摘要：中國通過長期堅持“機器、應用、環(huán)境”三位一體協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略，超算產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了從無到有、從弱到強的蛻變。目前我國超算產(chǎn)業(yè)已躋身全球第一梯隊，2022年我國超算算力規(guī)模為3.9 Eflops，較2021年提升了0.9 Eflops，占全球比重為24.4%。對于超算產(chǎn)業(yè)而言，超算互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建是一個重要的里程碑，更是一個新的開始。超算互聯(lián)網(wǎng)平臺可以突破當前算力設施分布不均衡、超算水平參差不齊、超算應用軟件自主研發(fā)和推廣不足等問題。通過網(wǎng)絡連接全國已經(jīng)建成的超算中心、智算中心，形成統(tǒng)一的應用環(huán)境，有利于培養(yǎng)用戶的使用習慣，降低使用門檻，提高超算資源的應用水平。超算互聯(lián)網(wǎng)正以一種全新的生產(chǎn)力形式，為各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入新動能，成為數(shù)字經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動力。

一、定義及分類

超算互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)的思維運營超算中心，并連接產(chǎn)業(yè)生態(tài)中的算力供給、應用開發(fā)、運營服務、用戶等各方能力和資源，構(gòu)建一體化超算算力網(wǎng)絡和服務平臺。重要目標是緊密連接供需雙方，通過市場化的運營和服務體系，實現(xiàn)算力資源統(tǒng)籌調(diào)度，降低超算應用門檻，并帶動計算技術(shù)向更高水平發(fā)展，推動自主核心軟硬件技術(shù)深度應用，輻射帶動自主可控產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展與成熟。超級計算機是構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)的基礎，從算力資源的需求看，超級計算機可以分為尖端超算、通用超算、業(yè)務超算和人工智能超算四大類。

二、行業(yè)政策

構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)對發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟、打造數(shù)據(jù)強國具有重要意義。近年來，我國中央政府及地方政府在政策中多次提及超算互聯(lián)網(wǎng)，大力支持超算互聯(lián)網(wǎng)建設，加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)。2023年10月，工業(yè)和信息化部、教育部等六部門發(fā)布了《算力基礎設施高質(zhì)量發(fā)展行動計劃》，提出要強化算力接入網(wǎng)絡能力。推動城域光傳輸設備向綜合接入節(jié)點和用戶側(cè)部署，加快實現(xiàn)大帶寬、低時延的全光接入網(wǎng)絡廣泛覆蓋，城區(qū)重要算力基礎設施間時延不高于1ms。提升邊緣節(jié)點靈活高效入算能力，滿足企業(yè)快速、就近、靈活、高效聯(lián)接算力需求。湖北省武漢市于2024年2月出臺了《武漢市推進算力基礎設施及應用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案（2024-2025年）》，其中表示要積極參與省級算力調(diào)度體系建設。推動武漢超算中心、曙光智算中心等加入國家超算互聯(lián)網(wǎng)體系。

三、發(fā)展歷程

超算互聯(lián)網(wǎng)是一種先進計算基礎設施，我國高度重視超算互聯(lián)網(wǎng)工程，并于2020年在重點研發(fā)計劃的“高性能計算”重點專項中，專門部署超算互聯(lián)網(wǎng)原型項目——國家高性能計算環(huán)境領(lǐng)域應用平臺及服務體系研究與構(gòu)建，目前已在多個方面取得了重要進展。超算互聯(lián)網(wǎng)原型項目可實現(xiàn)多個國家超級計算中心之間每秒千億字節(jié)的高速網(wǎng)絡互聯(lián)互通，聚合每秒不少于200億億次浮點運算的計算能力和1艾字節(jié)的存儲能力。2023年以來，超算互聯(lián)網(wǎng)建設步伐明顯提速，2023年4月，科技部高新司在天津組織召開國家超算互聯(lián)網(wǎng)工作啟動會。9月，國家超算互聯(lián)網(wǎng)開啟了面向軟件服務商和軟件平臺的招募。11月，國家超算互聯(lián)網(wǎng)啟動公開測試。

