2024年HPC行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及潛力分析

• 陳觀秋 2024年4月12日 來源：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫 百度 552 30
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生成式人工智能AIGC是人工智能1.0時(shí)代進(jìn)入2.0時(shí)代的重要標(biāo)志，以ChatGPT為代表新興應(yīng)用場(chǎng)景，需要更強(qiáng)大的計(jì)算(HPC)算力支撐。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。

生成式人工智能AIGC是人工智能1.0時(shí)代進(jìn)入2.0時(shí)代的重要標(biāo)志，以ChatGPT為代表新興應(yīng)用場(chǎng)景，需要更強(qiáng)大的計(jì)算(HPC)算力支撐。

超級(jí)計(jì)算機(jī)是HPC的主要實(shí)現(xiàn)方式之一。數(shù)據(jù)顯示，高性能計(jì)算系統(tǒng)的運(yùn)行速度比商用臺(tái)式機(jī)或服務(wù)器系統(tǒng)快一百萬倍以上。原因在于高性能計(jì)算能夠讓整個(gè)計(jì)算機(jī)集群為同一個(gè)任務(wù)工作，以更快的速度來解決一個(gè)復(fù)雜問題。

HPC是高性能計(jì)算(High-Performance Computing)的簡(jiǎn)稱，是指使用很多處理器(作為單個(gè)機(jī)器的一部分)或者某一集群中組織的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)(作為單個(gè)計(jì)算資源)執(zhí)行計(jì)算任務(wù)和程序的行為。

HPC行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

歷年來，中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)屢屢登榜 TOP500。神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)甚至曾連續(xù)獲得top500四屆冠軍，該系統(tǒng)全部使用中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的處理器芯片。天河二號(hào)也曾6次蟬聯(lián)冠軍，天河二號(hào)采用麒麟操作系統(tǒng)，目前使用英特爾處理器，將來計(jì)劃用國(guó)產(chǎn)處理器替換。

另外，根據(jù) 2023 年 6 月公布的最新 TOP500 榜單，美國(guó)為超級(jí)計(jì)算機(jī)上榜數(shù)量最多的國(guó)家，共上榜 150 套，占比 30%; 中國(guó)以 134 套上榜數(shù)量緊隨其后，占比 26.8%; 除中美兩國(guó)之外，德國(guó)、日本、法國(guó)、英國(guó)、加拿大均有 10 套及以上進(jìn)入 TOP500 榜單的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

從市場(chǎng)的角度來講，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、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。

近年來，IT行業(yè)的擴(kuò)張、虛擬化的進(jìn)步以及對(duì)混合高性能計(jì)算解決方案的需求增長(zhǎng)推動(dòng)超算市場(chǎng)規(guī)模日益擴(kuò)張。受益于其以更高的速度處理大量數(shù)據(jù)的能力，HPC系統(tǒng)受到政府機(jī)構(gòu)、國(guó)防機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、能源公司和公用事業(yè)單位廣泛采用。

HPC Cloud方面，Hyperion Research發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020-2022年，用戶上公有云的速度和應(yīng)用速度加快，促使HPC云上支出增速大大高于HPC線下本地部署規(guī)模，2022年全球HPC云上支出市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到63.04億美元，同比增長(zhǎng)23.61%。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年中國(guó)HPC行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》分析：

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)有望迎來更廣闊的市場(chǎng)空間。

“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。

HPC行業(yè)發(fā)展?jié)摿?/strong>

在中國(guó)發(fā)展高層論壇2024年年會(huì)上，國(guó)家數(shù)據(jù)局局長(zhǎng)劉烈宏指出，生成式人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展促使對(duì)算力的需求呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這進(jìn)一步凸顯了構(gòu)建全國(guó)一體化算力體系的緊迫性和重要性。HPC作為一種強(qiáng)大的計(jì)算工具，在科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。

HPC提供了超高浮點(diǎn)計(jì)算能力解決方案，可用于解決計(jì)算密集型、海量數(shù)據(jù)處理等業(yè)務(wù)的計(jì)算需求，如科學(xué)研究、氣象預(yù)報(bào)、計(jì)算模擬、軍事研究、CAD/CAE、生物制藥、基因測(cè)序、圖像處理等，大量縮短計(jì)算時(shí)間，提高計(jì)算精度。

此前，HPC由于其專業(yè)度極高的特點(diǎn)被局限在科研實(shí)驗(yàn)室、大型企業(yè)和特定的學(xué)術(shù)組織研究中。不過隨著近兩年AI技術(shù)與IoT應(yīng)用之間的互相驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)量和計(jì)算需求暴漲，5G將數(shù)據(jù)傳輸管道大大拓寬之后，同樣給了數(shù)據(jù)囤積量進(jìn)一步拓展的空間，HPC也逐漸變得日益重要。

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。

報(bào)告對(duì)中國(guó)HPC行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)供需、競(jìng)爭(zhēng)格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)分析了我國(guó)HPC行業(yè)將面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

想要了解更多HPC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年中國(guó)HPC行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》。