——Previsión para 2023: "Panorama de la industria de supercomputación de China en 2023" (con tamaño del mercado, panorama de competencia y perspectivas de desarrollo, etc.)
Principales empresas cotizadas en la industria de supercomputación: Legend Holdings (03396.HK); Inspur Information (000977.SZ); Sugon (603019.SH)
Los datos centrales de este artículo: el rendimiento de las supercomputadoras de China; el número y la participación de los sistemas de supercomputación de China en el mundo; TOP500; Proporción de campos de aplicación involucrados en las 100 principales computadoras de alto rendimiento de China; Tamaño del mercado de servicios de supercomputación de China; Proporción de los 100 principales proveedores de computadoras de alto rendimiento de China
Descripción general de la industria
1. Definición
Supercomputación (HPC, computación de alto rendimiento) se refiere al uso de recursos informáticos centralizados de múltiples sistemas informáticos (es decir, "supercomputadoras") que trabajan en paralelo para procesar procesos extremadamente complejos o Problema de tareas intensivas en datos.
Las supercomputadoras, también conocidas como computadoras de alto rendimiento, supercomputadoras, etc., tienen un rendimiento ultraalto que las computadoras comunes no tienen en términos de velocidad de computación, capacidad de almacenamiento, etc. Actualmente, la operación de punto flotante La velocidad por segundo (flops) es la unidad de medida principal. La velocidad de computación de las supercomputadoras puede alcanzar cientos de miles de millones de operaciones por segundo, que es decenas de millones de veces mayor que la de las computadoras ordinarias que realizan petaflops de operaciones por segundo y se denominan "supercomputadoras de nivel P". supercomputadora".
Las supercomputadoras se utilizan principalmente en grandes proyectos científicos y grandes sistemas, como la investigación científica de vanguardia, la industria militar y de defensa nacional, la modernización industrial y los principales problemas sociales de un país. Fuerza de la investigación científica y un reflejo del nivel y la amplitud del desarrollo científico y tecnológico del país. Un símbolo importante de la fuerza nacional. Desde la perspectiva de la demanda de recursos informáticos, Sullivan divide la computación de alto rendimiento en cuatro categorías: supercomputación de vanguardia, supercomputación general, supercomputación empresarial y supercomputación de inteligencia artificial.
2. Análisis de la cadena industrial: hay pocos participantes intermedios
Actualmente, mi país ha formado inicialmente una cadena industrial de la industria de la supercomputación, con industrias de apoyo ascendentes para la industria de la supercomputación, incluido el hardware básico. y software básico, software de aplicación, recursos de infraestructura de soporte (equipos de suministro de energía, equipos de refrigeración, sistemas de seguridad, cableado integrado, etc.), que integran recursos ascendentes para proporcionar. supercomputación poderosa Los recursos informáticos posteriores son campos de aplicación de la industria de la supercomputación, incluida la exploración de petróleo y gas, biomedicina, ingeniería oceánica, pronóstico del tiempo, simulación de ingeniería, ciudades inteligentes, etc.
Desde la perspectiva de los participantes en la cadena de la industria de la supercomputación, los fabricantes de hardware y software básicos son principalmente empresas extranjeras reconocidas como Intel, AMD, HPE, Samsung y DELL. Las empresas nacionales se están quedando atrás y los fabricantes nacionales incluyen principalmente Huawei HiSilicon, Yangtze Storage, Parallel Technology, etc. En términos de software de aplicación, las empresas representativas incluyen Zhongwang Software, Intelligent Simulation, Suoshi Technology, Suochen Technology, etc.
Los proveedores de recursos de supercomputación intermedia se dividen principalmente en dos categorías: una categoría son los fabricantes de supercomputadoras representados por Lenovo, Inspur y Sugon, que ofrecen productos comerciales de supercomputación, incluidos software y hardware de supercomputación. instituciones de desarrollo representadas por la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa, el Centro Nacional de Investigación de Tecnología de Ingeniería Informática Paralela, el Instituto Jiangnan de Tecnología Informática y el Instituto de Tecnología Informática de la Academia de Ciencias de China. Los sistemas de supercomputación desarrollados por ellos se implementan en el Centro Nacional de Supercomputación.
