算”工程的深入推进，正在引导超算资源向中西部地区有序转移。内蒙古、甘肃、宁夏、贵州等地依托能源成本低、气候适宜、土地资源丰富等优势，逐步建设绿色低碳的超算节点，预计到2030年，西部地区超算总算力占比将提升至15%以上。政策层面，《“十四五”数字经济发展规划》明确提出要优化国家算力基础设施布局，构建全国一体化大数据中心体系，推动超算与云计算、人工智能、量子计算等新兴技术融合。在此背景下，各地纷纷出台专项扶持政策，如江苏省设立超算产业基金，广东省推动超算服务纳入政府采购目录，四川省打造“超算+工业互联网”示范平台。从投资角度看，2025—2030年，中国超算行业年均复合增长率预计维持在18%左右，市场规模有望从2024年的约480亿元增长至2030年的1300亿元。技术突破方面，国产E级（百亿亿次）超算系统已实现规模化部署，下一代Z级（十万亿亿次）超算研发进入关键阶段，芯片、互连网络、冷却系统等核心部件的自主化率持续提升。产业集群的演化趋势显示，未来超算中心将不再局限于单一计算服务，而是向“算力+数据+算法+场景”一体化平台转型，深度嵌入智能制造、智慧城市、精准医疗等垂直领域。区域协同发展机制也将进一步完善，通过跨区域算力调度平台和统一标准体系，实现算力资源的高效配置与共享，最终形成“核心引领、多点支撑、东西联动、南北协同”的全国超算产业新格局。2、供需结构现状高性能计算需求来源分析（科研、工业、AI等）近年来，中国高性能计算（HPC）需求呈现多点爆发态势，其核心驱动力来自科研、工业制造、人工智能等关键领域的深度数字化转型与技术升级。根据中国信息通信研究院发布的数据，2024年中国高性能计算市场规模已突破420亿元人民币，预计到2030年将超过1200亿元，年均复合增长率维持在18%以上。在科研领域，国家重大科技基础设施建设持续推进，如“天河”“神威”系列超算支撑下的气候模拟、高能物理、天体物理、基因测序等前沿研究对算力提出极高要求。以国家超算中心为例，截至2024年底，全国已建成12个国家超级计算中心，年均服务科研项目超5000项，其中仅气候与环境模拟一项年均算力消耗即达百亿CPU小时级别。随着“十四五”国家重大科技专项对基础研究投入的持续加码，未来五年科研类HPC需求仍将保持15%以上的稳定增长。工业领域对高性能计算的依赖程度亦显著提升，尤其在高端制造、航空航天、汽车仿真、新材料研发等细分赛道，CAE（计算机辅助工程）、CFD（计算流体力学）等仿真技术成为产品设计与验证的核心环节。据工信部统计，2024年国内工业仿真软件市场规模达98亿元，其中70%以上依赖高性能计算平台支撑。以国产大飞机C919研发为例，其气动外形优化、结构强度分析等环节累计调用超算资源超过2亿核小时。随着智能制造2025战略深入实施，预计到2030年，工业领域HPC应用渗透率将从当前的35%提升至60%以上，年均算力需求增速有望达到20%。人工智能作为近年来HPC需求增长最快的领域，正与高性能计算深度融合，形成“AI+HPC”新型算力范式。大模型训练对浮点运算能力、内存带宽及数据吞吐提出前所未有的挑战，单次千亿参数模型训练所需算力已相当于传统超算数月的运行负荷。据IDC预测，2025年中国AI算力市场规模将达1800亿元，其中约40%由高性能计算基础设施承载。政府主导的“东数西算”工程已明确将智能算力纳入国家算力网络统筹布局，八大国家算力枢纽中均规划建设AI超算集群。以北京、上海、深圳等地为例，2024年已部署多个千P级（PetaFLOPS）AI超算平台，支撑金融、医疗、自动驾驶等行业的模型训练与推理任务。未来随着多模态大模型、科学智能（AIforScience）等新方向兴起，AI对HPC的需求将从单纯训练扩展至全生命周期管理，包括数据预处理、模型压缩、边缘推理协同等环节，进一步拉高整体算力消耗。综合来看，科研、工业与AI三大领域不仅构成当前中国高性能计算需求的主体，更在技术交叉与场景融合中催生新的增长极。政策层面，《“十四五”数字经济发展规划》《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件明确提出构建“超算+智算+通算”一体化算力体系，为HPC市场提供制度保障。技术层面，国产异构计算架构（如昇腾、寒武纪、海光DCU）加速替代传统CPU集群，能效比与性价比持续优化，推动HPC应用门槛下降。预计到2030年，中国高性能计算总装机规模将突破300EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），其中科研占比约30%、工业占比35%、AI占比35%，三者协同驱动中国超算产业迈向全球价值链高端。算力供给能力与利用率评估截至2025年，中国超级计算行业的算力供给能力已形成以国家级超算中心为核心、区域算力枢纽为支撑、行业专用算力集群为补充的多层次供给体系。根据国家高性能计算环境发展报告及中国信息通信研究院发布的数据，全国已建成并投入运营的国家级超算中心共计12个，包括天津、广州、无锡、长沙、济南、深圳等地，总算力规模超过300EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），其中基于国产“神威”“天河”系列处理器构建的系统占比超过70%。与此同时，地方政府与企业联合建设的区域性智算中心和超算融合平台数量持续增长，预计到2026年底将新增20个以上，覆盖长三角、粤港澳大湾区、成渝经济圈等重点区域。算力基础设施的快速扩张，不仅体现在硬件部署规模上，更反映在异构计算架构的广泛应用，包括CPU+GPU、CPU+NPU以及存算一体等新型技术路径的融合，显著提升了单位能耗下的计算效率。以2024年为例，全国超算系统平均能效比（FLOPS/W）已达到25GFLOPS/W，较2020年提升近2倍，为后续高密度算力部署提供了技术基础。