HPC應(yīng)用領(lǐng)域與市場需求研究報(bào)告

4月14日，全球最大的芯片代工制造商臺積電發(fā)布了該公司2022年第一季度財(cái)報(bào)，財(cái)報(bào)顯示，公司來自HPC（高性能計(jì)算）營收貢獻(xiàn)達(dá)到41%，首度超過手機(jī)，成為臺積電最大營收來源。未來高性能計(jì)算將繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長趨勢，臺積電方面預(yù)計(jì)2022年HPC將為臺積電帶來超過7000億新臺幣（239億美元）的營收。

高性能計(jì)算（High Performance Computing，簡稱HPC）是指通過聚合計(jì)算能力提供比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器更強(qiáng)大的計(jì)算性能。高性能計(jì)算與日常計(jì)算的區(qū)別只在于它的計(jì)算能力更強(qiáng)大，它能夠通過聚合結(jié)構(gòu)，使用多臺計(jì)算機(jī)和存儲設(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)域中的一些世界級重大難題。

高性能計(jì)算（HPC）被公認(rèn)為“計(jì)算金字塔尖上的明珠”，過去主要應(yīng)用于科研院所，集中在計(jì)算密集型的場景如石油、氣象、材料、物理和地球科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域。而隨著HPC技術(shù)的成熟和逐漸商業(yè)化，也開始向互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)行業(yè)不斷滲透和融合，推動了工業(yè)4.0、智能語音、人臉識別、智慧醫(yī)療、可穿戴設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。這些集中在數(shù)據(jù)密集型場景的高性能計(jì)算服務(wù)創(chuàng)新加速了線上線下協(xié)同和產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)作創(chuàng)新，驅(qū)動了大數(shù)據(jù)分析和AI在諸多行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。

高性能計(jì)算是國家綜合科技實(shí)力的體現(xiàn)，是支撐國家持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。近年來，隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)迎來了飛速發(fā)展的階段。中國研制超算系統(tǒng)的能力以及研發(fā)具有超大規(guī)模可擴(kuò)展性并行應(yīng)用的水平也已經(jīng)躋身世界先進(jìn)行列。在2022年6月發(fā)布的世界超級計(jì)算機(jī)TOP500排名中，中國上榜的超級計(jì)算機(jī)數(shù)量高達(dá)173臺，穩(wěn)居世界第一，包括神威太湖之光和天河2號在內(nèi)的中國超算系統(tǒng)排名前十，成為事實(shí)上的超算大國。

 

▲ 全球超算TOP500中來自中國內(nèi)地廠商的數(shù)量及份額占比

2020年以來，“十四五”規(guī)劃及新基建驅(qū)動著我國的超算中心建設(shè)進(jìn)入爆發(fā)期，國內(nèi)已有越來越多的省市將建設(shè)超算中心及部署新一代超級計(jì)算系統(tǒng)作為推動經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的關(guān)鍵措施。目前，我國已擁有10家國家級超級計(jì)算中心，此外，多地地方政府及企事業(yè)單位也在積極建設(shè)或籌建超算中心。

而隨著2022年2月我國“東數(shù)西算”工程的正式啟動，數(shù)字化對算力中心以及多元算力提出了更高的要求。高性能計(jì)算作為算力基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分正在迎來快速發(fā)展。而作為上游的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，特別是數(shù)據(jù)中心的幾大類芯片如計(jì)算芯片、存儲芯片等將受益明顯。

本報(bào)告通過對高性能計(jì)算的概念界定，對產(chǎn)業(yè)鏈的梳理，進(jìn)而分析了當(dāng)前國內(nèi)外HPC產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展空間、HPC市場競爭格局，并選取了行業(yè)內(nèi)代表企業(yè)進(jìn)行案例分析，指出當(dāng)前我國HPC產(chǎn)業(yè)發(fā)展價(jià)值和主要面臨的問題。

 

目錄：

研究背景

一、概念與背景

1.1 高性能計(jì)算概念界定

1.2 高性能計(jì)算戰(zhàn)略地位

1.3 我國高性能計(jì)算發(fā)展歷程

二、高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/span>

三、高性能計(jì)算國內(nèi)外市場分析

3.1 全球HPC市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展空間

3.2 中國HPC市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展空間

3.3 國內(nèi)外高性能計(jì)算主要應(yīng)用場景

四、高性能計(jì)算市場競爭格局

4.1 全球超級計(jì)算機(jī)TOP500榜單，美國優(yōu)勢顯著

4.2 中國超級計(jì)算機(jī)上榜數(shù)量及份額排名第一

4.3 全球HPC制造商競爭格局

五、高性能計(jì)算代表企業(yè)案例分析

六、行業(yè)壁壘及小結(jié)

6.1 行業(yè)進(jìn)入壁壘

6.2 我國超算產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

6.3 小結(jié)

 

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