河南省先進計算產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展問題及對策研究

摘要：近年來，河南省全面實施“換道領跑”戰(zhàn)略，大力培育具有前瞻性、引領性的先進計算產(chǎn)業(yè)，初步形成了布局合理的先進計算產(chǎn)業(yè)鏈，但在產(chǎn)業(yè)鏈中仍然存在產(chǎn)業(yè)基礎不強、頭部企業(yè)過少、數(shù)據(jù)開放度不高、應用場景較少等諸多問題，嚴重制約了河南省先進計算產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。針對這一問題，本文提出了一系列對策，包括：鞏固先進計算產(chǎn)業(yè)鏈上游的基礎、強化產(chǎn)業(yè)鏈中游核心企業(yè)的培育與引進、拓展產(chǎn)業(yè)鏈下游的應用場景、完善先進計算產(chǎn)業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)等。

關鍵詞：河南省；先進計算；產(chǎn)業(yè)鏈

DOI：10.12433/zgkjtz.20250106

一、我國先進計算產(chǎn)業(yè)概述

（一）先進計算的內(nèi)涵

先進計算是融合了計算、存儲、網(wǎng)絡、控制等技術，實現(xiàn)人、機、物互通和智能應用的新一代信息基礎設施，是一系列能夠有效提升算力規(guī)模、降低算力成本、提高算力利用效率的創(chuàng)新性技術，涵蓋超級計算機、高性能計算、云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、量子計算等多個領域。先進計算是數(shù)字經(jīng)濟時代的新質(zhì)生產(chǎn)力，對推動科技進步、促進產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉型以及支撐經(jīng)濟社會發(fā)展有重要作用，在全球范圍內(nèi)，先進計算技術的發(fā)展水平已成為衡量一個國家科技實力和經(jīng)濟競爭力的重要指標，世界多國政府、高校、科研機構、市場主體等都在加速推進先進計算領域的基礎研究、應用研究和前沿布局[1]。

（二）先進計算要素與產(chǎn)業(yè)鏈

先進計算的三大構成要素主要是算力、算法、算據(jù)。算力層面指服務于經(jīng)濟社會發(fā)展的計算能力，具有計算能力的軟硬件，主要對象包括CPU/GPU/NPU、服務器、存儲器等基礎產(chǎn)品。算法層面指驅(qū)動計算發(fā)揮賦能效用的系列理論、架構、系統(tǒng)、軟件、方法的統(tǒng)稱，包括計算理論、計算架構、計算系統(tǒng)及各類計算方法、EDA、基礎軟件等。算據(jù)層面指一切比特化的事物，及其生成、采集、編碼、存儲、傳輸、搜索等系列行為，如圍繞數(shù)據(jù)存儲、清洗、分析、挖掘、交易等過程提供的產(chǎn)品及服務。先進計算產(chǎn)業(yè)鏈包括核心元器件層、整機層、基礎軟件層、平臺層、應用層等五個層次[2]。核心元器件層和整機層是先進計算產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)業(yè)，形成先進計算的算力要素。基礎軟件層和平臺層是先進計算產(chǎn)業(yè)鏈的中游產(chǎn)業(yè)，形成先進計算的算法要素。先進計算產(chǎn)業(yè)鏈的下游是應用層。算據(jù)主要來源于產(chǎn)業(yè)鏈下游應用層，服務于中游算法層。中游算法層算法類別包括類腦計算、量子計算、光計算、分布式計算、并行計算、邊緣計算、云計算、人工智能、存算一體等算法。

（三）我國先進計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況

我國先進計算產(chǎn)業(yè)在基礎理論方面、芯片技術方面、計算系統(tǒng)方面已積累了一定量級的底層儲備，在大國大市場和國家治理現(xiàn)代化的背景下?lián)碛袕V闊的市場空間，發(fā)展先進計算對加快經(jīng)濟社會發(fā)展、重塑產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢具有重要戰(zhàn)略意義。近年來，以人工智能、高端芯片為代表的新一代信息技術在我國快速發(fā)展，先進計算面向海量數(shù)據(jù)、實時響應、多元場景、綠色安全等場景的信息處理需求，通過計算理論、計算器件、計算部件、計算系統(tǒng)等融合性創(chuàng)新和顛覆性重構，形成更高算力、更高能效、更加多樣、更加靈活的計算產(chǎn)品，涵蓋通用計算、智能計算、高性能計算、前沿計算等計算范疇，在數(shù)字政府、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、遠程教育、金融科技、航空航天、文化傳媒等多個領域得到廣泛應用。

二、河南省先進計算產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀

（一）河南省積極發(fā)展先進計算產(chǎn)業(yè)

