2025年中國超算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜、市場(chǎng)規(guī)模、競(jìng)爭(zhēng)格局及未來前景分析：重大應(yīng)用需求彰顯超算中心價(jià)值點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊[圖]

內(nèi)容概要：超級(jí)計(jì)算機(jī)（Supercomputer）是指能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無法處理的大量資料與高速運(yùn)算的電腦。近年來，我國高度重視科技創(chuàng)新，政府和科研機(jī)構(gòu)加大了對(duì)超算中心的投資，在超算技術(shù)方面不斷取得突破，推動(dòng)高性能計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，自主研發(fā)的超級(jí)計(jì)算機(jī)多次獲得世界超算500 強(qiáng)排名的前列位置。根據(jù)第 56 期全球超級(jí)計(jì)算機(jī) TOP500 榜單數(shù)據(jù)，中國部署的超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)量繼續(xù)位列全球第一，達(dá)到 226 臺(tái)，占總體份額超過 45%。截止2024年，由科技部批準(zhǔn)建立的國家超級(jí)計(jì)算中心共計(jì)達(dá)到14所，分別位于天津、深圳、長沙、濟(jì)南、廣州、無錫、鄭州、昆山、青島、成都、西安、太原、重慶和烏鎮(zhèn)，在科學(xué)研究、工程模擬、氣象預(yù)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，為我國科技創(chuàng)新提供了強(qiáng)大支持。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)鏈；超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模；國家超級(jí)計(jì)算中心；競(jìng)爭(zhēng)格局；發(fā)展趨勢(shì)

一、行業(yè)概況

超級(jí)計(jì)算機(jī)（Supercomputer）是指能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無法處理的大量資料與高速運(yùn)算的電腦，是一種計(jì)算力極強(qiáng)的計(jì)算機(jī)，學(xué)術(shù)界通常稱這一領(lǐng)域?yàn)楦咝阅苡?jì)算（High-Performance Computing）。超級(jí)計(jì)算機(jī)主要為最頂尖的科學(xué)研究服務(wù)，包括核聚變模擬、石油勘探、量子力學(xué)、氣候模擬、癌癥研究、基因組學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)、飛機(jī)和航天器空氣動(dòng)力學(xué)、量化金融、計(jì)量經(jīng)濟(jì)和當(dāng)前火熱的各類民用人工智能。簡而言之，超算（超級(jí)計(jì)算機(jī)）主要用于處理復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算、模擬和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理等任務(wù)，具備出色的計(jì)算性能和處理能力。

從實(shí)現(xiàn)上來看，超級(jí)計(jì)算機(jī)是一種高性能計(jì)算集群，集群有眾多計(jì)算節(jié)點(diǎn)，通常由大量的處理器、高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和大容量存儲(chǔ)器組成。集群由眾多計(jì)算節(jié)點(diǎn)組成，由集群管理系統(tǒng)通過高速IB網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)將多個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)連接在一起，統(tǒng)一調(diào)度管理，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的計(jì)算功能。

超算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為超算行業(yè)支撐產(chǎn)業(yè)，包括芯片、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)硬件，操作系統(tǒng)、管理軟件等基礎(chǔ)軟件，CAE仿真、物理化學(xué)等應(yīng)用軟件，以及供電設(shè)備、制冷設(shè)備、安防系統(tǒng)、綜合布線等配套基礎(chǔ)設(shè)施資源。產(chǎn)業(yè)鏈中游為超級(jí)計(jì)算機(jī)廠商、超算中心、超算科研機(jī)構(gòu)等超算資源提供者，主要負(fù)責(zé)對(duì)上游的資源進(jìn)行整合，為市場(chǎng)提供強(qiáng)大的超算資源。產(chǎn)業(yè)鏈下游為超算行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，包括石油氣勘探、生物醫(yī)藥、海洋工程、氣象預(yù)測(cè)、工程仿真、智慧城市等。

二、全球現(xiàn)狀

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的大背景下，算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新質(zhì)生產(chǎn)力，正日益成為推動(dòng)全球科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要引擎。無論是深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，還是在擴(kuò)大需求上積極作為、有效彌補(bǔ)社會(huì)需求不足，“算力”都是扎實(shí)穩(wěn)住經(jīng)濟(jì)的重要?jiǎng)幽?。截?023年年底，全球算力基礎(chǔ)設(shè)施總規(guī)模達(dá)到910EFLOPS。其中，超算作為高性能計(jì)算能力建設(shè)的重心，全球各國企業(yè)在該領(lǐng)域的建設(shè)投資都呈現(xiàn)日益增長態(tài)勢(shì)，全球超算能力日益提升。根據(jù)在“2024 年超級(jí)計(jì)算”大會(huì)上Top500組織公布的全球最強(qiáng)超算Top500榜單來看，目前聯(lián)想在全球超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)中依然保持著領(lǐng)先地位，共提供了162臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，占比高達(dá)32.4%；緊隨其后的是HPE，提供了115臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，占比為23%。