四、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)壁壘

超算互聯(lián)網(wǎng)屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，具有較高的技術(shù)壁壘。超算互聯(lián)網(wǎng)涉及超級計算機、高速網(wǎng)絡等多方面技術(shù)，對參與建設的各方技術(shù)要求較高。如超算中心是構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)的基礎，建設超級計算中心不等同于購置一臺高性能計算機，還需要做多方面的系統(tǒng)、業(yè)務建設以確保服務質(zhì)量和使用效率，包括基建設施、超級計算機系統(tǒng)、軟件、應用支持、服務運營機制等等。

2、人才壁壘

超算互聯(lián)網(wǎng)的建設與運營涉及諸多方面，需要大量的高素質(zhì)復合型人才，對研發(fā)人才與管理人才的專業(yè)知識與創(chuàng)新能力要求極高。尤其離不開以超算中心為主的超算運營管理與技術(shù)開發(fā)人才，需要具備相關(guān)應用領(lǐng)域和行業(yè)專業(yè)知識、行業(yè)經(jīng)驗的人才隊伍。

3、資金壁壘

超算互聯(lián)網(wǎng)是一個新鮮事物，全球范圍內(nèi)，并沒有經(jīng)驗可以借鑒，構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)不僅對技術(shù)、人才要求較高，還要求參與建設的各方具有較強的資金實力，以支撐長期持續(xù)的投入，實現(xiàn)不斷優(yōu)化升級，最大程度發(fā)揮超算互聯(lián)網(wǎng)的功能。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

超算互聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)包括基礎算力層、超算應用系統(tǒng)、應用使用者三層，超算中心主要提供超算算力、數(shù)據(jù)、軟件等資源，超算互聯(lián)網(wǎng)服務平臺以高速網(wǎng)絡連接全國各地各級超算中心，整合多個超算中心的軟硬件資源，通過搭建超算資源共享與交易平臺，支持算力、數(shù)據(jù)、軟件、應用等資源的共享與交易，并可為用戶提供多樣化的算力服務。

超算互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

超級計算機

中國國家并行計算機工程技術(shù)研究中心

曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司

浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司

聯(lián)想集團有限公司

通信網(wǎng)絡

中國移動通信集團有限公司

中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司

中國電信股份有限公司

華為技術(shù)有限公司

上游

超算互聯(lián)網(wǎng)平臺

中游

科學研究

人工智能

航天航空

工業(yè)制造

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司

（2）北京并行科技股份有限公司

并行科技自成立以來，圍繞超算建設者和最終使用者，自主研發(fā)并提供超算云軟件、超算云服務以及相關(guān)技術(shù)服務。超算云服務業(yè)務以云計算的方式向用戶提供高性能CPU、GPU算力資源及相關(guān)IT服務；超算云軟件涉及產(chǎn)品包括自研軟件、定制軟件及代理軟件。超算云服務為公司最大營收來源，2023年上半年該業(yè)務營收為15770.1萬元，占公司總營收的77.87%。其次為超算云系統(tǒng)集成業(yè)務，營收為3626.7萬元，占比為17.91%。

六、行業(yè)現(xiàn)狀

超算互聯(lián)網(wǎng)的建設離不開超算中心，中國通過長期堅持“機器、應用、環(huán)境”三位一體協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略，超算產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了從無到有、從弱到強的蛻變。目前我國超算產(chǎn)業(yè)已躋身全球第一梯隊，2022年我國超算算力規(guī)模為3.9 Eflops，較2021年提升了0.9 Eflops，占全球比重為24.4%。對于超算產(chǎn)業(yè)而言，超算互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建是一個重要的里程碑，更是一個新的開始。超算互聯(lián)網(wǎng)正以一種全新的生產(chǎn)力形式，為各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入新動能，成為數(shù)字經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動力。

七、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）國家政策不斷加大支持力度

構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字經(jīng)濟時代下我國算力產(chǎn)業(yè)重要任務之一。近年來，我國政府部門高度重視新型算力網(wǎng)絡體系建設，多次發(fā)布政策及在重要會議中表示，要加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)絡，支持超算互聯(lián)網(wǎng)建設。政策持續(xù)發(fā)力，未來將成為推動超算互聯(lián)網(wǎng)建設的重要因素之一。

