中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及發(fā)展趨勢(shì)研究2023

• 陳觀秋 2023年5月24日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 553 30
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，高性能計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度不斷提高，其標(biāo)準(zhǔn)也處在不斷變化之中。國(guó)內(nèi)的高性能計(jì)算主要分布在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、政府部門(mén)、超算中心、云計(jì)算、信息安全、大氣氣象、教育、科學(xué)計(jì)算、電力、視頻計(jì)算、電子商務(wù)、半導(dǎo)體、電信等15個(gè)領(lǐng)域。

在數(shù)字技術(shù)引發(fā)的智能化大變革時(shí)代中，算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心要素，承擔(dān)著重要角色。高性能計(jì)算機(jī)又可稱作“超級(jí)計(jì)算機(jī)”、“巨型計(jì)算機(jī)”，主要被用來(lái)解決其他計(jì)算機(jī)解決不了的挑戰(zhàn)性問(wèn)題，通常指具有極快運(yùn)算速 度、極大存儲(chǔ)容量、極高通信帶寬的一類(lèi)計(jì)算機(jī)。高性能計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)包含兩個(gè)方面：極大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和極快速的數(shù)據(jù)處理速度，因此它可以在多種領(lǐng)域進(jìn)行一些人們或者普通計(jì)算機(jī)無(wú)法進(jìn)行的工作。高性能計(jì)算被視為計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程的“皇冠”，各國(guó)近年來(lái)均頻繁從國(guó)家層面啟動(dòng)研制計(jì)劃。

高性能計(jì)算 (HPC) 或超級(jí)計(jì)算和日常計(jì)算一樣，區(qū)別只在于它的計(jì)算能力更強(qiáng)大。它能夠通過(guò)聚合結(jié)構(gòu)，使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備，以極高速度處理大量數(shù)據(jù)，幫助人們探索科學(xué)、工程及商業(yè)領(lǐng)域中的一些世界級(jí)的重大難題。

中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，高性能計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度不斷提高，其標(biāo)準(zhǔn)也處在不斷變化之中。國(guó)內(nèi)的高性能計(jì)算主要分布在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、政府部門(mén)、超算中心、云計(jì)算、信息安全、大氣氣象、教育、科學(xué)計(jì)算、電力、視頻計(jì)算、電子商務(wù)、半導(dǎo)體、電信等15個(gè)領(lǐng)域。

高性能計(jì)算機(jī)大大促進(jìn)了中國(guó)氣象科技水平的提升，為老百姓的日常出行和眾多國(guó)家重大工程提供了強(qiáng)有力的保障。從日常天氣預(yù)報(bào)到大型氣候研究、從陸地到海洋、從地面水文氣象到太空天氣等領(lǐng)域，都活躍著曙光高性能計(jì)算機(jī)的身影。

中國(guó)國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)中，曾把“高性能計(jì)算機(jī)及其核心軟件”作為重要突破項(xiàng)目。目前863計(jì)劃支持的“中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格”已經(jīng)在八個(gè)城市落地了國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心，其中包括無(wú)錫、天津、濟(jì)南、深圳、長(zhǎng)沙、廣州、鄭州、昆山。這些超級(jí)計(jì)算中心正在成為支撐一些國(guó)家重要項(xiàng)目的算力基礎(chǔ)設(shè)施。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略研究報(bào)告》分析：

從市場(chǎng)的角度來(lái)講，高性能計(jì)算機(jī)是高技術(shù)、高利潤(rùn)而且市場(chǎng)份額在不斷擴(kuò)大的一個(gè)產(chǎn)業(yè)。高性能計(jì)算機(jī)在政府部門(mén)、科研等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)增強(qiáng)一個(gè)國(guó)家的科技競(jìng)爭(zhēng)力有著不可替代的作用。另外，美國(guó)和歐洲的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，企業(yè)使用高性能計(jì)算機(jī)能夠有效地提高生產(chǎn)率。

2020 年以來(lái)，十四五和新基建驅(qū)動(dòng)我國(guó)高性能計(jì)算中心建設(shè)進(jìn)入高速增長(zhǎng)期，多地地方 政府和企事業(yè)單位都在積極建設(shè)和籌建高性能計(jì)算中心。

