国家政策长期助力 “东数西算”促使超算服务行业市场规模快速扩张

2023-11-20 09:50

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1、超算服务概述

超级计算机又称高性能计算机、巨型计算机等，在计算速度、储存容量等方便有着普通计算机不具备的超高性能，当前以每秒钟浮点运算速度(flops)为主要衡量单位。超级计算机的运算速度可以达到每秒数亿亿次，是普通计算机的数千万倍，每秒千万亿次运算的超级计算机被称为“P级超算”，每秒百亿亿次运算的超级计算机则被称为“E级超算”。

超级计算机主要运用于尖端科研、国防军工、产业升级、重大社会问题等大科学、大工程、大系统中，是一个国家科研实力的体现，是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。从算力资源的需求看，沙利文将高性能计算分为尖端超算、通用超算、业务超算和人工智能超算四大类。

超算行业分类

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资料来源：观研天下整理

2、国家政策长期助力，支持超算服务行业发展

根据观研报告网发布的《中国超算服务行业现状深度分析与投资前景预测报告（2023-2030年）》显示，超级计算是国家高精尖技术发展的重要保障，受到国家政策的长期支持。例如，国家发改委、工信部、中国人民银行等部门联合发布《关于印发促进工业经济平稳增长的若干政策的通知》，强调要加快实施大数据中心建设专项行动，实施“东数西算”工程，加快8个国家级数据中心枢纽节点建设。国家政策的相继出台，有利于推动行业长期稳定发展。

2021-2022年我国超算服务行业相关政策及法规

文件名	颁发机构	时间	主要内容
《关于印发促进工业经济平稳增长的若干政策的通知》	国家发改委、工信部、财政部、等部门	2022年2月	加快实施大数据中心建设专项行动，实施“东数西算”工程，加快长三角、京津冀、粤港澳大湾区等8个国家级数据中心枢纽节点建设。
《关于同意粤港澳大湾区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函》、《关于同意成渝地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函》、《关于同意长三角地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函》、《关于同意京津冀地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函》	国家发改委等部门	2022年2月	项目建设主体原则上为数据中心相关行业骨干企业，支持发展大型、超大型数据中心，建设内容涵盖绿色低碳数据中心建设、网络服务质量提高、算力高效调度、安全保障能力提升等，落实项目规划、选址、资金等条件。网络实现动态监测和数网协同，服务质量明显提升，电力等配套设施建设完善，能高质量满足“东数西算”业务需要。形成一批“东数西算”典型示范场景和应用。
《“十四五”数字经济发展规划》	国务院	2021年12月	加快构建算力、算法、数据、应用资源协同的全国一体化大数据中心体系。在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区双城经济圈、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地区布局全国一体化算力网络国家枢纽节点，建设数据中心集群，结合应用、产业等发展需求优化数据中心建设布局。加快实施“东数西算”工程，推进云网协同发展，提升数据中心跨网络、跨地域数据交互能力，加强面向特定场景的边缘计算能力，强化算力统筹和智能调度。
《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》	国家发改委、中央网信办、工信部、国家能源局	2021年12月	到2025年，数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。数据中心运行电能利用效率和可再生能源利用率明显提升，全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上。全国数据中心整体利用率明显提升，西部数据中心利用率由30%提高到50%以上，东西部算力供需更为均衡。
《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》	工信部	2021年11月	提出加快超大规模分布式存储、弹性计算、虚拟隔离、异构资源调度等技术研发，加速云操作系统迭代升级，布局下一代云计算软件体系。鼓励企业构建高性能云平台，优化公有云、行业专有云、区域混合云平台布局。提升云安全水平和智能云服务能力。
《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》	国家发改委、工信部、生态环境部、国家市场监督管理总局、国家能源局	2021年10月	鼓励重点行业利用绿色数据中心等新型基础设施实现节能降耗。新建大型、超大型数据中心电能利用效率不超过1.3。到2025年，数据中心电能利用效率普遍不超过1.5。加快优化数据中心建设布局，新建大型、超大型数据中心原则上布局在国家枢纽节点数据中心集群范围内。
《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》	工信部	2021年7月	积极推进东西部地区数据中心网络架构和流量疏导路径优化，支撑“东数西算”工程，降低国家枢纽节点间网络时延，不断提升网络质量。

资料来源：观研天下整理

3、“东数西算”促使优质算力资源需求转向，超算服务市场快速扩张

之前，自建高性能计算机集群具有资金投入大、维护难度高等问题，而随着“东数西算”工程实施，全国一体化算力网络国家枢纽节点持续布局建设，算力基础设施化全面推进，为超算服务行业带来巨大需求潜力，并且使用超算服务的高等院校及企业将逐渐向第三方超算服务商转向。根据数据，2021年中国超算服务市场规模达到196.6亿元，其中第三方超算服务市场规模为32.0亿元；预计2025年超算服务市场规模将达466.0亿元，2022-2025年复合增长率达24.1%。

数据来源：观研天下整理

4、超算服务市场结构：业务超算占比超45%

具体到市场结构方面，2022年，我国业务超算服务市场规模达111.9亿元，占比为45.73%，是超算服务行业最大的细分市场，规模最小的是尖端超算，占比仅为14.02%。

数据来源：观研天下整理

5、多个超算中心在建，超算服务行业潜在需求大

此外，国家为鼓励各类超算中心加入到环境共享算力资源中来，促进产生更多的行业应用成果。截至2021年底，国内已建立9座国家级超算中心，分别位于天津、长沙、济南、广州、无锡、深圳、郑州、成都和昆山；2022年4月18日，太原中心通过科技部验收，正式纳入国家超算序列管理。截至2023年8月，中国已批准建立的国家超级计算中心共有11所，分别是国家超级计算天津中心、深圳中心、济南中心、广州中心、长沙中心、无锡中心、成都中心、郑州中心、昆山中心、西安中心和太原中心。

截至2023年8月中国批准建立的国家超级计算中心概况

名称	省市	运营时间	算力	业务主机	备注
天津中心	天津	2009年5月	/	天河一号，天河三号原型机	研制/承建单位:国防科大
深圳中心	广东	2010年9月	理论峰值为3Pflops;二期规划达到2Eflops	/	共建单位:中科院计算所等
济南中心	山东	2011年	/	神威蓝光	2019-2022年在建百亿亿次超算平台
广州中心	广东	2014年1月	一期峰值100Pflops	天河二号	共建单位:国防科大、中山大学等
长沙中心	湖南	2014年11月	通用算力200Pflops、人工智能算力1000POps	天河一号	共建单位:湖南大学、国防科大等
无锡中心	江苏	2016年6月	峰值运算速度12.54亿亿次/秒	神威太湖之光	处理器:国家高性能集成电路设计中心自主研制的“申威26010“众核处理器;研制/承建单位:国家并行计算机工程技术研究中心
成都中心	四川	2020年9月	一期完成建设峰值性能170Pflops	/	投资:约25亿元
郑州中心	河南	2020年11月	理论峰值算力100Pflops	“嵩山”超级计算机	/
昆山中心	江苏	2020年12月	双精度峰值300Pflops的通用超算算力	星云超级计算机	投资:20多亿元
西安中心	陕西	2020年8月	峰值算力180Pflops	/	/
太原中心	山西	2022年4月	300Pflops	“太行1号”超级计算机	研制/承建单位:云时代、山西大学