高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析2023

• 郭夢 2023年5月23日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1132 73
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高性能計(jì)算機(jī)(又稱超級計(jì)算機(jī))是國之重器。 從核爆炸模擬、油藏模擬，到極端天氣預(yù)報(bào)等，高性能計(jì)算都守護(hù)著國家安全和安寧。 因此，高性能計(jì)算也成為衡量國家之間綜合實(shí)力的基準(zhǔn)之一，被視為國家實(shí)力的象征。

高性能計(jì)算機(jī)(又稱超級計(jì)算機(jī))是國之重器。 從核爆炸模擬、油藏模擬，到極端天氣預(yù)報(bào)等，高性能計(jì)算都守護(hù)著國家安全和安寧。 因此，高性能計(jì)算也成為衡量國家之間綜合實(shí)力的基準(zhǔn)之一，被視為國家實(shí)力的象征。

5月22日，在廣州“大灣區(qū)科學(xué)論壇”舉辦期間，國家高性能計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心副主任曹振南表示，國家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺已進(jìn)入研發(fā)階段，目前正在研發(fā)中的超算互聯(lián)網(wǎng)平臺，可實(shí)現(xiàn)異地、異構(gòu)算力中心的鏈接，依托集算力、應(yīng)用、數(shù)據(jù)、社區(qū)等一體運(yùn)營模式，實(shí)現(xiàn)包括AI算力在內(nèi)的全國算力資源統(tǒng)籌與調(diào)度。當(dāng)行業(yè)用戶在研發(fā)AI應(yīng)用時，無需投入海量硬件，依托超算互聯(lián)網(wǎng)平臺就可完成AI大模型訓(xùn)練等復(fù)雜計(jì)算任務(wù)。

高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析2023

高性能計(jì)算機(jī)又可稱作“超級計(jì)算機(jī)”、“巨型計(jì)算機(jī)”，主要被用來解決其他計(jì)算機(jī)解決不了的挑戰(zhàn)性問題，通常指具有極快運(yùn)算速 度、極大存儲容量、極高通信帶寬的一類計(jì)算機(jī)。高性能計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)包含兩個方面：極大的數(shù)據(jù)存儲容量和極快速的數(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)無法進(jìn)行的工作。

高性能計(jì)算 (HPC) 或超級計(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)域中的一些世界級的重大難題。

高性能計(jì)算機(jī)(HPC，又稱超級計(jì)算機(jī))主要被用來解決其他計(jì)算機(jī)解決不了的挑戰(zhàn)性問題，通常指具有極快運(yùn)算速 度、極大存儲容量、極高通信帶寬的一類計(jì)算機(jī)。高性能計(jì)算被視為計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程的“皇冠”，各國近年來均頻繁從國家層面啟動研制計(jì)劃。

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、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個領(lǐng)域。領(lǐng)域的數(shù)量保持與上一年持平。

據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2023-2028年國內(nèi)高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報(bào)告》分析

高性能計(jì)算機(jī)大大促進(jìn)了中國氣象科技水平的提升，為老百姓的日常出行和眾多國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。

中國國家高技術(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“中國國家網(wǎng)格”已經(jīng)在八個城市落地了國家超級計(jì)算中心，其中包括無錫、天津、濟(jì)南、深圳、長沙、廣州、鄭州、昆山。這些超級計(jì)算中心正在成為支撐一些國家重要項(xiàng)目的算力基礎(chǔ)設(shè)施。

從市場的角度來講，高性能計(jì)算機(jī)是高技術(shù)、高利潤而且市場份額在不斷擴(kuò)大的一個產(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，對增強(qiáng)一個國家的科技競爭力有著不可替代的作用。另外，美國和歐洲的經(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。

高性能計(jì)算機(jī)的主流體系結(jié)構(gòu)收縮成了三種，即SM、CC-NUMA、Cluster。在產(chǎn)品上，只有兩類產(chǎn)品具有競爭力：一是高性能共享存儲系統(tǒng);二是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)群，包括以IA架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器為節(jié)點(diǎn)的PC機(jī)群和以RISC SMP標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器為節(jié)點(diǎn)的RISC機(jī)群。當(dāng)前，對高性能計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)影響最大的就是“工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)群”了，這也反映了標(biāo)準(zhǔn)化在信息產(chǎn)業(yè)中的巨大殺傷力。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)群采用量產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化部件構(gòu)成高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，極大地提高了性能價(jià)格比，從科學(xué)計(jì)算開始逐漸應(yīng)用到各個領(lǐng)域。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，政府、社會和公眾對氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)提出了更高的要求，特別是一些特殊氣象保障任務(wù)需要預(yù)報(bào)員提供定點(diǎn)、定時、定量的精細(xì)氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)。而對于現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)而言，為確保其實(shí)施的實(shí)效性和運(yùn)行的穩(wěn)定性，必然要求建立在數(shù)值預(yù)報(bào)基礎(chǔ)之上，但數(shù)值模式普遍具有計(jì)算規(guī)模巨大、高精度等特點(diǎn)，于是高性能計(jì)算機(jī)便成為了現(xiàn)代氣象研究的中流砥柱。

我國是一個幅員遼闊的國家，在氣候上呈現(xiàn)多層次、多樣性、多變性等特點(diǎn)，尤其是近幾年洪澇、干旱等自然災(zāi)害比較嚴(yán)重，及時、準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)逐步受到重視，因此隨著地區(qū)氣象市場的逐步成熟，更高效率的高性能計(jì)算機(jī)成為了人們關(guān)注的對象。作為國產(chǎn)服務(wù)器第一品牌的曙光公司，一直以來就非常關(guān)注氣象領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苡?jì)算機(jī)的需求。

高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)化、體系結(jié)構(gòu)主流化、開放和標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)用的多樣化等方面。網(wǎng)絡(luò)化的趨勢將是高性能計(jì)算機(jī)最重要的趨勢，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)。以后越來越多的應(yīng)用是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用，會出現(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)用都會放在高性能服務(wù)器上，Client/Server模式會進(jìn)入到第二代，即服務(wù)器聚集的模式，這是一個發(fā)展趨勢。

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空間。高性能計(jì)算技術(shù)壁壘高，從科研成果到市場表現(xiàn)需要約 2-4 年時間，國內(nèi)競爭格局較為穩(wěn)定。

高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)研究報(bào)告旨在從國家經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析高性能計(jì)算機(jī)未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢，挖掘高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)的市場潛力，基于重點(diǎn)細(xì)分市場領(lǐng)域的深度研究，提供對產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場競爭、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪，清晰發(fā)展方向。

欲了解更多關(guān)于高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)的市場數(shù)據(jù)及未來行業(yè)投資前景，可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2023-2028年國內(nèi)高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報(bào)告》。

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