Historia del desarrollo de la industria: del monopolio bloqueado a la innovación líder
Si observamos el desarrollo de la industria de supercomputación de China, vemos que es el trabajo duro y el proceso pionero de los investigadores científicos chinos, que han superado Tras superar los obstáculos de romper el bloqueo (1956-1995), romper el monopolio (1996-2015) y liderar la innovación (2016 hasta el presente), las "tres montañas" han ido reduciendo gradualmente la brecha con los niveles de investigación y desarrollo extranjeros, y finalmente han mejorado los niveles. El diseño general del sistema de la máquina y las tecnologías clave lograron logros líderes en el mundo.
Actualmente, en el campo de la supercomputación, la fuerza de la investigación y el desarrollo ecológicos independientes nacionales ya ocupan una posición de liderazgo en el mundo.
En 2022, los clústeres desarrollados de forma independiente representarán el 95% de las 100 computadoras de alto rendimiento de China, y 42 de los 100 clústeres serán fabricados por Lenovo. La supercomputación de China ha entrado en el primer escalón del mundo.
Antecedentes de la política industrial: construcción de centros de supercomputación de clase E y 10E
En los últimos años, se han introducido intensamente políticas nacionales para apoyar firmemente el desarrollo de la potencia informática y el alto rendimiento. Las computadoras y la industria de la supercomputación impulsan el rápido avance de la construcción de centros de supercomputación. Las políticas sobre la industria de la supercomputación a nivel nacional se resumen a continuación:
Desarrollo actual de la industria
1 Rendimiento de las supercomputadoras: el rendimiento mejorará significativamente en 2022
.En general, el rendimiento de las supercomputadoras de China ha ido aumentando año tras año, con un rendimiento promedio aumentando de 573 Tflops en 2013 a 8999 Tflops en 2022
Tflops. Entre ellos, Sunway TaihuLight ha mantenido la clasificación más alta durante 5 años consecutivos de 2016 a 2020, con un valor Linpack de 93015
Tflops. En 2021 y 2022, Sunway TaihuLight ocupó el segundo y tercer lugar respectivamente.
El rendimiento máximo de las supercomputadoras de mi país en 2022 alcanzará los 208.260 Tflops
Tflops, un aumento de 66,55 en comparación con el rendimiento máximo en 2021. El rendimiento ha mejorado significativamente, impulsando el el rendimiento promedio de una supercomputadora aumentará en 30,16 a 8999 Tflops.
2. Construcción de centros de supercomputación: ***Existen 11 centros de supercomputación a nivel nacional
El Centro Nacional de Supercomputación es una institución de computación de datos aprobada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología. Instituciones afiliadas al Ministerio. El 18 de abril de 2022, el centro de Taiyuan pasó la aceptación del Ministerio de Ciencia y Tecnología y fue incluido oficialmente en la gestión nacional de secuencias de supercomputación. En agosto de 2023, China aprobó el establecimiento de 11 centros nacionales de supercomputación, a saber, el Centro Nacional de Supercomputación Tianjin, el Centro Shenzhen, el Centro Jinan, el Centro Guangzhou, el Centro Changsha, el Centro Wuxi, el Centro Chengdu y el Centro Zhengzhou, el Centro Kunshan, Xi'. un Centro y el Centro Taiyuan.
3. Número de entradas TOP500: segundo lugar en el mundo en junio de 2023
Como una de las conferencias autorizadas más grandes del mundo en el campo de la informática de alto rendimiento, la Conferencia Internacional de Alto Rendimiento La conferencia Performance Computing se lleva a cabo cada seis meses. La lista de las 500 supercomputadoras TOP del mundo se anuncia cada seis meses. De 2017 a 2022, en la lista TOP500 de supercomputadoras globales, el número de sistemas de supercomputación de China continental primero aumentó y luego disminuyó. Esto se debió principalmente al hecho de que China dejó de enviar la información más reciente sobre sistemas de supercomputación a la organización TOP500 a partir de 2020. por lo que el número y los sistemas informáticos han disminuido desde entonces. En noviembre de 2022, había 162 fabricantes de China continental, lo que representaba el 32,4%, ocupando el primer lugar en el mundo. En junio de 2023, el número de sistemas de supercomputación de China continental en la lista TOP500 cayó de 162 a 134, lo que representa 26,8, ocupando el segundo lugar en el mundo.
