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计算机行业深度研究报告：国产智算芯片，需求强劲，性能生态再进阶。全球智算算力需求持续高景气，国产智算市场空间广阔。1）需求端：美国方 面，OpenAI“星际之门”正在着力构建 5000 亿美元集群、xAI Colossus 20 万 卡、Meta 1.5 GW Prometheus 等海外大集群，叠加阿联酋 5GW 主权 AI 园区、 欧盟 13 座 AI 工厂，不断验证超大规模训练与主权智算投资同步放量。国内方 面，大模型 Token 日消耗量从 2024 年初千亿级跃升至 2025 年 3 月十万亿级， 垂类应用快速落地，推理需求呈指数级扩张；2）资本端：弗若斯特沙利文数 据显示，2025-2029 年中国智算芯片市场 CAGR 为 53.7%，GPU 份额由 69.9% 升至 77.3%；根据科智咨询，2023 年以来除基础电信运营商外，新增 AIDC 投 资主要由字节跳动驱动；截至 2024 年底，国内 AIDC 累计投入超过 1875 亿 元。展望 2025 年，阿里巴巴、腾讯、华为等头部互联网企业计划同步扩大资 本开支，叠加字节跳动新增采购，为行业持续扩张奠定基础。3）政策端：美 国实体清单持续扩容，国产替代有望加速；此外，国家正按照“点、链、网、 面”体系化推进全国一体化算力网络工作，强调“适度超前建设网络设施、丰 富算力应用场景”；东数西算二期、算力券与地方智算中心形成需求侧刚性配 额，国产 GPU 市场空间广阔，根据 IDC 数据，2024 年我国智算芯片出货量占 比超 30%。

硬件性能呈多维技术路线，国产算力方案竞争力得验证。1）先进制程领域， 全球芯片先进制程竞争日趋激烈，国际巨头持续突破物理极限，而国内在 7nm 及以下先进制造环节虽仍存在瓶颈，但技术追赶步伐正在加快。中芯国际 14 nm 良率>95%，7 nm 量产稳步推进；华为昇腾 910C 以 7 nm+EUV 工艺将 FP16 算力推至 448 TFLOPS，并较 910B 功耗再降 15%；2）单卡对标层面，华为昇 腾 910C 采用 Chiplet 双芯封装，1024 芯片集群 FP16 算力达 819.2PFLOPS，可 对标 NVIDIAH100 集群，支撑千亿参数模型训练；寒武纪思元 590 支持 8 芯 片级联，FP16 集群算力 2.048 P FLOPS；3）架构创新侧，华为 CloudMatrix384 单机柜集成 384 颗昇腾 910 与 192 颗鲲鹏 CPU，FP16 峰值 300 PFLOPS，跨 节点延迟 <1 µs，线性扩展度 95%，在 DeepSeek-R1 预填充效率 4.45 tokens/s/TFLOPS ， 优 于 SGLang 在 NVIDIA H100 默 认 配 置 下 的 3.18 tokens/s/TFLOPS；验证国产超节点已具备规模化商用能力。

软件兼容性适配自主标准，国产生态逐步突破 CUDA 垄断。NVIDIA 凭 15 年 CUDA 沉淀形成“芯片-集群-云”闭环，全球数百万开发者依赖其 CUDA-XAI 底座、PyTorch/TensorFlow 框架及 DGX Cloud 服务，2024 年 3 月 EULA 再禁 转译层运行，进一步阻断第三方兼容路径。国内企业通过自主研发与协同创新 突破封锁：华为 CANN、海光 DTK、寒武纪 BANG+MagicMind 等自研软件栈 同步落地；商汤 DeepLink 跨 10 余款国产芯片完成千亿参数模型 20 天不间断 训练，效率保持 95%，《新一代人工智能基础设施白皮书》评分四项满分；信 通院 AISHPerf、无问芯穹 Infini-AI、阶跃星辰“模芯联盟”，推动国产模型与 芯片从适配走向全链路协同。伴随《算力互联互通能力要求》、“一度算力”计 量标准及 400G ROADM 网络落地，全国算力正由“可用”向“可交易、可调 度、可度量”升级，商业化拐点已现。