2024年中國超級計算機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析

• 郭夢 2024年3月28日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 750 45
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超級計算機(jī)又稱高性能計算機(jī)、巨型計算機(jī)等，在計算速度、儲存容量等方便有著普通計算機(jī)不具備的超高性能，當(dāng)前以每秒鐘浮點運(yùn)算速度(flops)為主要衡量單位。超級計算機(jī)的運(yùn)算速度可以達(dá)到每秒數(shù)億億次，是普通計算機(jī)的數(shù)千萬倍，每秒千萬億次運(yùn)算的超級計算機(jī)被稱為“P級超算”，每秒百億億次運(yùn)算的超級計算機(jī)則被稱為“E級超算”。

2024年中國超級計算機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析

超級計算機(jī)主要運(yùn)用于尖端科研、國防軍工、產(chǎn)業(yè)升級、重大社會問題等大科學(xué)、大工程、大系統(tǒng)中，是一個國家科研實力的體現(xiàn)，是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。從算力資源的需求看，沙利文將高性能計算分為尖端超算、通用超算、業(yè)務(wù)超算和人工智能超算四大類。

目前，超級計算機(jī)的性能主要通過每秒鐘浮點運(yùn)算速度(flops)來衡量。超級計算機(jī)的運(yùn)算速度可以達(dá)到每秒數(shù)億億次，是普通計算機(jī)的數(shù)千萬倍，其中每秒千萬億次運(yùn)算的超級計算機(jī)被稱為“P級超算”，而每秒百億億次運(yùn)算的超級計算機(jī)則被稱為“E級超算”。

超級計算機(jī)的發(fā)展歷程悠久，從1975年美國克雷公司研制的“克雷1號”問世，到日本富士通公司研制的VP2000型超級計算機(jī)在1990年登頂超級計算機(jī)排行榜，再到后來美國和中國相繼推出多款領(lǐng)先世界的超級計算機(jī)，如“美洲豹”、“天河一號”、“天河二號”、“神威·太湖之光”等，都體現(xiàn)了超級計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展。

超級計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，包括氣象監(jiān)測、地震預(yù)警、石油勘探、疾病診斷、太空探測等。它是國家科研實力的體現(xiàn)，是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，超級計算機(jī)將在未來繼續(xù)遵循摩爾定律的發(fā)展指導(dǎo)，實現(xiàn)可觀的性能飛躍，為科研、產(chǎn)業(yè)和社會發(fā)展提供強(qiáng)大的計算支持。

目前來看，我國超級計算機(jī)的研發(fā)機(jī)構(gòu)主要有四個，分別是國防科技大學(xué)計算機(jī)研究所、國家并行計算機(jī)工程技術(shù)研究中心、江南計算技術(shù)研究所、中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所，主要從事計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、高可信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工程工藝、操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的研究與開發(fā)。

其中，國防科技大學(xué)計算機(jī)研究所研制的代表性超算產(chǎn)品有天河一號、天河二號以及天河三號;國家并行計算機(jī)工程技術(shù)中心研制出了“神威?太湖之光”超級計算機(jī);江南計算技術(shù)研究所的SW1600申威系列第三代處理器是國產(chǎn)超算“神威藍(lán)光”的“心臟”;中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所的超算品牌為曙光系列。

據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2023-2028年國內(nèi)超級計算機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》分析

從算力資源的需求看，高性能計算被分為尖端超算、通用超算、業(yè)務(wù)超算和人工智能超算四大類，而超算服務(wù)市場規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計，2016~2021年中國超算服務(wù)市場規(guī)模的復(fù)合增長率達(dá)24.7%，預(yù)計到2026年，全球超算TOP9企業(yè)的市場規(guī)模將達(dá)到184.5億美元。

最新發(fā)布的《智算產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示，2022年我國新增算力設(shè)施中，智能算力占比已過半;預(yù)計2025年智算規(guī)模占比將超過85%;到2025年，算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過4.4萬億元，關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)規(guī)?？蛇_(dá)24萬億元。

超級計算機(jī)行業(yè)未來發(fā)展趨勢

性能持續(xù)提升：隨著處理器、存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等硬件技術(shù)的不斷進(jìn)步，超級計算機(jī)的性能將得到進(jìn)一步提升。特別是在量子計算、光子計算等前沿技術(shù)的推動下，超級計算機(jī)的計算速度和效率有望實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

應(yīng)用領(lǐng)域拓寬：超級計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓寬。除了傳統(tǒng)的科學(xué)計算、天氣預(yù)報、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域，超級計算機(jī)還將在人工智能、大數(shù)據(jù)分析、生物信息學(xué)等新興領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。特別是在人工智能領(lǐng)域，超級計算機(jī)將為深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等提供強(qiáng)大的計算支持。

綠色化、節(jié)能化：隨著能源成本的上升和環(huán)保意識的提高，超級計算機(jī)行業(yè)將更加注重能效和可持續(xù)性。未來的超級計算機(jī)將采用更加節(jié)能的硬件設(shè)計和優(yōu)化算法，以降低能耗、提高能效，實現(xiàn)更加環(huán)保的計算解決方案。

融合與協(xié)同：超級計算機(jī)將與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)更加緊密地融合，形成強(qiáng)大的協(xié)同效應(yīng)。通過云計算的彈性擴(kuò)展和大數(shù)據(jù)的海量處理能力，超級計算機(jī)能夠更好地滿足復(fù)雜計算任務(wù)的需求。同時，人工智能算法的應(yīng)用也將進(jìn)一步提升超級計算機(jī)的計算效率和智能化水平。

國際合作與競爭：在全球化的背景下，超級計算機(jī)行業(yè)的國際合作與競爭將更加激烈。各國將加強(qiáng)在技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)、市場應(yīng)用等方面的合作與交流，共同推動超級計算機(jī)行業(yè)的發(fā)展。同時，各國之間的競爭也將更加激烈，尤其是在E級、10E級超級計算機(jī)的研發(fā)和應(yīng)用方面。

更多關(guān)于行業(yè)的市場數(shù)據(jù)及未來投資前景規(guī)劃，可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2023-2028年國內(nèi)超級計算機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》。

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