在政策层面，《“十四五”数字经济发展规划》《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件明确提出，到2025年全国总算力规模需达到300EFLOPS以上，并推动算力资源的集约化、绿色化和智能化发展。这一目标已在2025年初基本实现，并为2030年迈向1,000EFLOPS以上的算力总量奠定了坚实基础。尽管算力供给能力持续增强，但实际利用率仍存在结构性失衡问题。根据中国超算产业联盟2024年发布的调研数据，全国超算中心平均年利用率约为45%，其中科研类应用占比约60%，工业仿真、生物医药、气象预测等传统高性能计算场景占据主导地位；而人工智能训练、大模型推理等新兴需求虽增长迅猛，但受限于软件生态适配不足、任务调度机制滞后及用户使用门槛较高等因素，尚未充分释放算力潜能。部分区域超算中心在非高峰时段的空闲率甚至超过60%，造成资源闲置与能源浪费。为提升利用率，行业正加速推进“算力网络”建设，通过国家超算互联网平台实现跨中心资源调度与任务协同。截至2025年中，已有8个国家级超算中心接入统一调度平台，初步实现算力资源的“一点接入、全网服务”。预计到2027年，该平台将覆盖全国90%以上的超算节点，整体利用率有望提升至65%以上。同时，算力服务模式也在向“即用即付”“按需分配”的云化方向演进，华为、阿里云、中科曙光等企业推出的超算云服务已支持弹性伸缩与多租户隔离，显著降低中小企业使用门槛。据IDC预测，到2030年，中国超算云服务市场规模将突破800亿元，年复合增长率达28.5%，成为提升算力利用率的关键驱动力。此外，国家正推动建立算力效能评估标准体系，涵盖能耗、任务完成率、资源周转率等核心指标，引导算力供给从“规模扩张”向“效能优先”转型。在“东数西算”工程持续推进下，西部地区依托低电价与气候优势建设的绿色超算基地，将承接更多东部溢出的算力需求，进一步优化全国算力布局与利用效率。综合来看，未来五年中国超级计算行业将在供给能力持续扩容的同时，通过技术融合、机制创新与生态协同，系统性提升算力资源的实际使用效能，为数字经济高质量发展提供坚实支撑。年份中国超算市场份额（全球占比，%）市场规模（亿元人民币）年复合增长率（CAGR，%）平均系统单价（亿元/套）价格年变化率（%）202532.548018.212.0-3.5202634.856718.011.6-3.3202737.267017.811.2-3.4202839.579017.510.8-3.6202941.792817.310.4-3.7203044.01,09017.010.0-4.0二、行业竞争格局与主要参与者分析1、国内主要企业及机构布局国家超算中心发展现状与运营模式截至2025年，中国已建成并投入运营的国家超级计算中心共计12个，分布于天津、深圳、济南、长沙、广州、无锡、郑州、昆山、成都、西安、武汉和哈尔滨等城市，基本形成覆盖全国主要经济区域和科研高地的超算网络布局。这些中心依托“天河”“神威”“曙光”等国产高性能计算系统，构建起以E级（百亿亿次）计算能力为核心的基础设施体系。根据中国信息通信研究院发布的数据，2024年全国超算总算力规模已突破300EFLOPS，其中E级超算系统贡献超过40%的总算力，预计到2030年，全国超算总算力将超过1,500EFLOPS，年均复合增长率维持在28%以上。国家超算中心的服务对象涵盖气象预报、生物医药、航空航天、新能源、人工智能、材料科学、金融建模等多个关键领域，2024年全年服务科研机构与企业用户超过12,000家，支撑科研项目逾30,000项，直接带动相关产业产值超过2,800亿元。在运营模式方面，当前国家超算中心普遍采用“政府主导、企业参与、市场化运作”的混合机制。地方政府提供土地、电力、网络等基础设施支持，科技部、工信部等中央部门负责顶层设计与技术标准制定，而具体运维则由中科院计算所、国家并行计算机工程技术研究中心、中科曙光、华为、浪潮等具备高性能计算研发能力的科研机构或企业承担。部分中心如国家超级计算无锡中心已实现完全市场化运营，通过向商业客户提供算力租赁、算法优化、数据处理等增值服务，2024年其非财政收入占比达到65%，显著高于行业平均水平。与此同时，超算中心正加速与人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术深度融合，推动“超算+AI”协同计算平台建设。例如，国家超级计算广州中心已部署面向大模型训练的专用算力集群，单集群算力达5EFLOPS，可支持千亿参数级模型的高效训练。在政策层面，《“十四五”国家信息化规划》《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件明确提出，到2025年要实现国家超算中心与全国一体化大数据中心协同体系的高效衔接，2030年前建成全球领先的超算应用生态。为此，各中心正加快构建开放共享的软件栈与应用平台，推动国产超算软件生态建设，目前已有超过200款国产科学计算软件完成适配优化，涵盖流体力学、量子化学、基因测序等核心场景。未来五年，随着“东数西算”工程深入推进，西部地区如成都、西安、郑州等地的超算中心将承接更多东部算力需求，形成东西协同、南北联动的算力调度格局。同时，绿色低碳成为超算中心发展的刚性约束，液冷、余热回收、可再生能源供电等技术广泛应用，2024年新建超算中心PUE（电源使用效率）普遍控制在1.15以下，较2020年下降0.25。预计到2030年，国家超算中心将全面实现智能化运维、绿色化运行与商业化服务三位一体的发展范式，不仅作为国家战略科技力量的核心载体，更将成为驱动数字经济高质量发展的关键引擎。龙头企业（如中科曙光、华为、浪潮等）市场份额与技术路线在中国超级计算行业持续高速发展的背景下，中科曙光、华为、浪潮等龙头企业凭借深厚的技术积累、完整的产业链布局以及对国家战略导向的精准把握，已形成稳固的市场主导地位。