中国电子信息工程科技发展研究——智能计算专题

智能计算作为人工智能时代的核心生产力，已成为国际计算机科技发展的焦点，在计算理论、体系架构、应用模式等方面迎来颠覆性变革。《中国电子信息工程科技发展研究.智能计算专题》从全球发展态势、我国发展现状、未来展望和热点亮点四个方面介绍智能计算取得的重要进展情况，对智能计算核心器件、关键软件、计算设备、计算架构等全球及我国态势、关键技术产业进展进行深入研究，希望为我国智能计算领域的发展提供参考。

目录
《中国电子信息工程科技发展研究》编写说明
前言
第1章 全球发展态势 1
1.1 智能计算 1
1.1.1 智能计算应用领域不断扩展 2
1.1.2 智能计算向多元化、规模化方向发展 3
1.1.3 智能计算给计算机体系结构带来挑战 4
1.1.4 智算中心成为行业发展方向 5
1.1.5 智能计算框架创新升级 6
1.1.6 智能计算推动行业智能化升级 7
1.1.7 存算一体架构为算力提升提供新的机遇 8
1.2 非传统计算 9
1.3 开源创新和生态构建 11
1.3.1 国际国内智能计算开源生态建设并行发展 12
1.3.2 基于云服务的开源协同更加智能化 13
1.3.3 基于RISC-V的开源芯片快速崛起 14
1.4 计算模式与行业应用 15
1.4.1 5G促进“端边云网智”计算模式全面发展与应用 15
1.4.2 云边端融合计算在工业领域应用趋于成熟 16
1.4.3 人工智能依托“端边云网智”计算架构实现规模化应用 17
1.5 计算芯片 17
1.5.1 行业对芯片需求加剧 18
1.5.2 芯片制造工艺发展实现多点突破 18
1.5.3 X86和ARM在智能计算中仍占据重要地位 20
1.5.4 通用加速芯片支撑智能计算性能成倍提升 21
1.5.5 领域定制芯片蓬勃发展 22
1.5.6 芯粒组装模式成为重要发展趋势 24
1.5.7 多源异构数据的处理需求增长迅速 25
1.5.8 新型芯片产业化应用有待提升 26
1.6 智算中心操作系统 27
1.6.1 智算中心操作系统是云操作系统迭代升级的产物 27
1.6.2 头部厂商纷纷布局并推动智算中心操作系统发展 29
1.7 智能计算平台 30
1.7.1 智能计算与高性能计算平台结合与发展 30
1.7.2 智能计算系统发展应用面临多方挑战 33
第2章 我国发展现状 37
2.1 国产计算芯片 37
2.1.1 我国电子信息产业规模增长迅速 37
2.1.2 国产CPU芯片自主化生态体系加速构建 38
2.1.3 国产GPU芯片研发迎来热潮 39
2.1.4 国产FPGA公司加快研发进度 41
2.1.5 国产AI芯片研发能力显著提升 42
2.1.6 国产领域专用芯片加速国产化替代 44
2.1.7 国产存算一体芯片突破瓶颈 45
2.2 操作系统与基础软件 47
2.2.1 我国AI基础模型发展迅速 47
2.2.2 操作系统迎来新一轮繁荣期 48
2.2.3 国产软硬件多样化的智能计算生态加速成型 49
2.2.4 “端边云一体”的AI软件加速人工智能全场景应用 51
2.2.5 我国在大规模并行计算方面步入世界领先水平 52
2.2.6 规模化智算中心操作系统应用达到国际先进水平 54
2.2.7 智算中心操作系统向多场景延伸和覆盖 56
2.3 云边协同 60
2.3.1 云边协同的融合计算模式成为新的发展方向 61
2.3.2 “端边云网智”融合计算技术不断创新且产业发展趋势逐步明朗 62
2.3.3 人工智能从中心云向边缘下沉促使边缘智能应运而生 64
2.3.4 云服务向边缘侧延展并提出全新安全防护需求 65
2.4 计算生态规模、架构、形态同步演进 67
2.4.1 基建化、一体化建设亟待发展 67
2.4.2 国内企业纷纷探索跨域算力协同支撑全国算力一体化建设 68
2.4.3 应用推动算力多元化创新发展 68
第3章 未来展望 70
3.1 计算平台技术不断突破，生态构建逐步完善 70
3.1.1 计算平台体系结构孕育重大创新 70
3.1.2 计算平台软件生态迎来重要发展机遇 71
3.2 新型基础服务设施推动智能计算产业发展 72
3.2.1 算力一体化发展成为国家战略 72
3.2.2 构建多元异构算力设施体系推动智算中心建设 73
3.3 操作系统促进行业深度融合 73
3.3.1 深度学习框架深化探索 73
3.3.2 超大规模预训练模型通用化 74
3.3.3 云原生加速AI落地 75
3.4 多项计算芯片实现国产自主化 76
3.4.1 多种指令架构并行演进发展 76
3.4.2 核心芯片设计封装技术升级 77
3.4.3 自主计算芯片产业生态环境快速形成 77
3.5 云数智深度融合成为推动数字经济产业发展的新动力引擎 79
3.5.1 算力的多元化持续丰富泛在软件定义内涵 80
3.5.2 大规模多云混合云进一步往互联互通互操作方向发展 80
3.5.3 虚拟化和容器化并存融合演进推动云原生技术重塑IT 架构 81
3.5.4 数、智、超以云为基础底座并在云上统一以服务形式呈现 81
3.5.5 数据中心完全自动化管理开始“由点到面” 81
3.5.6 开源成为技术创新和生态构建的主要途径 82
3.5.7 云及数据安全新技术持续发展 82
3.5.8 无代码/低代码平台加速人工智能应用落地 82
第4章 我国热点亮点 84
4.1 计算芯片 84
4.1.1 芯片需求持续扩张推动国产芯片向国际先进看齐 84
4.1.2 我国自研芯片在多领域实现技术与研发突破 86
4.1.3 我国自主指令系统架构步入新阶段 88
4.1.4 智能计算芯片加速实现规模化的国产替代 89
4.1.5 计算芯片IP芯片化 90
4.1.6 加强核心技术理论突破与先进技术创新 91
4.2 操作系统/基础软件 93
4.2.1 面向人网物融合场景的多端融合操作系统探索发展 93
4.2.2 新型操作系统呈现多样化发展趋势 94
4.2.3 深度学习大规模应用开发部署能力与模型构建成为亮点 96
4.2.4 人工智能技术实现与热点行业场景的深度融合 97
4.2.5 智算中心操作系统成为企业实现AI应用的载体 99
4.2.6 加强智算中心操作系统技术突破与生态建设 102
4.3 计算平台 103
4.3.1 我国在计算平台建设的能力和技术储备达世界领先水平 103
4.3.2 我国自研计算系统性能显著提升并实现多线应用 105
4.3.3 超大规模数据中心建设与10E量级的计算平台协同发展 106
4.4 计算模式 108
4.4.1 “端边云网智”融合的计算模式处于发展初期 108
4.4.2 边缘计算业务下沉 109
4.4.3 图计算实现技术突破并取得多项创新成果 110
第5章 领域年度热词 112
第6章 领域“长板” 117
6.1 计算模式 117
6.2 计算芯片 118
参考文献 120