從國家及地區(qū)來看，在性能最強(qiáng)的前10名超級(jí)計(jì)算機(jī)中，美國無疑是最大的贏家，共計(jì)占據(jù)了其中的5席，并且包攬了前四名以及第十名。其中，El Capitan以1.742 exaflops的峰值性能位居榜首，成為全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。值得注意的是，這也是AMD首次支持的超級(jí)計(jì)算機(jī)登頂全球第一。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國超級(jí)計(jì)算行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨向研判報(bào)告》

三、國內(nèi)現(xiàn)狀

近年來，我國高度重視科技創(chuàng)新，政府和科研機(jī)構(gòu)加大了對(duì)超算中心的投資，在超算技術(shù)方面不斷取得突破，推動(dòng)高性能計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，自主研發(fā)的超級(jí)計(jì)算機(jī)多次獲得世界超算500 強(qiáng)排名的前列位置。根據(jù)第 56 期全球超級(jí)計(jì)算機(jī) TOP500 榜單數(shù)據(jù)，中國部署的超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)量繼續(xù)位列全球第一，達(dá)到 226 臺(tái)，占總體份額超過 45%。截止2024年，由科技部批準(zhǔn)建立的國家超級(jí)計(jì)算中心共計(jì)達(dá)到14所，分別位于天津、深圳、長沙、濟(jì)南、廣州、無錫、鄭州、昆山、青島、成都、西安、太原、重慶和烏鎮(zhèn)，在科學(xué)研究、工程模擬、氣象預(yù)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，為我國科技創(chuàng)新提供了強(qiáng)大支持。

例如，中國國家超級(jí)計(jì)算廣州中心配備了天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)，天河二號(hào)曾多次位居全球超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜的首位；中國國家超級(jí)計(jì)算廣州中心在氣候模擬、海洋研究、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域取得了重要成果，為國家重大科技項(xiàng)目提供了有力支持；國家超級(jí)計(jì)算無錫中心擁有世界上首臺(tái)峰值運(yùn)算性能超十億億次浮點(diǎn)運(yùn)算能力的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——“神威·太湖之光”。超算無錫中心在大氣科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域開展了大量科研工作，推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步。

自從2016年以來，在國家層面，正在加速推進(jìn)大型超算中心的建設(shè)與落地，通過統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)各省份超算中心的算力資源，逐步構(gòu)建起我國完整的超級(jí)計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，從而可以面向用戶提供更加高效便捷的高性能計(jì)算服務(wù)，實(shí)現(xiàn)我國超級(jí)計(jì)算行業(yè)體系的合理布局和開發(fā)利用，以期更好地服務(wù)于國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)算力資源的應(yīng)用盡用，推進(jìn)超級(jí)計(jì)算在整個(gè)算力產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。

隨著我國科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的不斷推進(jìn)，應(yīng)用于科學(xué)研究及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的高性能計(jì)算需求也不斷增加，這為超級(jí)計(jì)算市場(chǎng)進(jìn)一步提供了機(jī)會(huì)和需求。疊加5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，多樣性算法復(fù)雜度的不斷提高以及應(yīng)用場(chǎng)景多元化等因素使得超級(jí)計(jì)算方案需求不斷增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年我國超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模已增至296.5億元。未來，隨著國內(nèi)數(shù)字整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，2028年我國超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步增至550億元以上。

從超級(jí)計(jì)算機(jī)來看，目前來看，我國超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)機(jī)構(gòu)主要有四個(gè)，分別是國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心、江南計(jì)算技術(shù)研究所、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所，主要從事計(jì)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(jì)算機(jī)研究所研制的代表性超算產(chǎn)品有天河一號(hào)、天河二號(hào)以及天河三號(hào)；國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)中心研制出了“神威?太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)；江南計(jì)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(jì)算技術(shù)研究所的超算品牌為曙光系列。

在超級(jí)計(jì)算方面，目前，國內(nèi)參與超級(jí)計(jì)算行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)主要有IBM、惠普、戴爾等跨國企業(yè)，及聯(lián)想、華為、浪潮信息等一批優(yōu)秀的國內(nèi)企業(yè)，行業(yè)市場(chǎng)集中度較高。數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)超算行業(yè)前三家供應(yīng)商集中度達(dá)79%，前五家供應(yīng)商集中度達(dá)87%，前九家供應(yīng)商集中度達(dá)92%。