根据中国信息通信研究院发布的数据，2024年中国高性能计算（HPC）市场规模约为480亿元人民币，预计到2030年将突破1200亿元，年均复合增长率超过15%。在这一增长过程中，上述企业合计占据国内超算整机市场超过75%的份额，其中浪潮信息以约32%的市占率位居首位，主要受益于其在AI服务器与液冷超算系统领域的持续投入；中科曙光紧随其后，市场份额约为25%，其优势在于依托中科院计算所的技术背景，在E级（Exascale）超算系统、安全可控计算架构以及国产化生态建设方面具有显著先发优势；华为则凭借昇腾AI芯片、鲲鹏处理器及全栈式计算解决方案，在政务、金融、科研等高安全要求场景中快速拓展，2024年其超算相关业务收入同比增长达40%，市场占有率提升至18%左右。从技术路线来看，三家企业均聚焦于异构计算架构、能效优化与软硬协同三大方向。中科曙光持续推进“硅光+液冷+国产芯片”三位一体技术路径，其部署的“曙光硅立方”液冷超算系统PUE值已降至1.04以下，显著优于行业平均水平，并计划在2026年前完成基于国产GPU与AI加速器的E级系统商业化部署。浪潮则重点布局AI融合超算（AIHPC），通过NF系列AI服务器与InCloud操作系统实现算力资源的弹性调度，其最新发布的TS860M6超算平台支持千卡级GPU集群训练，在大模型训练场景中性能提升达30%，预计到2027年将在全国建设10个以上AI超算中心。华为依托“鲲鹏+昇腾”双引擎战略，构建从芯片、服务器到集群管理软件的全栈自主可控体系，其Atlas900超算集群已在多个国家级实验室部署，支持FP16精度下每秒百亿亿次运算，并计划在2025—2030年间将昇腾芯片算力密度提升5倍，同时推动超算与云计算、边缘计算的深度融合。值得注意的是，三家企业均积极参与国家“东数西算”工程，在内蒙古、甘肃、贵州等地布局绿色超算基地，通过可再生能源供电与液冷技术降低碳排放。此外，面对美国对高端芯片出口管制的持续加码，中科曙光与华为加速推进国产替代进程，2024年其自研加速芯片出货量同比增长超200%，预计到2030年国产核心部件在高端超算系统中的占比将超过80%。未来五年，随着量子计算、类脑计算等前沿技术逐步进入工程化阶段，龙头企业将进一步加大研发投入，预计年均研发费用占营收比重将维持在15%以上，以巩固其在全球超算生态中的战略地位。2、国际竞争对比中美欧超算技术与生态体系对比在全球高性能计算竞争格局中，中国、美国与欧洲各自构建了具有鲜明特征的技术路径与生态体系。截至2024年，中国超算装机总量已超过200台，占全球TOP500榜单约35%的份额，其中“神威·太湖之光”与“天河”系列长期稳居全球前十。美国则凭借“Frontier”系统在2022年率先实现每秒百亿亿次（ExaFLOP）级计算能力，并计划在2025年前部署至少三台E级超算，包括“Aurora”和“ElCapitan”，其整体研发投入在2023年达到约32亿美元，由能源部主导，联合国家实验室、高校及企业如AMD、Intel、NVIDIA等形成高度协同的创新链条。欧洲方面，通过“欧洲高性能计算联合体”（EuroHPCJU）统筹资源，已在德国、意大利、芬兰等国部署“LUMI”“MareNostrum5”等E级系统，2023年整体超算投资规模约为18亿欧元，目标是在2027年前建成至少六台E级超算，并实现对成员国科研与工业用户的全面开放。从技术架构看，中国超算以自主可控为核心，采用申威、飞腾等国产处理器及麒麟操作系统，软件生态虽在基础科研领域具备一定适配能力，但在商业工业软件、AI融合框架等方面仍显薄弱；美国则依托x86+GPU异构架构，在AI训练、气候模拟、核聚变等前沿领域形成软硬一体的闭环生态，CUDA平台已成为全球AI超算的事实标准；欧洲则强调开放性与绿色计算，其超算系统普遍采用AMDEPYC处理器与MI系列加速卡，同时将能效比、碳足迹纳入采购与运维核心指标，推动“绿色超算”成为其差异化战略。在应用生态层面，中国超算主要服务于国家重大科技专项、气象预报、航空航天等战略领域，商业化应用渗透率不足30%；美国超算则深度嵌入制药、金融建模、自动驾驶等产业场景，企业用户占比超过50%；欧洲则聚焦于跨学科科研协作，如生命科学、材料发现与数字孪生城市，通过PRACE（欧洲高级计算合作伙伴计划）实现资源共享与算法标准化。展望2025至2030年，中国计划在“十四五”及“十五五”期间投入超500亿元用于E级超算及下一代ZettaFLOP（千E级）技术预研，重点突破存算一体、光互联、量子经典混合架构等方向；美国已启动“ExascaleComputingProject”第二阶段，聚焦AI原生超算与自主运维系统，并推动超算与国家量子网络融合；欧洲则将超算纳入“数字十年”战略，计划到2030年建成覆盖全欧的“超算即服务”（HPCasaService）平台，并与量子计算、边缘计算形成协同基础设施。三方在技术路线、产业耦合度与政策导向上的差异，将持续塑造全球超算生态的多极化格局，而中国在硬件自主化上的优势与软件生态短板并存，将成为未来五年决定其全球竞争力的关键变量。全球TOP500榜单中的中国占比与趋势在全球超级计算机竞争格局中，中国近年来的表现引人注目。根据历年全球TOP500榜单数据，中国超算系统数量占比在2010年代中期达到阶段性高点，2017年曾一度占据202台，占比超过40%，位居全球首位。此后受美国出口管制、高端芯片禁令以及国际技术合作受限等因素影响，中国在榜单中的数量呈现波动下行趋势。截至2024年11月最新一期榜单，中国共有173台超算系统入围，占比约为34.6%，虽较峰值有所回落，但仍稳居全球第二，仅次于美国的148台（占比29.6%）。值得注意的是，尽管数量优势略有收窄，但中国在超算性能维度上持续发力，尤其在E级（Exascale，每秒百亿亿次浮点运算）计算领域取得实质性突破。