（2）有利于提高超算資源的應用水平

超算互聯(lián)網(wǎng)平臺可以突破當前算力設施分布不均衡、超算水平參差不齊、超算應用軟件自主研發(fā)和推廣不足等問題。通過網(wǎng)絡連接全國已經(jīng)建成的超算中心、智算中心，形成統(tǒng)一的應用環(huán)境，有利于培育用戶的使用習慣，降低使用門檻，提高超算資源的應用水平。

（3）我國超級計算機性能得到了大幅提升

相較于發(fā)達國家，我國超算計算機研發(fā)起步較晚，但發(fā)展十分迅速，在國家部門、研究單位、行業(yè)企業(yè)等各方共同努力下，我國超級計算機性能得到了大幅提升，誕生了“天河系列”“神威·太湖之光”等性能優(yōu)異的超級計算機。超級計算機性能不斷提升為超算中心建設奠定了堅實的技術(shù)基礎，這也進一步凸顯了構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)的重要性。

2、不利因素

（1）產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚不完善

超算互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建和運營無論在技術(shù)上、人才上還是在商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)培育上都面臨著諸多挑戰(zhàn)。如存在產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚不完善，超算自主應用軟件用戶數(shù)量少、產(chǎn)品化弱、運營推廣不足，算力設施分布不均、接口不統(tǒng)一，不同超算中心、業(yè)務實體之間尚未建立共贏模式等問題。

（2）低時延和高帶寬網(wǎng)絡仍是當前超算互聯(lián)網(wǎng)亟待突破的關(guān)鍵技術(shù)之一

超算互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建于超級計算和高速網(wǎng)絡的基礎之上，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的依賴非常明顯。超算互聯(lián)網(wǎng)需要通過高速網(wǎng)絡高效連接來自不同超算中心和資源提供單位的、分布異構(gòu)的超算資源，需要實現(xiàn)算力、存儲、數(shù)據(jù)等各種高性能計算資源的共享和高性能計算任務的有效調(diào)度。數(shù)據(jù)的傳輸速度直接影響到計算效率，因此，長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蜁r延和高帶寬網(wǎng)絡仍是當前超算互聯(lián)網(wǎng)亟待突破的關(guān)鍵技術(shù)之一。

（3）行業(yè)人才缺口較大

超算互聯(lián)網(wǎng)是戰(zhàn)略性、前沿性的新興技術(shù)，超算互聯(lián)網(wǎng)建設步伐不斷提升，對人才需求持續(xù)增長，人才缺口也隨之擴大，既了解行業(yè)知識，又具備超算專業(yè)能力的交叉復合型人才嚴重不足，人才隊伍建設困難，從而制約行業(yè)發(fā)展。

八、競爭格局

超算互聯(lián)網(wǎng)對各類超算的“入網(wǎng)”持開放態(tài)度，在國家政府部門大力支持下，越來越多的市場主體參與到超算互聯(lián)網(wǎng)建設中，除國家超級計算天津中心、濟南中心、廣州中心等國家級超算中心外，還包括清華大學、西北農(nóng)林科技大學、長春師范大學、吉林大學等高校機構(gòu)，賽爾網(wǎng)絡、中誠華隆、中信網(wǎng)絡、世紀美揚等企業(yè)也在為超算互聯(lián)網(wǎng)建設貢獻力量。未來超算互聯(lián)網(wǎng)的建設仍需要各方共同發(fā)力。

九、發(fā)展趨勢

超算互聯(lián)網(wǎng)的搭建，意義不僅是算力的高效互聯(lián)互通，更是超算從提供硬件類算力支持到提供更軟的算力服務的轉(zhuǎn)變。未來，我國將繼續(xù)推動超算互聯(lián)網(wǎng)建設，夯實國家算力底座。屆時，我國超算互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)將不斷突破，產(chǎn)業(yè)生態(tài)持續(xù)完善，市場參與主體愈發(fā)豐富，有力支撐我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。科技部表示，計劃到2025年底，國家超算互聯(lián)網(wǎng)將可形成技術(shù)先進、模式創(chuàng)新、服務優(yōu)質(zhì)、生態(tài)完善的總體布局，有效支撐原始科學創(chuàng)新、重大工程突破、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展等目標達成，成為支撐數(shù)字中國建設的“高速路”。