多院士發(fā)聲：超算和智算缺一不可

以往完全需要HPC（超級(jí)計(jì)算機(jī)）的應(yīng)用場(chǎng)景中，如今30%可以用智能算力，70%仍需要HPC

文｜《財(cái)經(jīng)》研究員 周源 吳俊宇

編輯｜謝麗容

2月5日，國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)上線試運(yùn)行。國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)由科技部在2023年4月指導(dǎo)啟動(dòng)建設(shè)，其思路是用互聯(lián)網(wǎng)思維運(yùn)營(yíng)超算，將分散在全國(guó)各地的超算（超級(jí)計(jì)算機(jī)，HPC）中心通過算力網(wǎng)絡(luò)連接起來，形成一體化算力服務(wù)平臺(tái)，以解決算力資源分配不均、軟件生態(tài)不兼容等問題。

此次上線的是由3套曙光Scacle X萬卡超集群所提供人工智能（AI）算力，是國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上線以來接入的全國(guó)最大單體國(guó)產(chǎn)算力資源池，同時(shí)也激發(fā)了業(yè)內(nèi)對(duì)于超算和智算的討論。

《財(cái)經(jīng)》獲悉，AI太火，大量資金涌向智算，超算從業(yè)人士似乎正面臨超算建設(shè)趨冷壓力。有超算領(lǐng)域的博導(dǎo)向《財(cái)經(jīng)》說，如果未來超算相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)不好批，那我也得帶領(lǐng)學(xué)生轉(zhuǎn)型了。

中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)總體專家組組長(zhǎng)錢德沛院士在上線儀式上表示，AI應(yīng)用逐漸成為計(jì)算的主流，智算蓬勃發(fā)展是順應(yīng)市場(chǎng)需求，但智算和超算不是相互替代的關(guān)系，而是相互使能的關(guān)系。

算力分為通用算力、智能算力、超算算力。其中通用算力以CPU為核心，面向通用計(jì)算任務(wù)，支撐互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)IT、個(gè)人終端等廣泛場(chǎng)景；智能算力以GPU、AI加速芯片為核心，面向AI訓(xùn)練與推理；超算算力以HPC為核心，面向大規(guī)?？茖W(xué)與工程計(jì)算，支撐氣象、生物醫(yī)藥、新材料等國(guó)家重大科研與工程領(lǐng)域。

世界第一臺(tái)HPC誕生于美國(guó)上世紀(jì)60年代，美國(guó)始終將超算作為國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)力與國(guó)家安全的核心支撐，對(duì)超算建設(shè)保持高強(qiáng)度、持續(xù)性的戰(zhàn)略重視與資源投入，形成了政府主導(dǎo)、政企協(xié)同、實(shí)驗(yàn)室落地的成熟建設(shè)體系，且已構(gòu)建起全球領(lǐng)先的E級(jí)超算集群布局。

在超算領(lǐng)域，每半年發(fā)布一次的“HPC TOP500 排行榜”是全球最權(quán)威的超級(jí)計(jì)算機(jī)榜單，直觀反映各國(guó)在超算上的最新投資力度和技術(shù)發(fā)展水平，美國(guó)始終是這一榜單最積極的參與者，也是最有實(shí)力的國(guó)家之一。例如，2022年美國(guó)推出全球首臺(tái)E級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)“前沿（Frontier）”，該HPC曾創(chuàng)下全球HPC TOP 500榜單五連冠的霸榜紀(jì)錄；此后美國(guó)又相繼部署“酋長(zhǎng)石（El Capitan）”、“極光（Aurora）”兩款E級(jí)超算，三臺(tái)機(jī)型合力包攬榜單前三甲。直至最新的2025年第66屆榜單，歐洲首臺(tái)E級(jí)超算JUPITER Booster 躋身第四位，才打破了美國(guó)超算對(duì)榜單前四席位的長(zhǎng)期壟斷，但酋長(zhǎng)石、前沿、極光仍穩(wěn)居榜單前三。

中國(guó)超算建設(shè)始于上世紀(jì)80年代，從“銀河-1號(hào)億次機(jī)”起步，歷經(jīng)曙光、天河、神威系列自主攻關(guān)，逐步實(shí)現(xiàn)從跟跑到并跑，再到領(lǐng)跑的跨越。2010年“天河一號(hào)”首次登頂全球超算TOP500排行榜，2013年至2016年“天河二號(hào)”六度蟬聯(lián)榜首，2016年至2017年“神威·太湖之光”再奪四連冠；并且，中國(guó)團(tuán)隊(duì)先后三次斬獲全球HPC應(yīng)用最高獎(jiǎng)“戈登貝爾獎(jiǎng)”，代表著中國(guó)HPC水平實(shí)現(xiàn)從硬件到應(yīng)用與算法的全面提升。

隨著生成式AI的興起，智算算力建設(shè)如火如荼。工信部公開數(shù)據(jù)顯示，2023年底，中國(guó)智能算力規(guī)模為70EFLOPS（每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)），截至2025年年底，中國(guó)建成了萬卡智算集群42個(gè)，智能算力規(guī)模超過1590EFLOPS，位居全球前列。

智能算力建設(shè)如此之火，AI for Science （用人工智能加速科學(xué)研究）也被視為AI重要的應(yīng)用方向之一，多位行業(yè)人士擔(dān)心，從前被視為“國(guó)之重器”的超級(jí)計(jì)算機(jī)被邊緣化。