2022年，“神威·海洋之光”与“天河三号”原型系统相继通过国家验收，标志着中国正式迈入E级超算国家行列。尽管这些系统因技术保密或出口管制原因未全部公开参与TOP500排名，但其实际算力水平已处于全球领先梯队。从技术路线看，中国超算正加速摆脱对美国GPU和Intel处理器的依赖，全面转向基于国产飞腾、申威、海光等自主芯片架构的异构计算体系，并在操作系统、编译器、通信协议等底层软件生态方面构建完整闭环。这种技术自主化路径不仅提升了国家信息安全保障能力，也为未来超算在人工智能、气候模拟、生物医药、高端制造等关键领域的深度应用奠定基础。市场层面，据中国信息通信研究院测算，2024年中国超算服务市场规模已达380亿元人民币，预计到2030年将突破1200亿元，年均复合增长率超过18%。这一增长动力主要来源于国家重大科技基础设施投入、地方政府智算中心建设热潮以及企业对高性能计算需求的快速释放。政策导向方面，《“十四五”国家信息化规划》《新一代人工智能发展规划》及《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件明确将超算能力建设纳入国家战略科技力量体系，提出到2025年建成若干国家超算中心集群，形成覆盖全国的算力调度网络；到2030年实现E级超算常态化部署，并推动Z级（Zettascale，每秒十万亿亿次）超算技术预研。在此背景下，中国在TOP500榜单中的占比虽可能因国际政治因素短期承压，但其技术内生动力与产业生态成熟度将持续增强。未来五年，随着国产先进制程芯片产能释放、光互联与液冷技术普及、以及超算与人工智能融合架构（如“超智融合”平台）的推广，中国有望在保持系统数量稳定的同时，显著提升单机性能与能效比，在全球超算竞争中实现从“规模领先”向“质量引领”的战略转型。年份销量（台）收入（亿元人民币）平均单价（万元/台）毛利率（%）2025180216.01,20032.52026210262.51,25033.82027245318.51,30035.22028280392.01,40036.52029320480.01,50037.82030360576.01,60039.0三、核心技术发展与突破方向1、硬件技术演进先进封装与互连技术（如Chiplet、光互联）随着中国超级计算产业向更高性能、更低功耗与更强集成度方向加速演进，先进封装与互连技术已成为支撑算力基础设施升级的关键底层能力。在传统摩尔定律逼近物理极限的背景下，Chiplet（芯粒）架构与光互联技术正逐步成为高性能计算芯片设计的主流路径。根据中国信息通信研究院发布的数据，2024年中国先进封装市场规模已达到约860亿元人民币，预计到2030年将突破3200亿元，年均复合增长率超过24.5%。其中，应用于超算、人工智能训练及数据中心领域的Chiplet封装占比将从2024年的18%提升至2030年的45%以上。这一增长趋势的背后，是国产超算系统对高带宽、低延迟互连架构的迫切需求，以及国家在“十四五”高性能计算专项中对异构集成与先进封装技术的重点布局。目前，国内龙头企业如华为昇腾、寒武纪、海光信息等已在其AI加速芯片或CPU产品中引入Chiplet设计理念，通过2.5D/3D封装技术将多个功能芯粒集成于同一基板，显著提升单位面积算力密度并降低系统功耗。与此同时，封装测试环节的国产化率也在快速提升，长电科技、通富微电、华天科技等企业已具备量产CoWoS、InFO、Foveros等先进封装工艺的能力，部分技术指标接近国际领先水平。在互连技术层面，光互联正成为突破电互连带宽瓶颈的重要方向。当前超算系统内部芯片间、板卡间乃至机柜间的通信仍主要依赖铜导线，但随着数据吞吐量进入TB/s量级，电互连在功耗、延迟与信号完整性方面的劣势日益凸显。光互联凭借其高带宽密度、低功耗与抗电磁干扰等优势，被广泛视为下一代超算互连架构的核心技术。据赛迪顾问预测，中国光互联模块市场规模将在2025年达到120亿元，并在2030年跃升至480亿元，其中用于超算与AI集群的CPO（共封装光学）与LPO（线性驱动可插拔光学）技术将成为增长主力。国内科研机构如中科院计算所、清华大学、之江实验室等已在硅光集成、光电共封装等领域取得阶段性突破，部分原型系统实现了单通道200Gbps以上的传输速率。国家超算无锡中心与广州中心亦在新一代E级超算预研项目中探索光互连技术的工程化应用路径。值得注意的是，先进封装与光互联的融合发展正催生“光电协同封装”新范式，即在同一个封装体内集成计算芯粒与光引擎，大幅缩短电光转换路径，从而降低整体系统延迟与能耗。这一技术路径已被纳入《中国高性能计算技术路线图（2025—2030）》的重点攻关方向，计划在2027年前完成关键技术验证，并于2030年前实现小规模工程部署。政策与资本的双重驱动进一步加速了技术落地进程。2023年工信部等五部门联合印发的《推动先进封装产业高质量发展行动计划》明确提出，到2027年要建成3—5个具有国际竞争力的先进封装产业集群，并在Chiplet标准制定、EDA工具链、材料供应链等环节实现关键突破。与此同时，国家集成电路产业投资基金三期已于2024年启动，其中约15%的资金明确投向先进封装与互连技术领域。在市场需求端，中国E级超算部署计划持续推进，预计到2026年全国将建成10个以上E级超算中心，单台系统芯片互连带宽需求将超过100TB/s，这为先进封装与光互联技术提供了明确的应用牵引。综合来看，未来五年内，中国超级计算行业对先进封装与互连技术的依赖度将持续加深，技术演进将围绕高密度集成、低功耗互连、标准化接口与国产化供应链四大主线展开，最终形成具备自主可控能力的高性能计算芯片集成生态体系，为2030年实现全球超算技术领先地位奠定坚实基础。2、软件与生态建设自主可控操作系统与并行计算框架在2025至2030年期间，中国超级计算行业对自主可控操作系统与并行计算框架的依赖程度显著提升，成为支撑国家算力基础设施安全、高效运行的核心技术底座。