河南省積極融入國家大數(shù)據(jù)、5G、算力一體化等戰(zhàn)略布局，加快建設以國家超級計算鄭州中心、人工智能計算中心、邊緣計算中心、5G網(wǎng)絡為重點的基礎設施，先后出臺《河南省鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《河南省大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2022—2025年）》《河南省“十四五”數(shù)字經(jīng)濟和信息化發(fā)展規(guī)劃》《河南省新型顯示和智能終端產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化提升方案》等規(guī)劃（方案），設立新興產(chǎn)業(yè)投資引導基金，成立省信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)研究院、省信創(chuàng)培訓學院等平臺。河南省將先進計算產(chǎn)業(yè)納入28個重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈之一，致力于將其打造成為規(guī)模達千億級別的產(chǎn)業(yè)鏈。

（二）基本形成多點布局的產(chǎn)業(yè)鏈條

河南省已初步形成“一核多點”的先進計算產(chǎn)業(yè)布局，形成以鄭州為重點發(fā)展算力研發(fā)和服務—以鄭州航空港區(qū)為重點發(fā)展整機與核心零部件研發(fā)制造—以許昌和鶴壁為重點發(fā)展信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的先進計算產(chǎn)業(yè)鏈條。超聚變作為全球領先的產(chǎn)業(yè)鏈上游算力基礎設施與服務提供商落地鄭州后，帶動記憶科技等省外產(chǎn)業(yè)鏈中游的核心配套企業(yè)落戶鄭州航空港區(qū)并投產(chǎn)。產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)龍芯中科圍繞芯片、主板、內(nèi)存、硬盤等產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)，在鶴壁布局云涌科技板卡生產(chǎn)、龍芯芯片封裝測試等多個優(yōu)質(zhì)項目。其中，鄭州集聚了超聚變、浪潮、長城、紫光等服務器和PC機廠商，超聚變服務器產(chǎn)能達到60萬臺，形成了以高新區(qū)圖靈小鎮(zhèn)、鄭東新區(qū)中原科技城、鯤鵬小鎮(zhèn)、中原算力谷等為代表的先進計算產(chǎn)業(yè)、鄭州數(shù)據(jù)交易中心等上游和中游算力算據(jù)集群。全省在產(chǎn)業(yè)鏈下游推廣了一批政務、基礎設施、產(chǎn)業(yè)、社會等領域的示范應用，實施了一批智慧城市、智慧教育、智慧健康、智慧環(huán)保、智慧社區(qū)、智慧旅游等應用示范工程，不斷擴大市場需求，提高品牌競爭力[3]。

（三）先進計算產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展較快

建成國家超級計算鄭州中心、中原人工智能計算中心一期，啟動建設多個邊緣計算中心以及存算一體數(shù)據(jù)中心等基礎設施，建成了省信創(chuàng)綜合服務保障中心、中原鯤鵬生態(tài)創(chuàng)新中心等適配服務平臺。“國家超算互聯(lián)網(wǎng)核心節(jié)點”的建設將極大提升河南省在國家算網(wǎng)布局的地位。鄭州數(shù)據(jù)交易中心加速了數(shù)據(jù)的市場化應用。在軟件方面，超聚變推出服務器操作系統(tǒng)，填補了河南省在操作系統(tǒng)等基礎軟件方面的空白。近年來，河南省加強與華為、浪潮、紫光、長城、曙光等優(yōu)勢企業(yè)合作，在鄭州、許昌、安陽等地建設了一批硬件生產(chǎn)基地，全省服務器產(chǎn)業(yè)從無到有、迅速成長。許昌積極布局鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)，鯤鵬服務器產(chǎn)能已達到36萬臺，具備了一定產(chǎn)業(yè)基礎。2023年，河南省服務器產(chǎn)能已超過130萬臺，PC機產(chǎn)能240萬臺[4]。

三、河南省先進計算產(chǎn)業(yè)鏈存在的問題

（一）先進計算產(chǎn)業(yè)基礎有待加強

產(chǎn)業(yè)鏈上游核心處理器、板卡、存儲器等核心部件自主研發(fā)制造能力不強，算力核心技術受制于人，關鍵零部件外部依賴性較強，在CPU和GPU等算力基礎硬件和配套軟件體系建設相對薄弱。先進計算研發(fā)投入和創(chuàng)新能力方面與先進計算發(fā)達地區(qū)差距仍然較大。在人才方面，產(chǎn)業(yè)鏈上游的系統(tǒng)軟件開發(fā)工程師、集成方案工程師、硬件工程師等相對缺乏。產(chǎn)業(yè)鏈中游的產(chǎn)品研發(fā)、應用工程師比較缺乏。產(chǎn)業(yè)鏈下游的運維、售前、售后技術支持人員相對缺乏。

