2.2　基础技术

2020年，高性能计算领域快速发展，E级超级计算与特色应用稳步前进；在软件技术领域，部分操作系统产品已投入使用，工业软件被列为重要战略目标之一；开源生态逐步形成，开源产品逐渐丰富，重点项目有所突破。

2.2.1　高性能计算细分领域有所突破，特色应用引人瞩目

高性能计算在一个国家的科研中占据基础性地位，是科技创新的动力源之一。一年来，中国的超级计算整体性能及其全球排名基本保持稳定，图计算、特色应用等细分领域的研究获得重要进展，相关特色应用在国际崭露头角。

1.超级计算整体排名稳定

2021年6月，第57期全球超级计算机500强榜单公布，日本的超级计算机“富岳”蝉联第1，第2名的“顶点”（Summit）和第3名的“山脊”（Sierra）均为美国的超级计算机；中国的“神威·太湖之光”超级计算机位列第4，天河2A位列第7。

2.细分领域取得突破

2021年6月，衡量超算图计算性能的Graph 500榜单发布，由国防科学技术大学研制、部署在天津国家超级计算中心的“天河”超级计算机，在2021年7月全球Graph 500排名中，在单源最短路径（SSSP Graph 500）榜单、大数据图计算能效（BIG Data Green Graph 500）榜单中均位列第一，展示了中国在人工智能和大数据领域中取得的突破。

3.特色应用崭露头角

2020年11月，北京应用物理与计算数学研究所联合美国加利福尼亚州大学伯克利分校，基于物理模型的计算、机器学习和高性能GPU并行集群，实现了超大系统的分子动力学模拟，获得高性能计算应用领域最高奖—戈登·贝尔奖（ACM Gordon Bell Prize）。该项工作在国际上首次将智能超级计算与物理模型相结合，利用智能超级计算技术，比过去所有的同类工作计算空间尺度至少增大100倍，同时将计算速度提高至少1000倍，引领科学计算从传统的计算模式朝着智能超级计算的方向前进。

2.2.2　软件和信息技术创新不断，产业规模逐步增长

近年来，中国软件和信息技术服务行业保持较快发展，工业和信息化部数据显示[1]，2020年中国软件和信息技术服务行业收入规模达到81616亿元，同比增长13.3%。国内相关企业不断在该技术领域深耕，一批重要成果相继投入应用。

操作系统产品不断投入应用。在桌面和服务器操作系统方面，中国已有部分产品投入应用，产品的兼容性和适配性得到逐步完善。深度操作系统（Deepin）完善了Deepin-wine，并针对一些应用软件进行补丁开发。中标麒麟（NeoKylin）采用强化的Linux内核，广泛用于能源、金融、交通等行业领域。在移动操作系统方面，国内多个企业推出了在各细分领域具备差异化优势的产品。

工业软件稳步发展。2021年2月，工业软件入选科技部国家重点研发计划重点专项，国家重点支持制造业数字生态及基础前沿技术、产品生命周期核心软件、智能工厂技术及系统、产业协同技术平台4个方向。工业软件产品齐全，在高端领域仍有较大发展空间。生产制造类软件行业的领军企业在部分领域已经具备一定能力。整体市场规模有所增长，2020年国内工业软件市场规模约为2100亿元，预计未来几年该市场规模增速维持在16%左右。

云端一体化是未来发展方向。工业软件呈现向云端迁移的趋势，其部署模式从企业内部转向私有云、公有云以及混合云，软件架构从紧耦合转向松耦合，向组件化、平台化、服务化发展，运行平台从以个人计算机为主走向支持多种移动操作系统。国内工业软件的发展需要发挥工业企业应用的牵引效应和工业软件企业的技术优势，建立起良好的工业软件生态体系。

2.2.3　开源生态加速软硬件发展

近年来，中国开源技术发展迅速，开源生态逐步形成，中国在开源领域已经从学习、使用过渡到参与和创新阶段，不断加速国内软件和硬件发展。很多公司开始基于开源生态与国际接轨，并在持续共享后从边缘项目走向重要项目。由中国开发者发起的开源项目已越来越多地成长为全球性开源项目，一些拥抱开源、有实力的中国IT公司、互联网企业逐渐进入世界开源项目重要贡献者行列。开源硬件方面，其具有较强的延展性和便利性，具备技术革新的便利优势。国内企业围绕开源指令集架构RISC-V的前沿研究稳步推进开源硬件技术革新，相关应用涵盖了移动终端、工业互联网、智能家电、通讯及存储设备等，在面向垂直领域及特定场景的应用将持续深入。