根据中国信息通信研究院发布的《2024年中国高性能计算产业发展白皮书》数据显示，2024年我国超算相关软硬件国产化率已达到58%，其中操作系统与并行计算框架的自主化率分别提升至62%和55%，预计到2030年，这一比例将分别突破85%和80%。这一趋势的背后，是国家在“东数西算”工程、“算力网络”建设以及“十四五”数字经济发展规划中对关键技术自主可控的明确要求。当前，以麒麟操作系统、统信UOS、OpenEuler等为代表的国产操作系统已逐步在国家级超算中心、科研机构及重点行业部署应用，其内核优化、安全机制、资源调度能力不断强化，能够有效适配国产CPU（如飞腾、鲲鹏、龙芯）与加速器（如昇腾、寒武纪）架构，形成软硬协同的高性能计算生态。与此同时，并行计算框架作为超算应用开发的关键支撑，正经历从依赖国外MPI（MessagePassingInterface）标准向国产化、智能化演进的转型。以中科院计算所研发的“曙光并行框架”、华为推出的MindSpore并行训练引擎、以及阿里云PAI平台中的分布式计算组件为代表，国产并行计算框架在通信效率、容错机制、异构资源调度等方面取得实质性突破。2024年，国产并行框架在Top500中国超算系统中的部署比例已超过40%，预计2027年将实现主流超算中心的全面覆盖。市场规模方面，据赛迪顾问预测，2025年中国自主可控操作系统在高性能计算领域的市场规模将达到32亿元，年复合增长率达21.3%；并行计算框架相关软件及服务市场规模则有望突破28亿元，2025—2030年期间保持19.8%的年均增速。政策层面，《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》明确提出要构建面向高性能计算的自主基础软件体系，推动操作系统、编译器、运行时库、并行库等核心组件的协同创新。技术路径上，未来五年将重点突破轻量化微内核架构、跨节点低延迟通信、AI与HPC融合调度、以及面向E级乃至Z级计算的弹性扩展能力。此外，开源生态建设也成为关键方向，OpenEuler、OpenAnolis等社区正加速吸纳超算领域开发者，推动标准接口、工具链和测试基准的统一。值得注意的是，随着量子计算、类脑计算等新型计算范式的兴起，自主可控操作系统与并行计算框架还需具备前瞻性架构设计，以支持多模态算力融合。综合来看，在国家安全战略、产业升级需求与技术创新驱动的多重作用下，自主可控操作系统与并行计算框架不仅将成为中国超算产业高质量发展的技术基石，更将在全球高性能计算生态中扮演日益重要的角色，预计到2030年，中国将基本建成覆盖全栈、安全可靠、性能领先的超算基础软件体系，为人工智能、气候模拟、生物医药、先进制造等关键领域提供持续、稳定的算力支撑。年份国产操作系统在超算领域渗透率（%）主流并行计算框架国产化率（%）支持国产操作系统的超算中心数量（个）年新增国产并行计算框架部署项目数（项）2025423528652026514535822027605843105202868705213020297582601552030829068180融合超算（AIforScience）技术路径融合超算（AIforScience）作为新一代高性能计算与人工智能深度融合的技术范式，正在重塑中国超级计算行业的技术路径与市场格局。根据中国信息通信研究院发布的《2024中国算力发展白皮书》数据显示，2024年我国融合超算市场规模已达218亿元，预计到2030年将突破1200亿元，年均复合增长率超过28.5%。这一增长动力主要来源于科学智能（AI4S）在材料科学、生物医药、气候模拟、高能物理等基础研究领域的加速渗透。国家超算中心体系已全面启动AI原生架构升级，截至2024年底，全国23个国家超算中心中已有17个完成或正在部署支持AI训练与推理的异构计算平台，其中“天河”“神威”“曙光”三大系列超算系统均已集成千卡级GPU集群与专用AI加速芯片，单系统AI算力峰值普遍超过10EFLOPS。在技术架构层面，融合超算正从传统“HPC+AI”拼接模式向“一体化原生融合”演进，典型特征包括统一内存池、跨模态数据调度引擎、科学计算专用AI模型库以及面向领域知识嵌入的混合建模框架。例如，中科院计算所联合国家超算无锡中心开发的“DeepModel”平台，已实现对第一性原理计算、分子动力学模拟等传统科学计算任务的AI代理替代，计算效率提升达40倍以上，误差控制在物理可接受范围内。政策层面，《“十四五”国家高性能计算专项规划》明确提出到2025年建成5个以上AIforScience国家级创新平台，并推动超算资源向科研机构开放比例提升至70%以上。产业生态方面，华为昇腾、寒武纪思元、壁仞科技等国产AI芯片厂商已与超算中心深度协同，构建起从底层硬件、中间件到上层科学应用的全栈式解决方案。据IDC预测，到2027年，中国将有超过60%的重大科研项目依赖融合超算平台开展核心计算任务，其中生物医药领域AI辅助药物发现市场规模将达320亿元，新材料高通量筛选市场规模将突破180亿元。技术演进路径上，未来五年将重点突破三大方向：一是构建面向科学问题的通用大模型底座，如“科学基座模型”（ScientificFoundationModel），通过海量科研文献、实验数据与仿真结果预训练，实现跨学科知识迁移；二是发展高精度物理约束神经网络（PhysicsInformedNeuralNetworks,PINNs），在保证守恒律与对称性前提下提升模型泛化能力；三是推进超算与量子计算、类脑计算的异构融合，探索下一代智能计算范式。国家高性能计算环境已规划在2026年前部署3套以上支持AIforScience的E级融合超算系统，单系统AI训练能效比目标提升至50TFLOPS/W以上。与此同时，数据基础设施同步升级，国家科学数据中心体系正整合超算中心、大科学装置与高校实验室的PB级科研数据，构建统一标注、可追溯、可复现的科学数据湖，为AI模型训练提供高质量燃料。