隨著通信和網絡技術的迅速發(fā)展,網絡計算概念應運而生。同構網絡計算系統(tǒng)now或cow首先興起,接著很快涌現(xiàn)出異構網絡計算系統(tǒng),從而使異構計算近年來成為并行/分布計算領域中的主要研究熱點之一。
異構計算是指使用不止一種處理器或內核的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)不僅通過添加相同類型的處理器來提高性能或能效,而且還通過添加不同的協(xié)處理器來提高性能或能效,這些協(xié)處理器通常結合專門的處理能力來處理特定任務。異構計算按以何種形式來提供計算類型多樣性,可分為系統(tǒng)異構計算和網絡異構計算兩大類。shc以單機多處理器形式提供多種計算類型,而nhc則以網絡連接的多計算機形式提供多種計算類型。
在過去,異構計算意味著必須以不同方式處理不同的 ISA,而在現(xiàn)代示例中,異構系統(tǒng)架構 (HSA) 系統(tǒng)在使用多種處理器類型(通常是 CPU 和 GPU)時消除了差異(對于用戶),通常在 相同的集成電路,以提供兩全其美:通用 GPU 處理(除了 GPU 眾所周知的 3D 圖形渲染功能外,它還可以對非常大的數(shù)據(jù)集執(zhí)行數(shù)學密集型計算),而 CPU 可以運行 操作系統(tǒng)并執(zhí)行傳統(tǒng)的串行任務。
異構計算行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及競爭格局分析
隨著制造技術的進一步擴展允許以前的分立組件成為片上系統(tǒng)或 SoC 的集成部分,現(xiàn)代計算系統(tǒng)中的異構性水平正在逐漸增加。 例如,許多新處理器現(xiàn)在包括用于與其他設備(SATA、PCI、以太網、USB、RFID、無線電、UART 和內存控制器)以及可編程功能單元和硬件加速器(GPU、密碼學)接口的內置邏輯 協(xié)處理器、可編程網絡處理器、A/V 編碼器/解碼器等)。
異構計算行業(yè)近年來呈現(xiàn)顯著增長趨勢。以中國市場為例2020年異構計算行業(yè)市場規(guī)模約為296.16億元,增長率為25.9%;到2021年,市場規(guī)模進一步擴大至約362.35億元,增長率為22.8%。這表明在數(shù)字經濟快速發(fā)展的背景下,市場對異構計算技術的需求不斷增長,行業(yè)規(guī)模逐步擴大。
根據(jù)中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國異構計算行業(yè)市場前瞻分析與未來投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》顯示:
隨著大模型訓練等應用需求的增長,GPU、FPGA、ASIC等芯片市場呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。人工智能產業(yè)規(guī)模的擴大,如2022年中國人工智能產業(yè)規(guī)模達1958億元,年增長率7.8%,為異構計算提供了廣闊的市場空間。異構計算的高性能計算能力有助于提升游戲開發(fā)的效率和質量。在汽車仿真領域,異構計算技術能夠處理大量復雜數(shù)據(jù),支持汽車設計和測試過程。數(shù)字孿生技術需要處理大量實時數(shù)據(jù),異構計算能夠滿足其高性能計算需求。例如,2022年中國數(shù)字孿生市場規(guī)模為104億元,同比增長35.0%。云計算和5G技術的發(fā)展推動了異構計算技術的普及和應用。
異構計算市場競爭激烈,主要參與者包括英特爾、AMD、NVIDIA等芯片制造商,以及谷歌、微軟、Facebook等大型科技公司。這些企業(yè)都在不斷加大研發(fā)投入,推出具有競爭力的異構計算產品和解決方案。
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的快速發(fā)展,對高性能計算能力的需求日益增加,這為異構計算提供了廣闊的市場空間。預計未來異構計算行業(yè)的市場規(guī)模將持續(xù)增長,增長率保持在一個較高的水平。技術創(chuàng)新是推動異構計算行業(yè)發(fā)展的重要動力。隨著新型處理器和計算架構的不斷發(fā)展,異構計算系統(tǒng)的性能和效率將得到進一步提升。GPU、FPGA、ASIC等芯片的研發(fā)和應用將繼續(xù)得到加強,特別是在人工智能領域,這些芯片將成為推動異構計算市場增長的重要力量。
預計未來幾年,異構計算行業(yè)的市場規(guī)模將繼續(xù)保持高速增長,年增長率將保持在兩位數(shù)以上。到2028年,中國異構計算行業(yè)的市場規(guī)模有望達到數(shù)千億元。隨著技術創(chuàng)新的推動,異構計算系統(tǒng)的性能和效率將得到進一步提升,能夠滿足更多復雜計算任務的需求。同時,新型處理器和計算架構的研發(fā)將不斷取得突破,為異構計算市場的發(fā)展提供有力支持。綜上所述,異構計算行業(yè)市場未來發(fā)展前景廣闊,市場規(guī)模將持續(xù)增長,技術創(chuàng)新和生態(tài)體系建設將成為推動行業(yè)發(fā)展的重要力量。同時,市場競爭將更加激烈,需要各方共同努力推動行業(yè)發(fā)展。
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