中国信通院：2018先进计算发展研究报告（附下载）

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现代计算技术起源于1946年埃尼阿克(ENIAC)的诞生，迄今为止已有超过七十年的发展历程，在半导体工艺器件、CPU芯片以及分布式、集群、异构等系统技术的推动之下，历经大型机/小型机、PC/服务器、集群/分布式、小型化/低功耗等发展阶段，成为ICT产业升级最快、创新最活跃的领域之一。 供给和需求的不匹配推动计算技术产业进入新一轮发展周期，人工智能、自动驾驶、物联网、VR/AR等创新应用取代基础软硬件成为创新新动能，面向不同应用计算需求的优化和加速将成为近期先进计算技术升级的主要思路。当前，技术创新模式和产业生态体系重构在即，开源开放的影响力日益凸显，多元化的生态发展趋势也为后进入者带来更多的发展机遇。 本报告在总结计算技术发展历程和技术体系的基础之上，分析研究现阶段计算技术发展的总体态势，并对重点技术进行了系统阐述，在此基础之后提出未来计算技术发展的趋势和展望。

　一、   先进计算的内涵和体系... 1

　　(一)    计算技术产业发展历程... 1

　　(二)    对先进计算的理解... 3

　　二、   现阶段先进计算总体发展态势... 6

　　(一)    供需不匹配是目前计算技术产业面临的主要问题... 6

　　1.固有计算技术升级模式遭遇天花板... 6

　　2.应用创新对计算需求的增速远超摩尔定律... 8

　　(二)    短期内需求驱动创新将主导计算技术产业的升级... 10

　　1.发展动能转换：应用取代基础软硬件成为创新新动能... 10

　　2.发展模式变换：以融合专用加速的系统优化为主... 11

　　三、   现阶段先进计算创新重点... 13

　　(一)    器件技术：多路径推动摩尔定律持续演进... 13

　　(二)    部件技术：三大计算单元加速协同创新... 16

　　1.数据处理单元... 17

　　2.数据存储单元... 22

　　3.数据交换单元... 24

　　(三)    系统技术：围绕应用需求展开体系化升级... 25

　　1.异构及可重构... 25

　　2.分布式及集群... 30

　　3.内存计算及存算一体化... 33

　　(四)    非冯诺依曼架构：量子和类脑成为探索重要方向... 35

　　四、   近期发展趋势与展望... 38

　　(一)    创新应用是计算技术产业升级的首要驱动力... 38

　　(二)    开放融合是先进计算技术创新的主导模式... 40

　　(三)    先进计算产业生态进入多元化重构期... 41

来源：信通院