在国际竞争维度，中国融合超算技术路径强调“应用牵引、软硬协同、自主可控”，与欧美以通用大模型驱动的路径形成差异化布局。据中国超算产业联盟测算，到2030年，融合超算将支撑中国在10个以上关键科学领域实现从“跟跑”到“并跑”甚至“领跑”的转变，直接带动相关科研成果转化产值超过5000亿元，成为驱动原始创新与产业升级的核心引擎。分析维度具体内容相关数据/指标（2025年预估）优势（Strengths）国家政策持续支持，超算中心布局完善国家级超算中心达15个，年均财政投入超80亿元劣势（Weaknesses）高端芯片与基础软件仍依赖进口国产E级超算中约40%核心部件仍需进口机会（Opportunities）人工智能与科学计算融合催生新需求AI+HPC市场规模预计2025年达320亿元，年复合增长率22%威胁（Threats）国际技术封锁加剧，供应链风险上升2024年已有37%超算项目遭遇关键设备出口限制综合趋势国产替代加速，生态建设成关键突破口预计2030年国产软硬件自给率将提升至75%以上四、政策环境与产业支持体系1、国家及地方政策导向十四五”及“十五五”规划中对超算的定位在国家“十四五”规划纲要中，超级计算被明确列为支撑国家科技自立自强和数字中国建设的关键基础设施之一，其战略地位显著提升。规划明确提出要加快构建以E级（百亿亿次）超算系统为核心的国家高性能计算环境，推动超算中心布局优化与能力升级，并强化超算在基础科学研究、重大工程仿真、人工智能训练、生物医药研发、气候模拟等关键领域的应用深度。截至2023年底，中国已建成天津、广州、无锡、长沙、深圳、济南、郑州等国家级超算中心，其中“神威·太湖之光”和“天河”系列持续在全球超算500强榜单中占据重要位置。根据工信部和国家超算中心联盟发布的数据，2024年中国超算整体算力规模已突破2.5EFLOPS（每秒250亿亿次浮点运算），占全球总超算算力的约28%。在“十四五”期间，国家财政对超算相关研发与基础设施建设的投入累计超过300亿元，带动地方配套资金及社会资本投入超千亿元，形成了以国家超算中心为枢纽、区域算力节点为支撑、行业应用平台为延伸的多层次超算服务体系。进入“十五五”规划前期研究阶段，超算的战略定位进一步向“智能算力融合基础设施”演进，强调与人工智能、大数据、量子计算等前沿技术的深度融合。据中国信息通信研究院预测，到2030年，中国超算与智能算力融合形成的新型算力体系规模将突破20EFLOPS，其中超算部分占比不低于30%，即约6EFLOPS以上。这一目标的实现依赖于新一代国产超算芯片（如昇腾、寒武纪、飞腾等架构）的持续突破、全栈式软件生态的自主可控以及绿色低碳技术的广泛应用。国家发改委在《算力基础设施高质量发展行动计划（2023—2025年）》中已明确要求，到2025年新建超算中心PUE（电源使用效率）值需控制在1.25以下，而“十五五”期间将进一步降至1.15以内，推动液冷、余热回收、可再生能源供电等技术在超算中心的规模化部署。与此同时，超算应用场景正从传统科研领域加速向智能制造、智慧城市、金融科技、自动驾驶等国民经济主战场拓展。据赛迪顾问数据显示，2024年中国超算行业市场规模已达480亿元，预计2025年将突破600亿元，2030年有望达到1800亿元，年均复合增长率超过20%。这一增长不仅源于硬件部署的扩张，更来自软件服务、算法优化、算力调度平台等高附加值环节的快速崛起。国家在“十五五”规划前期布局中，已将超算纳入“东数西算”国家工程的核心组成部分，推动在内蒙古、甘肃、宁夏、贵州等西部地区建设绿色超算集群，实现算力资源的跨区域协同与高效配置。此外，超算安全体系也被提升至国家战略高度，要求在芯片、操作系统、编译器、应用软件等全链条实现国产化替代，确保在极端外部环境下国家关键算力的持续可用性。综合来看，从“十四五”到“十五五”，中国超级计算正经历从“性能领先”向“生态主导”、从“单一算力供给”向“智能融合服务”、从“科研支撑工具”向“数字经济底座”的系统性转型，其发展路径不仅关乎技术自主，更深度嵌入国家整体科技与产业战略之中。新基建、东数西算等战略对超算的协同效应国家“新基建”战略与“东数西算”工程的深入推进，正深刻重塑中国超级计算行业的生态格局与发展路径。作为数字基础设施的核心组成部分，超级计算不仅承担着基础科研、高端制造、气象预测、生物医药等关键领域的算力支撑任务，更在国家整体算力网络布局中扮演着枢纽角色。根据中国信息通信研究院发布的《中国算力发展指数白皮书（2024年）》数据显示，截至2024年底，全国在用超算中心算力规模已突破300EFLOPS，其中由国家超算中心主导的算力占比超过60%。预计到2030年，伴随“东数西算”八大国家算力枢纽节点全面投产，全国超算总算力规模有望达到1,200EFLOPS以上，年均复合增长率维持在25%左右。这一增长并非孤立的技术演进，而是与“新基建”中5G、人工智能、工业互联网等领域的协同发展密不可分。例如，在“东数西算”框架下，东部地区对高实时性、高精度计算的需求持续攀升，而西部地区则依托能源成本优势和土地资源禀赋，成为超算基础设施部署的战略要地。内蒙古、甘肃、宁夏等地已陆续建成多个国家级超算节点，不仅承接东部溢出的高性能计算任务，还通过绿色能源供电实现PUE（电源使用效率）低于1.15的行业领先水平。据国家发改委2024年披露的规划，到2027年，西部超算节点将承担全国40%以上的非实时性高性能计算负载，有效缓解东部算力资源紧张与能耗压力。与此同时，超算与云计算、边缘计算的融合趋势日益明显，形成“云—边—超”一体化的新型算力服务体系。华为、中科曙光、浪潮等头部企业已开始在成渝、粤港澳、长三角等枢纽区域部署异构融合计算平台，支持AI训练、科学模拟与大数据分析的混合负载调度。这种架构不仅提升了算力资源利用率，也为超算商业化应用开辟了新路径。