书名：先进计算：算存运协同与产业生态全景
定价：79.8
ISBN：9787115688644
作者：邸绍岩 黄璜 周兰
版次：第1版
出版时间：2026-08

内容提要：
本书围绕“先进计算”这一新时代核心技术体系，系统梳理其发展背景、技术演进、产业生态与应用实践，*呈现计算技术从传统模式向智能化、体系化演进的全过程。全书从时代背景出发，以“计算1.0*6.0”的演进脉络，回顾计算技术从机械化到智能化、再到未来新型计算的发展路径。在技术层面，本书重点解析“算、存、运”协同发展的核心逻辑，深入介绍CPU、GPU等处理器演进，高带宽存储、先进互联技术以及系统级协同优化机制。在产业层面，本书系统梳理从芯片、设备到计算设施的完整生态体系。在应用层面，本书展示了在人工智能、智能驾驶、工业、生物、金融等领域，先进计算如何赋能千行百业。 本书适合政府管理人员、产业从业者、科研人员及对数字技术感兴趣的广大读者阅读，既可作为理解先进计算体系的入门读物，也可为相关领域决策与实践提供参考。



作者简介：
邸绍岩，中国信通院信息化与工业化融合研究所先进计算研究部副主任，博士，毕业于北京大学微纳电子学系，先进计算产业发展联盟技术生态组组长，从事先进计算、集成电路等领域研究，长期围绕相关领域支撑*、国家发改委、中央网信办，牵头、参与省部级课题十余项，连续多年评为中国信通院*科研人员。 黄璜，中国信通院信息化与工业化融合研究所*工程师，博士。长期从事先进计算技术、算力基础设施、算力产业发展等领域的研究。目前已主持或参与多项国家、地方和国内龙头企业算力相关产业规划、实施方案、研究报告的编制。 周兰，中国信通院人工智能与大数据领域副主席，信息化与工业化融合研究所副总工程师，主要从事智能计算、集成电路、5G产业等领域的研究和支撑工作；承担多项*、省部级科研创新专项，连续多年承担工程院相关重大战略课题研究，支撑了*、中央网信办、国家发展改革委等国家部委关于国家战略与顶层设计、重大攻关专项设置、政策文件研究编制等多项重大问题决策，牵头撰写并发布多本产业皮书，曾出版图书《指尖上的革命:移动智能终端》《移动互联网：模式创新的力量》《计算大变局》。