根據(jù)中國(guó)工程院院士陳左寧的研究，以前純靠超算發(fā)揮作用的場(chǎng)景中，30%可以用AI替代，70%仍需要超算。

“有些單位認(rèn)為，有了智能算力就不用買HPC的觀點(diǎn)是不對(duì)的?！痹跁?huì)后的媒體溝通上，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授鄭緯民對(duì)包括《財(cái)經(jīng)》在內(nèi)的媒體表示。

鄭緯民以天氣預(yù)報(bào)和石油勘探為例來說明超算與智算兩者缺一不可。

今天的天氣預(yù)報(bào)其實(shí)是把全球各地的氣溫、氣壓、風(fēng)速、濕度等海量觀測(cè)數(shù)據(jù)，代入一套極其復(fù)雜的大氣運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，通過巨量計(jì)算模擬未來天氣變化。

從具體實(shí)現(xiàn)來看，天氣預(yù)報(bào)應(yīng)用主要分兩步，第一步對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，第二步為模式處理，進(jìn)行氣象預(yù)測(cè)，以前整個(gè)過程都依賴超算，有了AI之后，第二步的模式處理、降雨預(yù)測(cè)可以用AI大模型，但數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié)仍然只能依賴HPC。

石油勘探也是如此?，F(xiàn)代石油勘探是先在地面按一定間距鉆孔、放置震源（炸藥），通過儀器接收地下反射的地震波信號(hào)，再根據(jù)波形特征分析地下結(jié)構(gòu)，從而判斷是否存在油氣資源。這個(gè)過程也分兩步，數(shù)據(jù)預(yù)處理和地下資源預(yù)測(cè)，以前都用超算。生成式AI出來后，預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)可以用AI大模型，但數(shù)據(jù)預(yù)處理仍離不開超算。

“要么需要兩臺(tái)機(jī)器分別負(fù)責(zé)和AI計(jì)算，要么一臺(tái)機(jī)器既能做HPC又能做AI計(jì)算?！彼f。

某資深A(yù)I芯片設(shè)計(jì)專家向《財(cái)經(jīng)》解釋，如果需要一臺(tái)機(jī)器兼顧AI與HPC，就要求所使用的AI芯片具備FP64雙精度浮點(diǎn)計(jì)算能力（即超高精度科學(xué)計(jì)算能力），才能既能滿足HPC場(chǎng)景嚴(yán)苛的精度要求，也可支撐AI大模型訓(xùn)練與推理，典型代表是英偉達(dá)和AMD的芯片；國(guó)內(nèi)企業(yè)中，海光（688041.SH），沐曦股份（688802.SH）、天數(shù)智芯（09903.HK）等也在架構(gòu)設(shè)計(jì)上支持FP64雙精度浮點(diǎn)計(jì)算能力。

已經(jīng)退休的中國(guó)科學(xué)院院士李國(guó)杰也出席了本次啟動(dòng)儀式，他表示，“不要刻意地講現(xiàn)在國(guó)家是發(fā)展智算還是發(fā)展超算，超算和智算都離不開?！崩顕?guó)杰是中國(guó)超算事業(yè)的開拓者與產(chǎn)業(yè)化奠基人。1993年，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出“曙光一號(hào)”，這是中國(guó)首臺(tái)自主HPC，直接促使西方國(guó)家解除10億次計(jì)算機(jī)對(duì)中國(guó)的禁運(yùn)，之后繼續(xù)主導(dǎo)研發(fā)曙光1000、4000A、“星云”等系列超算，持續(xù)刷新中國(guó)超算世界排名。并且，他還推動(dòng)成立中科曙光（603019.SH），將超算技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化。

在美國(guó)，智算建設(shè)一直是由谷歌、亞馬遜、Meta、微軟等科技企業(yè)主導(dǎo)，超算仍然依托政府力量推動(dòng)，且超算與智算融合成為新的方向。

例如，2025年美國(guó)能源部聯(lián)合AMD、惠普、甲骨文等企業(yè)，于橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)總投入超10億美元的“Lux”和“Discovery”兩大超算項(xiàng)目，此次合作的主要目的，旨在突破現(xiàn)有超算系統(tǒng)的性能限制，推動(dòng)HPC與AI進(jìn)一步融合。

不僅于此，2025年11月，特朗普政府通過行政令正式啟動(dòng)“創(chuàng)世紀(jì)計(jì)劃（Genesis Mission）”，將其定位為“當(dāng)代阿波羅登月計(jì)劃”，由能源部牽頭聯(lián)合17個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、頂尖高校及科技企業(yè)推進(jìn)。該計(jì)劃以超算為算力底座，整合AI、量子計(jì)算技術(shù)，計(jì)劃打造全球最先進(jìn)的“國(guó)家發(fā)現(xiàn)平臺(tái)”，核心目標(biāo)是將美國(guó)科研效率提升一倍，重點(diǎn)應(yīng)用于核聚變能源開發(fā)、先進(jìn)核能技術(shù)、新藥研發(fā)、量子算法創(chuàng)新等領(lǐng)域。

李國(guó)杰指出，超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上已有數(shù)千款軟件和超過100萬用戶，這在全球范圍內(nèi)是不多見的，它在推動(dòng)超算和智算普及化方面功不可沒，但中國(guó)算力發(fā)展仍需堅(jiān)持“建設(shè)大機(jī)器、解決大問題”的方向。