（二）產(chǎn)業(yè)鏈中游頭部企業(yè)相對匱乏

先進計算產(chǎn)業(yè)鏈中游具有牽引產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)和拓展產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)的重要作用，是先進計算產(chǎn)業(yè)鏈的“中流砥柱”，相較于先進計算發(fā)達的地區(qū)，河南省在產(chǎn)業(yè)鏈中游的基礎軟件層和平臺型企業(yè)的頭部企業(yè)相對匱乏，這極大制約了算力的應用和算法的場景拓展，限制了先進計算產(chǎn)業(yè)鏈整體的發(fā)展規(guī)模和質(zhì)量。

（三）產(chǎn)業(yè)鏈下游應用場景有待拓展

先進計算相關的消費應用和行業(yè)應用場景有待挖掘。在“工業(yè)大腦”和“城市大腦”領域應用案例總體偏少，在鋼鐵、醫(yī)藥、裝備、能源、化工等行業(yè)研發(fā)、制造、銷售等環(huán)節(jié)應用場景仍然不足，在餐飲、住宿、出行、購物、娛樂等民用消費領域應用場景的潛力也沒有得到有效挖掘。基礎算力增加和應用場景不足的錯位現(xiàn)象仍然存在。

（四）數(shù)據(jù)開放度不夠

公共數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)安全與數(shù)據(jù)開放方面界定不清，導致適合開放的公共數(shù)據(jù)不能面向社會充分開放，影響相關領域的應用和發(fā)展。數(shù)據(jù)流通總體質(zhì)量有待加強，數(shù)據(jù)及時性、價值含量、可讀性方面需要提高，不能充分滿足市場主體需求。個人信息數(shù)據(jù)面臨安全風險，存在著數(shù)據(jù)被過度收集，以及數(shù)據(jù)泄露、篡改、破壞、偽造等問題，可能導致個人隱私被侵犯風險較大，甚至對個人人身、財產(chǎn)、生命安全造成危害。

四、河南省先進計算產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的對策

（一）夯實先進計算產(chǎn)業(yè)鏈上游基礎

梳理先進計算產(chǎn)業(yè)鏈圖譜，以超聚變等先進計算核心企業(yè)為鏈主，圍繞芯片、CPU、GPU、主板、服務器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等產(chǎn)業(yè)鏈中游和上游產(chǎn)業(yè)，著力發(fā)展整機設計、核心元器件、關鍵材料等產(chǎn)業(yè)鏈短板環(huán)節(jié)，提升產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)的配套能力。強化操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應用軟件、外接設備等的國產(chǎn)適配，推動產(chǎn)業(yè)應用落地[5]。推進核心芯片和底層軟件攻關，突破一批關鍵技術，夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎。引導市場主體創(chuàng)新突破，強化骨干企業(yè)在重大專項創(chuàng)新突破上的主體地位，加強產(chǎn)學研用研發(fā)力量協(xié)調(diào)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同，統(tǒng)籌利用各方資源，支持基礎軟件、核心電子器件、高端通用芯片等重點產(chǎn)品研發(fā)和試驗驗證。加大圍繞芯片的核心技術研發(fā)突破。支持龍頭企業(yè)聯(lián)合高校院所以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)實施計算產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)新項目，開展計算領域重大關鍵技術聯(lián)合攻關。支持E級計算機核心技術、加速處理技術級硬件加速器（包括GPU、FPGA、NPU等異構計算處理器）、云邊協(xié)同計算系統(tǒng)和內(nèi)存計算系統(tǒng)等計算系統(tǒng)相關領域?qū)崿F(xiàn)重大突破的企業(yè)發(fā)展。

（二）加強先進計算產(chǎn)業(yè)鏈中游的頭部企業(yè)培育和引進

大力培育和引進一批人工智能和云計算等先進計算產(chǎn)業(yè)鏈中游頭部企業(yè)、細分領域獨具技術優(yōu)勢的潛力型企業(yè)。支持有實力的企業(yè)牽頭國家、省研發(fā)攻關項目。加強河南省支持先進計算相關的軟件產(chǎn)業(yè)政策的實施，全面落實落細國家軟件產(chǎn)業(yè)稅收優(yōu)惠政策。鼓勵地方對被認定為國家級軟件名園、省級數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園的園區(qū)給予獎勵。引導各地加大開源社區(qū)、人工智能開放創(chuàng)新平臺等建設。強化科技服務對先進計算及相關產(chǎn)業(yè)賦能。培育河南省本地先進計算領域骨干企業(yè)，重點遴選一批經(jīng)營業(yè)績良好、成長性高的“單項冠軍”、專精特新“小巨人”企業(yè)，在自主研發(fā)、上市孵化、品牌建設、融資服務等方面進行重點支持。支持龍頭企業(yè)建立產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作關系，帶動中小企業(yè)共同發(fā)展。對具有國際化背景、自主創(chuàng)新能力強、品牌知名度高、盈利模式成功、發(fā)展前景良好，且對本地先進計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重大引導或推動作用的先進計算領域重大項目予以重點扶持，按照“一事一議”政策給予支持。