4. Campos de aplicación de la supercomputación: el campo del big data representa la mayor proporción
En el top 100 de computadoras de alto rendimiento en China en noviembre de 2022, el campo con mayor participación el campo de big data representa 20; seguido por el campo de computación en la nube, con 15;
5. Tamaño del mercado de servicios de supercomputación: crece a una tasa del 24,5%
Según datos de investigación de Frost & Sullivan, el mercado de supercomputación de China crecerá de 2016 a 2021 La tasa de crecimiento compuesta de el tamaño del mercado de servicios alcanzará los 24,7 mil millones de yuanes en 2021 y la tasa de crecimiento en 2022 será de aproximadamente 24,5 mil millones de yuanes. Según este cálculo, el tamaño del mercado de servicios de supercomputación de China en 2022 será de aproximadamente 24,48 mil millones de yuanes.
Patrón de competencia industrial
1. Competencia regional: Guangdong y Jiangsu son las provincias con doble centro de supercomputación.
En agosto de 2023, mi país tiene 11 *** Entre ellas, Guangdong y Jiangsu son provincias con dos centros de supercomputación. Guangdong tiene el Centro Nacional de Supercomputación de Shenzhen y el Centro de Guangzhou, y Jiangsu tiene el Centro Nacional de Supercomputación de Wuxi y el Centro Kunshan.
Al mismo tiempo, también existen centros de supercomputación a nivel nacional en Tianjin, Shandong, Hunan, Sichuan, Henan, Shaanxi, Shanxi y otras provincias y ciudades.
2. Competencia empresarial: Lenovo ocupa el primer lugar en el mundo
En la última lista mundial TOP500 de computadoras de alto rendimiento de junio de 2023, Lenovo Group, con sede en Beijing, tiene 160 sistemas HPC preseleccionados. El Grupo Inspur, ubicado en Jinan, ocupa el primer lugar en el mundo, tiene 43 sistemas HPC preseleccionados, ocupando el tercer lugar en el mundo; Sugon, ubicado en Tianjin, tiene 23 sistemas HPC preseleccionados, ocupando el sexto lugar en el mundo;
Según HPC
La última lista de rendimiento de computadoras de alto rendimiento TOP100 de China publicada en noviembre de 2022, Lenovo tiene la mayor cantidad de modelos en la lista, representando 42, y la mayoría de los modelos en la lista es la serie Shenteng 8800, seguida por Inspur, con 27; Sugon ocupa el tercer lugar, con 10.
Perspectivas de desarrollo de la industria y pronósticos de tendencias
1. Perspectivas de desarrollo: el tamaño del mercado será de casi 90 mil millones de yuanes en 2028
Actualmente, la supercomputación se está desarrollando a través de tecnologías avanzadas. La tecnología electrónica, los servicios informáticos, las aplicaciones de software y otros métodos brindan servicios de potencia informática a industrias clave en mi país. La construcción de la cadena ecológica de la industria de la supercomputación desempeñará un papel importante en la promoción del ajuste, la mejora y la transformación de las industrias relacionadas en el campo de. Aplicaciones de supercomputación Se espera que el tamaño del mercado continúe expandiéndose en el futuro. Según el pronóstico de Frost
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Sullivan, la tasa de crecimiento compuesta del mercado de servicios de supercomputación de mi país de 2022 a 2025 será de aproximadamente 24,1 si esta tasa de crecimiento continúa, para 2028. El tamaño del mercado de servicios de supercomputación de China se acercará a los 90 mil millones de yuanes.
2. Tendencia de desarrollo: hacia direcciones distribuidas y "similares a las del cerebro"
Actualmente, el principal problema que limita el desarrollo de los superordenadores es el consumo excesivo de energía. Tomando como ejemplo las diez supercomputadoras más importantes del mundo, consumen más de 20.000 kilovatios hora de electricidad por hora, lo que equivale al consumo de energía de una pequeña ciudad. Para resolver este problema, en el futuro los superordenadores se desarrollarán en una dirección distribuida y "similar a un cerebro".
Para obtener una investigación y un análisis más detallados de esta industria, consulte el "Informe de análisis de planificación estratégica de inversión y pronóstico de la demanda del mercado de la industria de supercomputación de China" del Instituto de Investigación de la Industria de Qianzhan.