細(xì)分至各服務(wù)領(lǐng)域看，在超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域，我國市場(chǎng)中參與競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)主要有：IBM、惠普等國外知名廠商及以中科曙光為代表的國內(nèi)廠商。在通用服務(wù)器領(lǐng)域，國外主要品牌如 IBM、惠普、戴爾等公司一度占有中國市場(chǎng)份額 50%以上，主要國內(nèi)企業(yè)在業(yè)務(wù)規(guī)模和整體技術(shù)水平等方面低于國外知名企業(yè)，但國外、國內(nèi)品牌間的市場(chǎng)份額差距不斷縮小。

在存儲(chǔ)領(lǐng)域，EMC、IBM、惠普等企業(yè)占有中國市場(chǎng)份額相對(duì)較高。在圍繞高端計(jì)算機(jī)的軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成與技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要是各主要高端計(jì)算機(jī)廠商配合其自有高端計(jì)算機(jī)產(chǎn)品開展業(yè)務(wù)，與上述三個(gè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)格局基本相同。

除上述主要高端計(jì)算機(jī)企業(yè)以外，參與國內(nèi)超級(jí)計(jì)算市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的其他企業(yè)絕大多數(shù)為中小規(guī)模的 IT 企業(yè)，集中在 X86 低端服務(wù)器、低端存儲(chǔ)產(chǎn)品及配套市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)。由于 X86 低端服務(wù)器和低端存儲(chǔ)產(chǎn)品的技術(shù)含量相對(duì)較低，行業(yè)進(jìn)入門檻不高，因此參與競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)眾多，競(jìng)爭(zhēng)手段以價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)為主。

在超算服務(wù)方面，根據(jù)超算服務(wù)的業(yè)務(wù)策略，中國第三方超算服務(wù)商主要分為兩類，第一類獨(dú)立超算服務(wù)商追求性能優(yōu)先，能夠最大化地滿足尖端超算、通用超算等計(jì)算能力門檻較高的超算任務(wù)，從業(yè)者主要包括并行科技等超算云服務(wù)商及國家超級(jí)計(jì)算廣州中心、國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心等超算中心，其中并行科技憑借出色的商業(yè)化能力，在獨(dú)立超算服務(wù)商中占據(jù)領(lǐng)先地位；第二類互聯(lián)網(wǎng)超算服務(wù)商依托原有的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)服務(wù)矩陣，進(jìn)行對(duì)超算領(lǐng)域的業(yè)務(wù)拓展，商業(yè)策略上追求服務(wù)性價(jià)比，并以業(yè)務(wù)超算下的企業(yè)用戶為核心服務(wù)對(duì)象，以云服務(wù)資源為載體提供高性能計(jì)算集群服務(wù)，從業(yè)者主要包括阿里云、華為云、騰訊云、速石科技、北鯤云等。

四、發(fā)展趨勢(shì)

1、超智融合成行業(yè)發(fā)展重要趨勢(shì)之一

超智融合技術(shù)融合了超算強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力與人工智能的算法優(yōu)化能力，為解決人工智能等新興產(chǎn)業(yè)的算力瓶頸提供了有效途徑。這一技術(shù)不僅涉及芯片層面的CPU+GPU融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，還包括算力調(diào)度、算力運(yùn)營等方面的優(yōu)化。通用全精度高算力芯片作為關(guān)鍵技術(shù)，正在逐步成為超智融合系統(tǒng)的核心。隨著人工智能技術(shù)的不斷融入，AI應(yīng)用場(chǎng)景正變得復(fù)雜，單一芯片平臺(tái)提供全精度和混合精度計(jì)算成為發(fā)展趨勢(shì)。超智融合并非簡單的“超算+智算”堆疊，而是從芯片到計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等多維度的體系化融合。

2、國內(nèi)算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，超算中心等算力平臺(tái)成投資重點(diǎn)

近年來，我國算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐加快，算力總規(guī)模已位居世界第二。國家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)成為支撐數(shù)字中國建設(shè)的“高速路”。這一平臺(tái)以互聯(lián)網(wǎng)思維運(yùn)營超算基礎(chǔ)設(shè)施，形成了便捷的服務(wù)模式，為上百個(gè)行業(yè)以及上千個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景提供算力服務(wù)。同時(shí)，國家超算互聯(lián)網(wǎng)等平臺(tái)的建設(shè)，打破了不同區(qū)域、主體、架構(gòu)算力資源的底層差異，實(shí)現(xiàn)了算力資源的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一與跨區(qū)域調(diào)度。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（m.yhcgw.cn）發(fā)布的《中國超級(jí)計(jì)算行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨向研判報(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。