高性能計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域很多，多年來隨著社會的發(fā)展也產(chǎn)生了一些變化，從2016年11月發(fā)布的中國TOP100的應(yīng)用領(lǐng)域來看，國內(nèi)的高性能計算主要分布在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、政府部門、超算中心、云計算、信息安全、大氣氣象、教育、科學(xué)計算、電力、視頻計算、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。

(資料圖片)

從應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)器數(shù)量份額上看，國內(nèi)的幾大主要應(yīng)用領(lǐng)域是互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)(47%)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)(14%)、政府部門(9%)、超算中心和云計算(7%)。從應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)器性能份額上幾個領(lǐng)域分別占據(jù)情況是：超算中心(66.85%)、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)(16.34%)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)(5.23%)、政府部門(3.28%)、云計算(2.87%)。

當(dāng)前全球競爭中，來自中國超算的聲音早就不容忽視了。中國在需求方面的增長都是顯著的，中國的企業(yè)也被公認(rèn)為提供高性能計算機(jī)技術(shù)的頂級領(lǐng)導(dǎo)者，而全球范圍內(nèi)最引人注目的超級計算和大規(guī)模部署(TOP500榜單)都在中國。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國高性能計算機(jī)行業(yè)供需趨勢及投資風(fēng)險研究報告》分析：

高性能計算機(jī)(HPC，又稱超級計算機(jī))。按照IBM的定義，超級計算機(jī)是用來進(jìn)行高性能計算的，價值在于減少計算時間。

TOP500超級計算系統(tǒng)作為計算科學(xué)的必備基礎(chǔ)設(shè)施，已經(jīng)成為國家之間的戰(zhàn)略必爭點(diǎn)和創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的利器，各國都投入巨資爭奪世界制高點(diǎn)，以超級計算機(jī)系統(tǒng)為核心的算力經(jīng)濟(jì)時代已經(jīng)到來。經(jīng)過30年的快速發(fā)展，中國研制超算系統(tǒng)的能力已經(jīng)躋身世界先進(jìn)水平的行列。美國雖然仍是世界超算強(qiáng)國，但是其在TOP500上的數(shù)量份額已不足25%，難以恢復(fù)20年前獨(dú)霸世界TOP500中70%的系統(tǒng)的盛況。

在中國國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)中，“高性能計算機(jī)及其核心軟件”曾被視為一個重要的突破性項(xiàng)目。目前，863計劃支持的“中國國家電網(wǎng)”已在無錫、天津、濟(jì)南、深圳、長沙、廣州、鄭州、昆山等8個城市的國家超算中心落地。這些超級計算中心正在成為支持一些國家重要項(xiàng)目的計算基礎(chǔ)設(shè)施。信息技術(shù)的發(fā)展對一個國家的科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國家安全的發(fā)展至關(guān)重要。超級計算機(jī)是衡量一個國家信息技術(shù)發(fā)展水平的頂級指標(biāo)。因?yàn)樗?jīng)常用于核爆炸模擬、油藏模擬、極端天氣預(yù)報、天體物理模擬、密碼分析、流行病研究和藥物開發(fā)等。，幾乎所有擁有領(lǐng)先技術(shù)的國家都在投資超級計算機(jī)研究。

2023高性能計算機(jī)行業(yè)投資風(fēng)險研究報告

2020 年我國 x86 架構(gòu)通用服務(wù)器出貨量達(dá)到 343.9 萬 臺，占總出貨量的 98.3%，預(yù)計至 2025 年 x86 架構(gòu)通用服務(wù)器出貨量將 達(dá)到 525.2 萬臺，年復(fù)合增速為 8.84%;2020 年我國 x86 架構(gòu)通用服務(wù) 器銷售額為 208.2 億美元，同比增長 16.5%，預(yù)計 2025 年將提高至 393.5 億美元，年復(fù)合增速為 13.6%。我國基礎(chǔ)通用服務(wù)器，尤其是 x86 架構(gòu) 服務(wù)器的出貨量和銷售額在未來仍將保持穩(wěn)健增長。

亞洲國家在世界TOP500上的機(jī)器數(shù)量有大幅度增加，從251臺增加為276臺以上。排行榜中來自中國大陸的系統(tǒng)有227套,總數(shù)排世界第一。雖然中國上榜的數(shù)量排名世界第一，但我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識到：其中大部分的機(jī)器并非應(yīng)用于傳統(tǒng)的科學(xué)計算應(yīng)用，而是新興的互聯(lián)網(wǎng)云計算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

超級計算機(jī)代表了高性能計算系統(tǒng)的最先進(jìn)水平。隨著處理能力的不斷進(jìn)化，超級計算機(jī)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)也將不斷提高。一個超級計算集群可能包含數(shù)萬個處理器，使用世界上最昂貴和最強(qiáng)大的系統(tǒng)，成本高達(dá)1億美元。高性能計算也成為衡量國家間綜合實(shí)力的標(biāo)桿之一，被視為國家實(shí)力的象征。隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù) 據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)加速突破，應(yīng)用場景日趨多元 化，全齊數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，推動算力需求和建設(shè)規(guī)模不斷增大。預(yù)計到 2025 年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)將超過 400 億臺，產(chǎn)生數(shù)據(jù)量 80 ZB， 整體算力規(guī)模將超過 3300 EFlops，年復(fù)合增速為 50.4%。

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