CPU通过多核异构提升通用计算效率，GPU算力迈入P级时代，DPU正成为数据中心关键算力单元——计算处理器呈现多架构并行态势。与此同时，异构计算正从多处理器并存迈向系统级一体化设计，存算一体突破“存储墙”瓶颈，量子、类脑、光计算三线并进。先进计算产业发展联盟报告系统解析了计算处理器与架构层面的技术演进方向与产业格局。

CPU围绕先进制程、多核化和异构计算多技术路径发展。2025年全球CPU产业在架构多样化、技术节点推进与市场格局调整上均有显著进展。英特尔Xeon系列提升云与边缘计算性能，AMD EPYC优化AI与HPC任务，Arm阵营在服务器与客户端持续扩张。国内龙芯中科迭代LoongArch架构，飞腾发布新一代Arm架构服务器CPU，华为鲲鹏扩大生态适配。RISC-V生态从微控制器向高性能核演进，多家国际厂商推出针对边缘和嵌入式应用的RISC-V核心。
GPU/AI加速芯片向更高算力、更优功耗比方向发展。英伟达B300实现15 PFLOPS FP4算力，AMD MI355X首次引入FP4，谷歌TPU v7p支持FP8。HBM3E规模化应用，HBM4加速导入，3nm制程成为高端AI芯片重要选择。国内华为昇腾强化FP16/FP8混合精度训练，寒武纪思元系列扩大云端推理，壁仞科技推进BR系列万卡级集群验证，摩尔线程面向图形与AI融合场景扩展产品线。
DPU正从专用加速部件演进为数据中心关键算力单元。在部分大型云场景中基础设施开销接近甚至超过30%，通过DPU卸载网络、存储、安全与虚拟化任务成为提升系统能效的关键路径。英伟达BlueField系列迭代至第三代，AMD并购Pensando进入DPU市场，Intel以IPU技术路线布局。国内阿里云自研CIPU，华为结合智能网卡与鲲鹏/昇腾推进卸载实践，中科驭数等在100GbE及以上环境实现多类功能卸载。

异构计算正由多处理器并存迈向系统级一体化设计。超节点架构通过NVLink、MatrixLink等高速互联将大量GPU、CPU及高带宽存储资源在单一逻辑域内紧密耦合，实现近似共享内存级数据交换。英伟达在CES 2026发布Vera Rubin平台及NVL72超级节点，集成新一代GPU/CPU、高带宽内存与大规模NVLink互联。国内华为展示CloudMatrix超节点系统，浪潮信息、新华三、联想等厂商推进多GPU高密度整机与整柜级方案。
PD（Prefill-Decode）分离逐步成为大模型推理重要架构思路，将不同阶段映射到差异化硬件资源，减少资源争用并优化时延与吞吐。vLLM、SGLang等开源与商业推理框架广泛支持分离式部署。国内云服务商围绕大模型服务化需求推进PD分离推理和异构资源池化管理。
存算一体通过在存储阵列内或近存储位置直接完成计算，减少数据在存储与处理单元之间的频繁搬运，从体系结构层面提升能效比与吞吐能力。全球范围仍处于由研发验证向初步产业化过渡阶段。国内多所高校在基于RRAM、MRAM的存内计算方向取得实验成果，部分企业推出面向边缘AI和低功耗推理场景的存算一体芯片样片。

可重构计算正由特定领域加速技术演进为面向多样化AI负载的重要架构方向。以CGRA和可重构数据流为代表的新型架构，在硬件层面显式刻画算子依赖关系，将计算单元与本地存储紧耦合，支持数据路径按需配置。SambaNova推出RDU采用CGRA形态，Groq的LPU采用指令驱动数据流执行通道，谷歌TPU持续强化脉动阵列与系统级扩展能力。国内清微智能布局可重构数据流架构，鲲云科技采用数据流驱动架构面向视频分析和边缘推理提供高能效比方案。
在网计算将原本由主机CPU/GPU执行的通信密集型任务下沉至具备算力的智能交换机、DPU或可编程网络设备中完成。英伟达通过SHARP技术将规约运算集成至交换机芯片，AWS构建以Nitro系统为核心的在网计算与卸载架构。国内围绕在网计算的工程化探索持续深化，出现基于可编程网络与智能网卡的实践方案。