以生物医药为例，依托“东数西算”网络，东部科研机构可远程调用西部超算资源进行蛋白质折叠模拟，单次任务耗时从数周缩短至数小时，极大加速新药研发进程。此外，国家层面正加快制定超算能效标准与数据流通规范，推动建立全国统一的算力调度平台。2025年《全国一体化大数据中心协同创新体系算力调度实施方案》明确提出，将构建覆盖全国的超算资源目录与动态定价机制，实现跨区域、跨行业的算力共享与交易。这一机制预计将在2026年前完成试点，并于2028年全面推广，届时超算资源市场化配置效率将提升30%以上。从投资角度看，超算基础设施建设正成为地方政府与社会资本的重点投向。2023—2024年，全国超算相关项目投资额已超800亿元，其中约60%流向西部枢纽节点。预计2025—2030年间，该领域累计投资将突破3,000亿元，带动芯片、服务器、冷却系统、软件生态等上下游产业链协同发展。尤其在国产化替代加速背景下，以昇腾、寒武纪、海光为代表的国产加速芯片在超算场景中的渗透率快速提升，2024年已占新增部署算力的35%，预计2030年将超过70%。这种技术自主与战略布局的双重驱动，不仅保障了国家算力安全，也为超算行业注入了长期增长动能。未来，随着量子计算、类脑计算等前沿技术逐步融入超算体系，中国有望在全球高性能计算竞争中占据更加主动的位置，而“新基建”与“东数西算”的协同效应，将持续为这一进程提供坚实支撑。2、标准与安全体系建设超算能效与绿色标准制定进展近年来，中国超级计算行业在追求算力跃升的同时，对能效优化与绿色低碳发展的重视程度持续提升。根据中国信息通信研究院发布的数据，2024年中国超算中心整体PUE（电源使用效率）平均值已降至1.32，较2020年的1.52显著下降，部分新建超算设施如国家超算无锡中心、深圳超算中心等已实现PUE低于1.15的国际先进水平。这一进步不仅体现了硬件架构、液冷技术与智能调度算法的协同优化成果，也反映出国家在“双碳”战略目标下对高耗能数据中心的严格监管导向。2023年，工信部联合国家发改委、国家能源局等多部门联合印发《新型数据中心发展三年行动计划（2023—2025年）》，明确提出到2025年全国新建大型及以上数据中心PUE需控制在1.25以下，超算中心作为高性能计算的核心载体，被纳入重点监管与技术升级范畴。在此背景下，超算能效标准体系加速构建，中国电子技术标准化研究院牵头制定的《高性能计算能效评估方法》《液冷超算系统技术规范》等多项行业标准已于2024年进入试点应用阶段，为全国超算设施的绿色化改造提供统一技术依据。与此同时，市场对绿色超算的需求持续扩大，据赛迪顾问预测，2025年中国绿色超算市场规模将达到286亿元，年复合增长率超过18.5%，到2030年有望突破700亿元。这一增长动力主要来源于人工智能大模型训练、气候模拟、生物医药研发等高算力密集型应用场景对低能耗、高稳定性计算资源的迫切需求。在技术路径方面，浸没式液冷、相变冷却、余热回收与可再生能源耦合供电等绿色技术正逐步从示范项目走向规模化部署。例如，2024年投运的“天河新一代”超算系统采用全浸没液冷架构，整机功耗降低40%，年节电量超3000万千瓦时；而雄安新区规划建设的国家级绿色超算枢纽，则计划100%采用风电与光伏供电，打造“零碳超算”样板工程。政策层面，国家“十四五”数字经济发展规划明确提出构建绿色低碳的算力基础设施体系，2025年后将进一步推动超算能效标准纳入国家强制性能效标识管理范畴，对未达标设施实施限电或关停措施。国际对标方面，中国正积极参与ISO/IECJTC1/SC38等国际标准组织关于绿色计算的规则制定，力图在超算能效评价体系、碳足迹核算方法等领域输出中国方案。展望2030年，随着“东数西算”工程全面落地与可再生能源装机容量持续提升，预计全国超算中心平均PUE将稳定控制在1.15以内，绿色电力使用比例有望突破60%，超算行业将实现从“高算力高能耗”向“高效能低排放”的结构性转型。这一进程不仅将重塑中国超算产业的技术路线与商业模式，也将为全球高性能计算的可持续发展提供重要范式。数据安全与算力主权相关政策要求近年来，随着中国数字经济规模持续扩大，超级计算作为支撑人工智能、高端制造、生物医药、气象预测等关键领域发展的核心基础设施，其战略地位日益凸显。据中国信息通信研究院数据显示，2024年中国超算市场规模已突破860亿元人民币，预计到2030年将超过2500亿元，年均复合增长率维持在18%以上。在这一高速增长背景下，数据安全与算力主权成为国家层面高度关注的核心议题。2023年《数据安全法》《个人信息保护法》及《关键信息基础设施安全保护条例》等法规的全面实施，标志着中国在数据治理方面已构建起系统性法律框架。超级计算中心作为处理海量敏感数据和执行国家级科研任务的关键节点，被明确纳入关键信息基础设施范畴，其数据处理、存储、传输全过程必须符合国家强制性安全标准。国家网信办、工信部等部门陆续出台《算力基础设施高质量发展行动计划（2023—2025年）》《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》等政策文件，明确提出“算力自主可控、数据安全可信”的发展导向，要求超算系统在芯片、操作系统、中间件、应用软件等全栈技术链上实现国产化替代。截至2024年底，国内超算领域国产芯片部署比例已提升至65%，预计到2027年将超过90%，其中以“神威”“天河”“昇腾”为代表的国产计算架构在E级（百亿亿次）超算系统中占据主导地位。与此同时，国家推动“东数西算”工程纵深发展，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地布局国家算力枢纽节点，通过物理隔离、逻辑集中、安全加密等手段，构建覆盖全国的高安全等级算力网络。该网络不仅服务于商业应用，更承担国家重大科技专项、国防科研、金融风控等对数据主权有极高要求的任务。