在中國(guó)多次上榜全球高性能計(jì)算TOP500 后，美國(guó)自 2015 年起將多所中國(guó)高性能計(jì)算相關(guān)機(jī)構(gòu)或企業(yè)列入實(shí)體清單，包括國(guó)防科大、無(wú)錫江南計(jì)算技術(shù)研究所、曙光、申威等。而我國(guó)高性能計(jì)算整體實(shí)力和美國(guó)相比仍然有較大 差距。

從2021年11月中國(guó)高性能計(jì)算機(jī) TOP100中的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 Linpack性能份額來(lái)看，算力服務(wù)、高性能計(jì)算中心、人工智能、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域是高性能計(jì)算的主要用戶，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)特別是AI領(lǐng)域增長(zhǎng)強(qiáng)勁。

“十四五”和新基建驅(qū)動(dòng)高性能計(jì)算進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。我國(guó)高性能計(jì)算中心建設(shè)主要通過(guò)部省(市)合作協(xié)議確立高性能計(jì)算中心的建設(shè)計(jì)劃，國(guó)家科技部代表國(guó)家科技戰(zhàn)略對(duì)主機(jī)性能設(shè)定目標(biāo)。地方政府希望高性能計(jì)算中心能成為區(qū)域科技發(fā)展的功能載體， 為其聚集人才、創(chuàng)新科技并推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)研究

高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)化、體系結(jié)構(gòu)主流化、開(kāi)放和標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)用的多樣化等方面。網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)將是高性能計(jì)算機(jī)最重要的趨勢(shì)，高性能計(jì)算機(jī)的主要用途是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境中的主機(jī)。以后越來(lái)越多的應(yīng)用是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用，會(huì)出現(xiàn)數(shù)以十億計(jì)的客戶端設(shè)備，所有重要的數(shù)據(jù)及應(yīng)用都會(huì)放在高性能服務(wù)器上，Client/Server模式會(huì)進(jìn)入到第二代，即服務(wù)器聚集的模式，這是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

隨著十四五規(guī)劃和新基建推進(jìn)，以及高性能計(jì)算應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域拓展，人工智能等應(yīng)用需求強(qiáng)勁，高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)更廣闊的市場(chǎng)空間。高性能計(jì)算技術(shù)壁壘高，從科研成果到市場(chǎng)表現(xiàn)需要約 2-4 年時(shí)間，國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)格局較為穩(wěn)定。

AI時(shí)代將徹底重塑計(jì)算機(jī)行業(yè)與各行業(yè)的關(guān)系，計(jì)算機(jī)行業(yè)從市場(chǎng)空間占比極低的信息化工具躍升成為創(chuàng)造行業(yè)價(jià)值的主體。ChatGPT所代表的大模型意義不亞于電力革命中的交流電與信息革命中操作系統(tǒng)的誕生。

基于對(duì)過(guò)去150年的電氣時(shí)代和信息時(shí)代更替的回顧，AI引領(lǐng)的智能革命不亞于電力革命與信息革命對(duì)人類(lèi)發(fā)展的意義。以電氣時(shí)代和信息時(shí)代為參考：AI時(shí)代以ChatGPT為代表的大模型AI的成熟如同交流電發(fā)電站和電腦硬件成熟一樣，擁有需求爆發(fā)的基礎(chǔ);而ChatGPT+Plugin的開(kāi)發(fā)模式重要性如同電氣時(shí)代的交流電和信息時(shí)代的操作系統(tǒng)，完善生態(tài)平臺(tái);空前的AI時(shí)代應(yīng)用需求爆發(fā)已經(jīng)到達(dá)奇點(diǎn)。

我們對(duì)高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)進(jìn)行了長(zhǎng)期追蹤，結(jié)合我們對(duì)高性能計(jì)算機(jī)相關(guān)企業(yè)的調(diào)查研究，對(duì)我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局與形勢(shì)、贏利水平與企業(yè)發(fā)展、投資策略與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、發(fā)展趨勢(shì)與規(guī)劃建議等進(jìn)行深入研究，并重點(diǎn)分析了高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)的前景與風(fēng)險(xiǎn)。報(bào)告揭示了高性能計(jì)算機(jī)市場(chǎng)潛在需求與潛在機(jī)會(huì)，為戰(zhàn)略投資者選擇恰當(dāng)?shù)耐顿Y時(shí)機(jī)和公司領(lǐng)導(dǎo)層做戰(zhàn)略規(guī)劃提供準(zhǔn)確的市場(chǎng)情報(bào)信息及科學(xué)的決策依據(jù)。

想要了解更多高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2023-2028年國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略研究報(bào)告》。

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