1、20302024 版计算构建万物互联的智能世界3前言十年前，人类进入 ZB1 数据时代，移动互联网、云计算、大数据刚刚起步；今天，这些技术已经深刻地改变人类社会，计算发挥了前所未有的作用。2030 年，人类将迎来 YB1 数据时代，对比 2020 年，通用算力增长 10 倍、人工智能算力增长4000倍2。数字世界和物理世界无缝融合，人与机器实现感知、情感的双向交互；人工智能无所不及，帮助人类获得超越自我的能力，成为科学家的显微镜与望远镜，让我们的认知跨越微小的夸克到广袤的宇宙，千行万业从数字化走向智能化；计算能效将持续提升，走向低碳计算，帮助人类利用数字手段加速实现碳中和目标。未来十年，计算将

2、帮助人类跨入智能世界，这是一个波澜壮阔的史诗进程，将开启一个与大航海时代、工业革命时代、宇航时代等具有同样历史地位的新时代。目 录01020608宏观趋势未来计算场景2.1 更聪明的 AI.092.2 更普惠的 AI.112.3 更纵深的感知.132.4 超越现实的体验.152.5 更精确地探索未知.172.6 更准确地模拟现实.182.7 数据驱动的业务创新.192.8 更高效的运营效率.202203计算 2030 愿景及关键特征3.1 智能认知.233.1.1 生成式 AI.233.1.2 自动自治 AI.263.1.3 类脑智能.273.1.4 知识计算.283.2 内生安全.293.2

3、.1 数字信任与隐私.293.2.2 AI 安全可信.323.2.3 新计算范式安全.343.3 绿色集约.363.3.1 计算芯片工程.363.3.2 DC as a Computer.383.3.3 跨域算力网络.413.4 多样性计算.433.4.1 数据为中心的计算.433.4.2 应用驱动的多样性计算.453.5 多维协同.463.5.1 立体计算.463.5.2 数字孪生.493.6 物理层突破.523.6.1 模拟计算.523.6.2 非硅基计算.533.6.3 光交换与光互连.543.6.4 新型存储介质.54附录 A：参考.57附录 B：缩略语.58附录 C：致谢.61560

4、4计算 2030 倡议6计算 2030宏观趋势01计算经过半个世纪的发展，已经深深地融入了人类的生活和工作。未来到 2030 年，计算作为智能世界的基石，将持续推动社会经济发展和科学进步。面向 2030 年，中国、欧盟、美国等均将计算作为战略方向重点布局。在中国十四五规划和2035年远景目标纲要中，将高端芯片、人工智能、量子计算、DNA 存储等作为强化中国的战略科技力量；在欧盟2030 数字指南针：欧洲数字十年之路中，计划到 2030 年，75%的欧盟企业将充分运用云计算、大数据或人工智能，打造欧盟首台量子计算机；而美国，则再次提出“无尽前沿”，借助法案和拨款，推动美国在人工智能、高性能计算&

5、半导体、量子计算、数据存储和数据管理技术等领域的领先性研究。2030 年，AI 成为新质生产力，大模型成为智能底座，使能千行百业，全方位丰富人们的衣食住行，物理（具身）智能将跨越鸿沟，在自动驾驶和人形机器人领域规模落地；数字世界和物理世界无缝融合，人与机器实现感知、情感的双向交7计算 2030互，计算具备模拟、还原、增强物理世界的能力，超现实体验将驱动计算走向边缘，云与边缘、边缘与边缘、虚拟与现实多维协同计算；科学探索的边界将不断扩展，带来算力需求的快速增加，未来将出现 100EFLOPS2 级的超级算力和智能的科学研究新范式；碳中和目标驱动计算走向绿色，未来将更好地匹配绿色能源和业务体验。计

6、算所依赖的半导体技术逐步接近物理极限，计算将迎来创新的黄金 10 年，软件、算法、架构、材料的创新和突破将开启智能、绿色、安全的计算新时代。预计 2030 年，全球数据年新增 1YB；通用算力增长 10 倍到 3.3ZFLOPS FP32，人工智能算力增长 4000 倍，2030 年达到 864 ZFlopsFP16。8计算 203002未来计算场景更纵深地感知更纵深地感知食能源企业智慧农业智慧能源智能控制设备生产机器人城智慧城市行AI 自动驾驶AI 智慧交通更普惠的 AI教育个性化教育医AI 精准医疗AI 药物筛选超越现实的体验医智慧交互虚拟世界/元宇宙 AR/VR 数据驱动业务创新企业算力