在国际地缘政治复杂化背景下，中国对境外云服务商和超算平台的数据跨境流动实施严格审查，要求涉及国家核心利益的数据必须在境内完成计算与存储，不得出境。这一政策导向直接推动了本地化超算服务生态的加速成熟，华为、中科曙光、浪潮、寒武纪等本土企业加大在安全计算、隐私计算、可信执行环境（TEE）等前沿技术领域的研发投入。据IDC预测，到2028年，中国超算市场中具备完整数据安全合规能力的解决方案占比将达80%以上。此外，国家超算中心正与高校、科研机构合作建立“数据安全沙箱”和“联邦学习平台”，在保障原始数据不出域的前提下实现多方协同计算，既满足科研效率需求，又守住安全底线。未来五年，随着《“十四五”数字经济发展规划》《新一代人工智能发展规划》等国家战略的深入推进，超算行业将在政策驱动下持续强化数据主权意识，构建以自主技术为基础、以安全合规为底线、以高效算力为支撑的新型基础设施体系，为2030年建成全球领先的数字强国提供坚实底座。五、投资机会、风险与策略建议1、重点投资方向识别异构计算、量子经典混合计算等前沿领域近年来，中国超级计算行业在异构计算与量子经典混合计算等前沿技术方向上持续加速布局，展现出强劲的技术演进动能与市场扩张潜力。根据中国信息通信研究院发布的数据，2024年中国异构计算市场规模已突破380亿元人民币，预计到2030年将增长至1200亿元以上，年均复合增长率超过21%。异构计算通过整合CPU、GPU、FPGA、ASIC等多种计算单元，在人工智能训练、科学模拟、气象预测、生物医药等高算力需求场景中显著提升能效比与计算密度。国家超算中心如无锡、广州、天津等地已全面部署基于国产昇腾、寒武纪、海光等芯片的异构计算平台，支撑起包括“东数西算”工程在内的国家级算力基础设施建设。与此同时，政策层面持续加码，《“十四五”数字经济发展规划》《算力基础设施高质量发展行动计划》等文件明确提出要加快异构融合架构的研发与应用，推动软硬件协同优化，构建开放兼容的异构生态体系。在技术演进方面，国内企业正着力突破异构资源调度、统一编程模型、内存一致性等关键瓶颈，华为、中科曙光、浪潮等头部厂商已推出支持多架构融合的智能调度系统与开发框架，大幅降低异构编程门槛，提升系统整体利用率。预计到2027年，全国将建成超过50个支持异构计算的高性能计算集群，覆盖80%以上的重点科研与产业应用场景。在量子经典混合计算领域，中国同样展现出前瞻性的战略布局与技术积累。2023年，中国科学技术大学联合本源量子、中科院软件所等机构成功构建全球首个“量子—经典混合计算云平台”，实现对量子线路与经典算法的协同调度与任务分解。据赛迪顾问预测，中国量子计算相关市场规模将在2025年达到45亿元，并在2030年突破300亿元，其中混合计算架构将占据核心地位。当前，混合计算主要聚焦于组合优化、金融风险建模、材料设计等量子优势初步显现的领域，通过将问题分解为经典可解部分与量子加速部分，有效规避当前含噪声中等规模量子（NISQ）设备的局限性。国家层面已设立“量子信息科学国家实验室”并投入超百亿专项资金，支持包括混合算法、量子中间件、误差缓解技术在内的基础研究。北京、合肥、上海等地已建成多个量子计算创新中心，形成“硬件—软件—应用”全链条生态。华为“盘古量子”、百度“量易伏”、阿里“量子实验室”等企业平台正加速推进混合计算工具链的标准化与开源化，推动产学研用深度融合。未来五年，随着超导、离子阱、光量子等硬件路线的持续突破，以及量子比特数量与保真度的稳步提升，混合计算有望在药物发现、密码破译、能源优化等高价值场景实现商业化落地。预计到2030年，中国将建成3—5个具备百量子比特以上处理能力的混合计算示范平台，并形成覆盖金融、化工、交通等行业的典型应用案例库，为超级计算向“量子增强”时代演进奠定坚实基础。这一技术路径不仅将重塑高性能计算的架构范式，更将成为中国在全球算力竞争中实现弯道超车的关键支点。行业应用深化（如生物医药、气候模拟、智能制造）随着中国超级计算能力持续跃升，其在生物医药、气候模拟与智能制造等关键领域的深度应用正加速推进，形成技术驱动与产业需求双向赋能的新格局。据中国信息通信研究院数据显示，2024年中国超算行业整体市场规模已突破420亿元人民币，预计到2030年将超过1100亿元，年均复合增长率达17.3%。在生物医药领域，超算正成为新药研发、基因测序与蛋白质结构预测的核心支撑平台。以AlphaFold2为代表的AI驱动结构生物学研究，依赖超算集群实现万亿级参数模型训练，大幅缩短药物靶点识别周期。国家超算广州中心与中科院上海药物所合作项目表明，借助“天河二号”系统，原本需耗时数月的分子对接模拟可在72小时内完成，效率提升近30倍。2025年起，国家“十四五”生物经济发展规划明确提出建设国家级生物医药超算平台，预计到2030年，超算支撑的AI辅助药物研发市场规模将达280亿元，占整个生物医药信息化投入的35%以上。气候模拟方面，中国气象局依托“神威·太湖之光”和新一代E级超算系统，已实现全球10公里分辨率、区域1公里级高精度数值天气预报，极端天气预警提前量由2020年的3天提升至2024年的5.8天。国家气候中心联合清华大学开发的“地球系统模式CESMChina”在超算支持下，可模拟未来百年气候变化情景，为“双碳”战略提供科学依据。据生态环境部预测，到2030年，气候模拟与碳中和路径优化相关超算服务市场规模将突破150亿元，年均增速超20%。智能制造领域则呈现“超算+工业软件+数字孪生”融合趋势。工信部《智能制造发展指数报告（2024）》指出，全国已有67个重点工业园区部署超算或高性能计算节点，用于复杂装备仿真、工艺优化与供应链智能调度。例如，中国商飞利用超算平台完成C929宽体客机全机气动结构耦合仿真，单次计算任务调用超200万个CPU核心，节省物理试验成本超4亿元。预计到2030年，超算在高端制造领域的渗透率将从当前的18%提升至45%，