多院士發聲：超算和智算缺一不可

以往完全需要HPC（超級計算機）的應用場景中，如今30%可以用智能算力，70%仍需要HPC

文｜《財經》研究員 周源 吳俊宇

編輯｜謝麗容

2月5日，國家超算互聯網核心節點上線試運行。國家超算互聯網由科技部在2023年4月指導啟動建設，其思路是用互聯網思維運營超算，將分散在全國各地的超算（超級計算機，HPC）中心通過算力網絡連接起來，形成一體化算力服務平臺，以解決算力資源分配不均、軟件生態不兼容等問題。

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，是國家超算互聯網平臺上線以來接入的全國最大單體國產算力資源池，同時也激發了業內對于超算和智算的討論。

《財經》獲悉，AI太火，大量資金涌向智算，超算從業人士似乎正面臨超算建設趨冷壓力。有超算領域的博導向《財經》說，如果未來超算相關項目經費不好批，那我也得帶領學生轉型了。

中國科學院院士、國家超算互聯網總體專家組組長錢德沛院士在上線儀式上表示，AI應用逐漸成為計算的主流，智算蓬勃發展是順應市場需求，但智算和超算不是相互替代的關系，而是相互使能的關系。

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，面向通用計算任務，支撐互聯網、企業IT、個人終端等廣泛場景；智能算力以GPU、AI加速芯片為核心，面向AI訓練與推理；超算算力以HPC為核心，面向大規模科學與工程計算，支撐氣象、生物醫藥、新材料等國家重大科研與工程領域。

世界第一臺HPC誕生于美國上世紀60年代，美國始終將超算作為國家科技競爭力與國家安全的核心支撐，對超算建設保持高強度、持續性的戰略重視與資源投入，形成了政府主導、政企協同、實驗室落地的成熟建設體系，且已構建起全球領先的E級超算集群布局。

在超算領域，每半年發布一次的“HPC TOP500 排行榜”是全球最權威的超級計算機榜單，直觀反映各國在超算上的最新投資力度和技術發展水平，美國始終是這一榜單最積極的參與者，也是最有實力的國家之一。例如，2022年美國推出全球首臺E級超級計算機“前沿（Frontier）”，該HPC曾創下全球HPC TOP 500榜單五連冠的霸榜紀錄；此后美國又相繼部署“酋長石（El Capitan）”、“極光（Aurora）”兩款E級超算，三臺機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E級超算JUPITER Booster 躋身第四位，才打破了美國超算對榜單前四席位的長期壟斷，但酋長石、前沿、極光仍穩居榜單前三。

中國超算建設始于上世紀80年代，從“銀河-1號億次機”起步，歷經曙光、天河、神威系列自主攻關，逐步實現從跟跑到并跑，再到領跑的跨越。2010年“天河一號”首次登頂全球超算TOP500排行榜，2013年至2016年“天河二號”六度蟬聯榜首，2016年至2017年“神威·太湖之光”再奪四連冠；并且，中國團隊先后三次斬獲全球HPC應用最高獎“戈登貝爾獎”，代表著中國HPC水平實現從硬件到應用與算法的全面提升。

隨著生成式AI的興起，智算算力建設如火如荼。工信部公開數據顯示，2023年底，中國智能算力規模為70EFLOPS（每秒浮點運算次數），截至2025年年底，中國建成了萬卡智算集群42個，智能算力規模超過1590EFLOPS，位居全球前列。

智能算力建設如此之火，AI for Science （用人工智能加速科學研究）也被視為AI重要的應用方向之一，多位行業人士擔心，從前被視為“國之重器”的超級計算機被邊緣化。

根據中國工程院院士陳左寧的研究，以前純靠超算發揮作用的場景中，30%可以用AI替代，70%仍需要超算。

“有些單位認為，有了智能算力就不用買HPC的觀點是不對的。”在會后的媒體溝通上，中國工程院院士、清華大學計算機系教授鄭緯民對包括《財經》在內的媒體表示。

鄭緯民以天氣預報和石油勘探為例來說明超算與智算兩者缺一不可。

今天的天氣預報其實是把全球各地的氣溫、氣壓、風速、濕度等海量觀測數據，代入一套極其復雜的大氣運動數學模型，通過巨量計算模擬未來天氣變化。

從具體實現來看，天氣預報應用主要分兩步，第一步對海量數據進行預處理，第二步為模式處理，進行氣象預測，以前整個過程都依賴超算，有了AI之后，第二步的模式處理、降雨預測可以用AI大模型，但數據預處理環節仍然只能依賴HPC。

石油勘探也是如此。現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，再根據波形特征分析地下結構，從而判斷是否存在油氣資源。這個過程也分兩步，數據預處理和地下資源預測，以前都用超算。生成式AI出來后，預測環節可以用AI大模型，但數據預處理仍離不開超算。

“要么需要兩臺機器分別負責和AI計算，要么一臺機器既能做HPC又能做AI計算。”他說。

某資深AI芯片設計專家向《財經》解釋，如果需要一臺機器兼顧AI與HPC，就要求所使用的AI芯片具備FP64雙精度浮點計算能力（即超高精度科學計算能力），才能既能滿足HPC場景嚴苛的精度要求，也可支撐AI大模型訓練與推理，典型代表是英偉達和AMD的芯片；國內企業中，海光（688041.SH），沐曦股份（688802.SH）、天數智芯（09903.HK）等也在架構設計上支持FP64雙精度浮點計算能力。

已經退休的中國科學院院士李國杰也出席了本次啟動儀式，他表示，“不要刻意地講現在國家是發展智算還是發展超算，超算和智算都離不開。”李國杰是中國超算事業的開拓者與產業化奠基人。1993年，他帶領團隊研制出“曙光一號”，這是中國首臺自主HPC，直接促使西方國家解除10億次計算機對中國的禁運，之后繼續主導研發曙光1000、4000A、“星云”等系列超算，持續刷新中國超算世界排名。并且，他還推動成立中科曙光（603019.SH），將超算技術成果產業化。

在美國，智算建設一直是由谷歌、亞馬遜、Meta、微軟等科技企業主導，超算仍然依托政府力量推動，且超算與智算融合成為新的方向。

例如，2025年美國能源部聯合AMD、惠普、甲骨文等企業，于橡樹嶺國家實驗室啟動總投入超10億美元的“Lux”和“Discovery”兩大超算項目，此次合作的主要目的，旨在突破現有超算系統的性能限制，推動HPC與AI進一步融合。

不僅于此，2025年11月，特朗普政府通過行政令正式啟動“創世紀計劃（Genesis Mission）”，將其定位為“當代阿波羅登月計劃”，由能源部牽頭聯合17個國家實驗室、頂尖高校及科技企業推進。該計劃以超算為算力底座，整合AI、量子計算技術，計劃打造全球最先進的“國家發現平臺”，核心目標是將美國科研效率提升一倍，重點應用于核聚變能源開發、先進核能技術、新藥研發、量子算法創新等領域。

李國杰指出，超算互聯網平臺上已有數千款軟件和超過100萬用戶，這在全球范圍內是不多見的，它在推動超算和智算普及化方面功不可沒，但中國算力發展仍需堅持“建設大機器、解決大問題”的方向。