先进计算暨算力发展指数蓝皮书（2024年）
一、先进计算兴起带动全球算力高速发展
当前全球计算技术加速创新，计算硬件、软件、算法、架构之间彼此激荡、同频共振，量子、类脑等新兴计算技术创新跨界交叠、磨砺聚变，以大模型为代表的新兴应用驱动算力需求快速增长。推动先进计算产业高质量发展，对推进新型工业化、构建现代化产业体系意义重大。
（一）先进计算多元发展，计算技术创新活跃
先进计算是计算产业的基础和核心，也是推动新型工业化、构建现代化产业体系的重要力量。当前，人工智能、智能网联汽车等应用对先进计算的需求不断增长。2023年我国算力规模位居全球第二，近5年年均增速近30%。预计未来3年我国算力规模年均增速将达45%，算力需求强劲增长势头有望长期延续。
先进计算呈现多元化创新发展态势。芯片工艺持续升级，计算芯片、异构计算不断突破，计算技术迭代呈现体系化、全链条式创新。
从摩尔定律延续看，先进工艺如3nm量产和2nm以下节点的研发推动了晶体管技术的革新，芯粒技术利用高级封装实现不同工艺和类型的芯片立体集成，有效应对设计难度和成本问题。从计算处理器看，通用芯片性能持续提升，面向特定应用场景的高性能、低功耗、定制化的专用算力芯片也在智能驾驶、智能语音、图像识别等领域发挥愈加重要的作用。从计算架构看，单一CPU提供的通用算力在部分特定场景下处理效率不高，“CPU+专用芯片”的异构架构在高性能计算、人工智能等计算应用场景中正渐趋成为主流计算架构。
智能计算需求带动先进计算各层次突破创新与协同升级。2023年，大模型成为先进计算技术发展的主要目标场景，其对算力需求的提升直接带动基础工艺、硬件、软件、整机等多维度技术创新。基础工艺方面，极紫外光（ExtremeUltra-violet，EUV）光刻机应用持续深入，3nm工艺实现量产，环绕栅极（Gate-All-Around，GAA）晶体管结构正式应用于芯片制造；先进封装技术应用深化，如AMD、苹果等实现了CPU和GPU共封。计算硬件方面，高带宽、大密度存储技术持续突破，HBM3E样片实现交付，带宽高达1.2TB/s；片间高速互联技术持续发展，如英伟达NVLink-C2C技术可实现900GB/s的片间高速互联。计算软件方面，操作系统、编译器、数据库持续优化，以适配多类型计算芯片，提升大模型运行效率。PyTorch2.0版本新增Transformers自定义内核架构功能，能够更好适配各种计算芯片；英伟达推出TensorRT-LLM大模型加速库，能够提升LLM大模型的运行速率。计算整机方面，基于高速网络的大规模智算集群成为重点演进方向，英伟达、华为等厂商相继推出DGXGH200、Atlas900SuperCluster等多卡互联的超级计算机，并用于大模型训练推理。
本站内容源自互联网，如有内容侵犯了您的权益，请联系删除相关内容。 本站不提供任何金融服务，站内链接均来自开放网络，本站力求但不保证数据的完全准确，由此引起的一切法律责任均与本站无关，请自行识别判断，谨慎投资。