目录：
第 一章 先进计算：背景与概述
一、什么是先进计算 1
（一）定义与内涵 2
（二）与传统计算的差异 3
（三）先进计算的典型类型 5
二、推动计算发展的时代背景 7
（一）数据爆炸式增长 8
（二）AI模型复杂度上升 11
（三）数字经济*渗透 13
（四）战略科技博弈 17
三、先进计算的重要意义 20
（一）科技创新的基石 20
（二）数字经济的底座 22
（三）产业*的保障 24
（四）推动产业链升级 26
*章 先进计算的发展历程 28
一、计算 1.0时代：机械计算的起点（1890—1945年） 28
（一）计算萌芽：从算盘到机械计算机 28
（二）战时驱动：Z3与Mark I的问世 30
（三）初步架构：存储、控制、运算雏形初现 33
（四）应用探索：以军事科研为主的应用场景 35
二、计算 2.0时代：电子化起步与程序的诞生（1946—1974年） 37
（一）ENIAC诞生：电子管开启计算新纪元 37
（二）小型机登场：PDP、NOVA等推动普及 39
（三）软件基础：程序语言与操作系统的起步 42
（四）初具产业：企业级应用与产业初步发展 44
三、计算 3.0时代：微处理器的出现与个人计算（1975—1994年） 46
（一）微型机：从Micral N到苹果I 46
（二）芯片为王：CPU成为核心 48
（三）用户交互：图形界面与键盘、鼠标普及 51
（四）市场扩展：办公与家庭场景普及 53
四、计算 4.0时代：互联网与分布式计算（1995—2015年） 54
（一）网络时代：TCP/IP与WWW普及 54
（二）多核普及：TFLOPS时代到来 56
（三）云计算兴起：资源从本地走向云端 58
（四）移动革命：智能设备推动计算无处不在 59
五、计算 5.0时代：智能计算*加速（2016年*今） 61
（一）AlphaGo登场：智能计算进入大众视野 61
（二）芯片重构：GPU等AI芯片登上舞台 64
（三）大模型驱动：应用场景爆发式增长 66
（四）算力新格局：智算中心与泛在计算融合 67
六、计算 6.0时代：通向非*计算（未来） 70
（一）非冯·诺依曼架构：跳出“冯·诺依曼瓶颈” 70
（二）计算革命：量子计算、生物计算、光计算竞相探索 72
（三）软件硬件：生态体系的重构挑战 75
（四）未来图景：构建智能世界的算力基石 77
第三章 先进计算技术：算存运的艺术 79
一、计算的变革：从通用到智能 79
（一）通用计算的基石：CPU演进之路 79
（二）专用加速器崛起：GPU、NPU与 DPU 83
（三）算力协同：异构融合与任务调度机制 87
二、存储的革命：海量数据的智慧管理 88
（一）存储系统演进：从磁盘到全闪存 89
（二）存储芯片：从 NAND闪存到存内计算 90
（三）高带宽需求：HBM与CXL技术进展 92
（四）数据密集型计算应用的挑战与优化 95
三、互联的突破：连接一切的网络 96
（一）传统互联的极限：PCIe与以太网瓶颈 97
（二）AI芯片卡间互联技术：NVLink、Infinity Fabric 98
（三）数据中心内互联：分布式计算与通信优化 100
（四）面向未来的互联架构：光互联与CXL协同 102
四、算存运的协调：系统级性能的全局优化 104
（一）统一资源模型：打通算存运的系统语义 104
（二）任务调度与数据流编排：实现算存运之间的智能协同 106
（三）跨层优化机制：软硬件协同释放系统效能 108
（四）系统架构协同设计：从芯片到整机的协同演进 110
第四章 先进计算产业：生态与体系构建 113
一、处理器和部件 113
（一）通用处理器：先进计算的主心骨 113
（二）加速处理器：驱动异构计算的加速引擎 115
（三）存储部件：支撑数据密集型任务的核心载体 118
（四）互联部件：构建*协同的通信桥梁 120
（五）管理控制部件：底层可靠性的隐形支柱 123
二、架构和体系 125
（一）基于不同位置的计算：云、边、端的协同演进 125
（二）基于不同场景的计算：从通用任务到行业定制 127
三、设备和系统 129
（一）数据中心计算设备：承载核心算力的基础单元 129
（二）终端计算设备：赋能边缘智能的前沿节点 131
（三）存储设备：数据存取与调度的核心仓库 133
（四）支撑系统：实现资源管理与智能调度的中枢平台 135
四、计算设施 138
（一）云计算中心：资源池化与弹性调度的代表形态 138
（二）智算中心：服务AI大模型的新一代计算载体 140
（三）*算中心：面向科学研究的*计算能力平台 142
（四）新型计算设施：探索未来计算范式的先行阵地 143
五、协议与标准 145
（一）硬件互联标准：构建计算连接的“公路网” 145
（二）存储与内存标准：数据流转的规则底座 147
（三）计算通信协议：跨系统协同的基础语言 149
（四）软件与生态标准：推动计算生态协同发展 150
第五章 先进计算应用：赋能智能时代 153
一、人工智能大模型与生成式人工智能 153
（一）算力需求爆发式增长 153
（二）异构计算架构支撑 155
（三）对编译器和软件栈要求高 157
（四）推动算力网络与集群智能调度发展 159
二、智能驾驶与车路协同系统 161
（一）边缘计算与实时响应需求极高 161
（二）端边云协同调度 163
（三）强调算力能效比 165
（四）依赖高带宽、低时延互联技术 167
三、工业仿真与数字孪生 168
（一）对计算精度和吞吐量双重要求 168
（二）需支持大规模并行与多物理场耦合仿真 170
（三）适配行业场景的计算架构 171
四、生物计算与医药研发 173
（一）需求快速模拟与海量数据分析能力 173
（二）推动AI与 HPC融合 175
（三）高度依赖计算模型训练与精度优化 177
（四）需保障数据*与隐私 178
五、金融科技与实时风控系统 180
（一）高并发、低时延特征显著 180
（二）动态资源调配系统支撑高弹性需求 182
（三）强调计算*与数据隔离机制 183
第六章 未来发展趋势与挑战 186
一、算力演进趋势：多维扩展与能效共优 186
（一）异构融合架构成为主流方向 186
（二）高带宽、低时延成为关键能力 188
（三）能效优化成为核心评价指标 190
二、架构发展趋势：突破传统、迈向新范式 191
（一）冯·诺依曼架构的渐进式松动 192
（二）新型计算架构形态探索持续深入 193
（三）应用驱动的定制化计算兴起 195
三、系统协同趋势：从芯片优化走向整机智能 197
（一）算存运一体化设计加速 197
（二）任务感知式调度与资源编排 199
（三）系统级能效与可靠性协同优化 200
四、挑战与应对：从通用瓶颈到融合创新 202
（一）碎片化问题影响整体效率 202
（二）标准接口不统一与软件生态薄弱 205