世界計算大會 | 馬曉凱：AI時代的計算體系演進與全球競賽

呈現(xiàn)出“算力即國力、多層次競爭、聯(lián)盟化趨勢”的鮮明特征。

11月20日，2025世界計算大會專題活動“先進計算與人工智能融合驅(qū)動新實體”在長沙舉行。中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院電子信息研究所副所長馬曉凱發(fā)布《人工智能時代的計算范式重構(gòu)與全球競賽》研究成果，該成果系統(tǒng)梳理了計算處理器從“通用”到“專用”的架構(gòu)革命路徑，闡明了云計算從“算力供給”到“生態(tài)賦能”的進化邏輯，并前瞻性地分析了量子計算、光計算等非經(jīng)典計算技術(shù)的突破潛力。

報告指出，全球計算競爭已從普通商業(yè)競爭演變?yōu)閲壹壍摹敖裹c競爭”，呈現(xiàn)出“算力即國力、多層次競爭、聯(lián)盟化趨勢”的鮮明特征。報告建議從生態(tài)、技術(shù)、投資等多方面支持先進計算與人工智能的高效融合和雙向拉動。

計算體系的演進是人工智能發(fā)展的重要動力

傳統(tǒng)CPU因并行度低、能效比差，已無法滿足AI大規(guī)模并行計算需求。GPU憑借其“多而簡”的并行架構(gòu)，成為突破算力瓶頸的首個跳板。然而，GPU仍保留大量非AI冗余設(shè)計，難以實現(xiàn)“極致能效”。隨后誕生的TPU、NPU等專用處理器，通過硬件級結(jié)構(gòu)化并行設(shè)計，深度綁定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算流與數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)了訓練效率的數(shù)量級提升與能耗的數(shù)量級降低。

另外，早期AI算力面臨效率低下、成本高昂、資源閑置三重困境。云計算通過構(gòu)建彈性算力池，實現(xiàn)“按需分配、按使用付費”，使千億參數(shù)模型訓練從“巨頭專屬”變?yōu)椤爸行∑髽I(yè)可嘗試”。云廠商還通過云原生數(shù)據(jù)湖、AI開發(fā)平臺與零運維部署，打通數(shù)據(jù)、開發(fā)與部署全鏈路，顯著降低AI應(yīng)用門檻。報告預(yù)測，未來量子計算、光計算等非經(jīng)典計算技術(shù)有望進一步拓展算力邊界，助推人工智能發(fā)展。

從以計算為核心到以數(shù)據(jù)為核心

隨著AI算力需求的爆炸式增長，計算體系正經(jīng)歷從“以計算為中心”向“以數(shù)據(jù)為核心”演進。馬曉凱解釋道，傳統(tǒng)模式下CPU承擔了通信、存儲等過多任務(wù)，導(dǎo)致嚴重的通信瓶頸。而異構(gòu)融合通過在設(shè)備層和系統(tǒng)層混合部署CPU、GPU、DPU、NPU等多種計算單元，實現(xiàn)了計算效力最大化。另外，超節(jié)點成為目前發(fā)展的重要趨勢。英偉達GB200 NVL72、華為昇騰384、阿里巴巴磐久128、中科曙光scaleX640等超節(jié)點方案，通過在單機柜內(nèi)集成數(shù)百顆加速芯片并采用高速互聯(lián)技術(shù)，實現(xiàn)了算力規(guī)模的空前集中與效率的顯著提升，成為AI算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的核心方向。

從產(chǎn)品性能到生態(tài)與標準主導(dǎo)權(quán)

全球計算競爭正從單一產(chǎn)品性能比拼，轉(zhuǎn)向全棧服務(wù)、生態(tài)繁榮度與標準制定權(quán)的多維角逐。企業(yè)通過垂直整合強化鏈條競爭力。如谷歌、阿里云等互聯(lián)網(wǎng)巨頭加速自研芯片，降低對外依賴。

在標準領(lǐng)域，英偉通過有條件開放NVLink技術(shù)鞏固互聯(lián)協(xié)議影響力；AMD、英特爾、博通等成立UALink聯(lián)盟，推動開放加速器互連標準。生態(tài)規(guī)模成為關(guān)鍵競爭指標：英偉達CUDA社區(qū)開發(fā)者超400萬，華為通過開源CANN架構(gòu)吸引全球開發(fā)者完善生態(tài)。

算力即國力，全球競逐白熱化

報告強調(diào)，算力已被多國視為與石油、稀土同等級別的國家戰(zhàn)略儲備資源。美國通過《國家計算儲備：藍圖》將算力納入戰(zhàn)略儲備體系，并依托英偉達、英特爾、AMD等核心企業(yè)，構(gòu)建“產(chǎn)學研”協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)。2024年，美國在網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)研發(fā)計劃（NITRD）中投入109億美元，重點支持人工智能、高性能計算與大數(shù)據(jù)領(lǐng)域。

英國則提出“計算主權(quán)”戰(zhàn)略，投入20億英鎊分三階段建設(shè)世界級計算生態(tài)系統(tǒng)：2025年奠基超級計算中心與AI增長區(qū)；2027年實現(xiàn)算力規(guī)模翻20倍；2030年后整合量子計算、類腦計算等前沿技術(shù)，保持戰(zhàn)略優(yōu)勢。

印度、新加坡、馬來西亞等國也憑借差異化路徑切入全球算力鏈條。印度通過“國家超級計算任務(wù)”與“印度AI使命”推動算力普惠；新加坡以開放政策吸引英偉達、谷歌設(shè)立區(qū)域總部，打造全球技術(shù)“試驗場”；馬來西亞則依托區(qū)位優(yōu)勢建設(shè)數(shù)據(jù)中心樞紐，服務(wù)東南亞數(shù)字經(jīng)濟增長。

報告建議，應(yīng)加強科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，強化企業(yè)主體創(chuàng)新地位，制定先進計算硬件互聯(lián)、軟件框架與能效評價國家標準，引導(dǎo)社會資本向芯片、存儲、互聯(lián)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)傾斜，大力培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)。企業(yè)應(yīng)與高校、科研機構(gòu)共建實驗室，推動產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新，突破存算一體芯片、異構(gòu)計算等核心技術(shù)，面向制造、能源、金融等重點場景打造全鏈條解決方案。投資方應(yīng)關(guān)注“先進計算+行業(yè)”融合場景，鼓勵投早投小投硬科技，堅持長期主義。

2025世界計算大會由湖南省人民政府主辦，湖南省工業(yè)和信息化廳、長沙市人民政府、湖南大學、中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院、全球計算聯(lián)盟承辦。本次大會正式發(fā)布“2025全球計算十大創(chuàng)新成就”和“2026全球計算十大發(fā)展趨勢”，總結(jié)2025全球計算產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成就，前瞻2026計算技術(shù)迭代方向。大會期間舉辦“1+5+5+1”共12場主題活動，包括1場高規(guī)格的開幕式暨主題報告會、5場聚焦計算核心前沿的專題活動、5場技術(shù)賦能行業(yè)發(fā)展的同期活動和1場創(chuàng)新成果展示。

自2019年起，世界計算大會已成功舉辦6屆。經(jīng)過6年的沉淀，大會已經(jīng)成為計算領(lǐng)域展示科技創(chuàng)新成果、推動產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展、促進國際交流合作的高端化、國際化、專業(yè)化平臺，為推動數(shù)字經(jīng)濟和計算產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了重要支撐。

采寫：崔亮亮

編輯：博文

指導(dǎo)：辛文