（三）拓展先進計算產(chǎn)業(yè)鏈下游的場景應用

在發(fā)展通用型大模型邊際效應逐步降低的背景下，充分利用河南省人口多、數(shù)據(jù)多、場景應用豐富等優(yōu)勢，圍繞新能源汽車、裝備制造、低空經(jīng)濟、航空航天、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)設計、智慧政務、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧政法等領域，加快研發(fā)垂直行業(yè)大模型。深化與智能網(wǎng)聯(lián)車融合發(fā)展，深耕自動駕駛、車路云一體化等新技術新應用。依托國家超級計算鄭州中心、中原人工智能計算中心、省信創(chuàng)綜合服務保障中心、中原鯤鵬生態(tài)創(chuàng)新中心等平臺，大力發(fā)展5G、云服務、元宇宙、數(shù)字化運用等前沿信息技術的研發(fā)與應用。支持符合條件的先進計算產(chǎn)品納入政府采購目錄，支持企業(yè)采購省內(nèi)生產(chǎn)的先進計算終端制造產(chǎn)品。

（四）全面提高算據(jù)高質(zhì)量供給水平

立足數(shù)據(jù)要素市場的特征與現(xiàn)實，以數(shù)據(jù)產(chǎn)權結構性分置制度促進數(shù)據(jù)動態(tài)權屬流動，構建統(tǒng)一開放的數(shù)據(jù)要素交易市場機制，厘清數(shù)據(jù)監(jiān)管邊界，保障數(shù)據(jù)要素市場安全發(fā)展，實現(xiàn)數(shù)據(jù)要素高水平、高質(zhì)量、高效率的市場化配置。在此基礎上，進一步推動數(shù)據(jù)開放與流通使用，注重數(shù)據(jù)要素往原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新領域流動，打通先進計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展堵點，以數(shù)據(jù)要素賦能先進計算產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。通過市場化手段推動數(shù)據(jù)供給，引導數(shù)據(jù)生產(chǎn)處理供應商集聚，引進培育數(shù)源商、數(shù)據(jù)開發(fā)商、數(shù)據(jù)服務商等多元主體，推動數(shù)據(jù)的采、存、洗、標、訓等相關企業(yè)的商業(yè)合作。進一步推動鄭州數(shù)據(jù)交易中心發(fā)展，增強數(shù)據(jù)的高質(zhì)量供給水平。推動優(yōu)質(zhì)公共數(shù)據(jù)開放。制定政府公共數(shù)據(jù)資源開放清單，推動公共數(shù)據(jù)授權運營，支持在依法設立的數(shù)據(jù)交易機構開展數(shù)據(jù)流通、交易。加快可以公開的電子政務公文及檔案、地方志等公共數(shù)據(jù)依法依規(guī)全面開放。推動學校、醫(yī)院、交通等數(shù)據(jù)量密集的公共事業(yè)單位數(shù)據(jù)依法公開、流通[6]。

（五）完善先進計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)

推進現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心從存儲型向計算型升級，加快數(shù)據(jù)中心從“云+端”集中式架構向“云+邊+端”分布式架構演變，優(yōu)化城市算力布局結構，按照“城市+園區(qū)+邊緣”的總體布局，形成城市數(shù)據(jù)中心、產(chǎn)業(yè)園區(qū)配套數(shù)據(jù)中心、分布式邊緣計算中心的多層級數(shù)據(jù)中心體系，實現(xiàn)分類分級布局。整合先進計算相關政策，優(yōu)化相關企業(yè)布局，建設自主、開放的人工智能算力、算法、算據(jù)服務平臺，增強發(fā)展合力，提升資源利用效率；圍繞計算產(chǎn)業(yè)鏈條，提供更多更好的人才引進配套措施。打造研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、創(chuàng)新集成、人才培養(yǎng)為核心的服務器產(chǎn)業(yè)生態(tài)集群，形成規(guī)模優(yōu)勢，優(yōu)化發(fā)展生態(tài)。圍繞先進計算產(chǎn)業(yè)鏈部署資金鏈，找準資金鏈與產(chǎn)業(yè)鏈耦合點，通過國有投資運行“園區(qū)+產(chǎn)業(yè)基金”的方式，使資金鏈服務產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)鏈反哺資金鏈。推動和引導銀行開發(fā)適應先進計算產(chǎn)業(yè)的信貸產(chǎn)品，為企業(yè)提供貫穿全生命周期、覆蓋全發(fā)展流程的金融服務。加大對先進計算產(chǎn)業(yè)企業(yè)相關創(chuàng)投風投企業(yè)的支持力度。

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[6]方佳偉.合肥先進計算中心擬打造“升級版”[N].合肥晚報，2021.

（作者單位：河南省發(fā)展戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院）