2024年国内外超算行业概述及细分行业市场发展现状分析预测

1、超算行业概述：超级计算，简称超算，亦称为高性能计算（HPC，HighPerformanceComputing）指利用并行工作的多台计算机系统（即“超级计算机”）的集中式算力资源，处理极端复杂的或数据密集型的问题。超级计算以每秒浮点运算次数（Flops）为主要衡量单位，运算速度可达到每秒千万亿次以上。作为国家科技发展的重要制高点之一，超级计算不仅是国家综合科技实力的体现，更是国家高精尖技术发展的重要保障。

超算行业利用算力资源处理来自用户的海量数据，涉及数据回收与分析、数据模拟等多个环节。传统超算行业的服务场景围绕气象海洋、地质勘探、工业仿真、物理模拟等领域，服务对象主要为高等院校、科研院所及各级政府主导的科技工程项目等。

超算服务下游用户一般通过内部自建高性能计算机集群或国家及地方政府投资建设的超级计算中心（“超算中心”）、超算云服务商及互联网云服务商等第三方超算服务商获取算力资源。其中，超算云服务商采购超算中心的优质算力资源，为下游用户提供超算云服务，与各地超算中心同属独立超算服务商；互联网云服务商作为超算行业的新兴从业者，主要凭借自有计算机及服务器集群提供超算服务。

按照下游应用场景对算力资源的性能需求，超算服务可以分为尖端超算、通用超算、业务超算及人工智能超算四类：

易海商情报告网公布的《全球及中国超算行业市场竞争态势及行业投资前景研究报告（2024版）》

（1）尖端超算：尖端超算主要应用于国家级高精尖项目，行业覆盖海洋勘探、地球物理、爆炸模拟、灾害预警、精尖制造、材料研发、航空航天、气象监测等，具备“集中力量办大事”的特征，通常由国家或地方政府主导建设并投入资源，对算力资源的性能要求很高，以协助解决各行业核心技术难关，而不将经济性作为主要的考量因素。尖端超算的性能需求通常在1万核以上。

（2）通用超算：通用超算的应用场景主要包括高校科研、石油勘测、生物制药、工业仿真等，对算力资源的性能要求较高，亦对超算服务的经济性存在一定要求。通用超算场景下，用户可自主建设中小微型超算服务系统或使用超算云服务平台以满足其超算需求。

（3）业务超算：业务超算主要应用于企业业务的可靠性优化和成本优化，应用场景主要包括芯片仿真、汽车机械、金融经济、多媒体渲染等。业务超算用户出于商业盈利的考虑，通常对超算服务的经济性及投入产出比的要求较高，其中超算云服务凭借更加灵活的付费机制，对业务超算用户存在较大的吸引力。

（4）人工智能超算：大数据学习、人工智能算法模拟与优化、多类型数据分析与编解码场景下运用的超算服务。在人工智能的深度学习框架中，有着众多图像、神经网络、NLP、富媒体识别等复杂运算场景，相比传统的CPU，GPU能够提供更有效率的超算解决方案。

2、超算云市场概述：超算云是指用户通过云计算形态使用算力资源，开展科研实验或处理并行工作负载。超算云结合了超级计算和云服务的双重优势，将传统算力资源实现算力虚拟化，通过云部署、多云互联等模式，实现算力资源使用的门槛优化与进一步商业化。超算云能够将大数据技术、人工智能技术、5G实例测试与应用等深度融合，提供全栈式、一体化的智能超算服务能力，是传统超算服务的拓展与进化。

超算云根据云服务模式，可分为IaaS、PaaS及SaaS三类：

（1）IaaS（基础设施即服务）：将超级计算的基础设施，包括存储、服务器、网络等其他基本算力资源提供给用户。用户无需自购服务器、存储设备及网络宽带等设备设施，也不用对底层的云基础架构进行控制和管理，可通过购买租用超算云IaaS服务商提供的基础算力资源来部署和运行其自行搭建的服务。

易海商情报告网公布的《超算项目商业计划书》

（2）PaaS（平台即服务）：将运行在超算云基础设施之上的软件开发和运行平台提供给用户，PaaS向下通过IaaS层调用硬件基础资源，构建应用部署基础和集成平台，向上为SaaS层提供开发语言和工具，为用户创造更加容易运营和部署的软件开发环境，同时节省基础设施支出。

（3）SaaS（软件即服务）：向用户交付完整且可以直接使用的软件应用，这些应用程序运行在超算云基础设施之上，可以通过各种各样的客户端设备访问。用户无需自行开发和搭建基础设施，直接享受到一套完整的解决方案。SaaS软件可以在PaaS层部署的平台环境中进一步开发，也可以在IaaS层使用基础资源独立研发。

超算云根据服务场景，可分成通用超算云、业务超算云及人工智能超算云三类：

（1）通用超算云：服务场景主要包括高校研究、海洋气象、地质勘探、生物分子分析等，在强调高性能超算云服务的同时，也会兼顾其性价比。通用超算云的下游客户主要是高等院校和研究所。

（2）业务超算云：服务场景以工业应用为主，如芯片设计、碰撞实验、材料疲劳测试、药物筛选等。业务超算云的下游客户结合自身运营的实际情况，对超算云服务的应用程度不尽相同，总体上以各行业的头部企业为主。

（3）人工智能超算云：面向人工智能训练、优化和应用，服务场景主要包括大数据分析、机器学习、非监督学习、知识图谱建设等。人工智能领域对算力资源存在较强需求，通常需要大量的算力资源进行模拟与算法优化。人工智能超算云主要服务智慧城市、自动驾驶、物联网等领域的科技企业和政府项目。

3、国内超算云市场发展情况

（1）国内超算服务市场：2016年以来，中国超算服务市场逐渐进入成熟期，我国持续加快建设超算中心，依托自主可控的技术，不断建设我国的超算生态，面向用户提供更加便捷的超算服务。根据易海商情数据显示，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年中国超算服务市场规模将达到466.0亿元，2021年-2025年复合增长率达24.1%。

数据整理：易海商情报告网

过去，中国的头部高等院校及先进企业主要通过自建高性能计算机集群以满足内部计算需求，但存在资金投入大、采购周期长、维护难度高、资源更新慢等使用痛点。随着“东数西算”工程的实施，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，使用超算服务的高等院校及企业将加速转向第三方超算服务商提供的国家统筹建设的优质算力资源。

根据易海商情数据显示，2021年中国第三方超算服务市场中，独立超算服务市场规模达到18.3亿元；预计2025年独立超算服务市场规模达到75.5亿元，2021年-2025年复合增长率为42.6%。

数据整理：易海商情报告网

我国同时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，中国已有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。目前中国超算服务市场已进入创新期阶段，随着5G通信技术的进一步发展，人工智能、云技术、大数据、区块链等新兴技术的快速应用，超算服务将融合更多新兴技术和产业，实现服务的进一步升级。在与新兴技术融合下的超算服务，能够以更加灵活、强大、便捷的模式服务更多潜在客户，尤其是企业客户及高校客户等。

（2）国内超算云服务市场：中国超算云服务市场目前仍然处于早期阶段，根据易海商情，2021年中国超算云服务市场渗透率仅为10.5%。纵观中国超算服务的整体行业发展，尖端超算主要由国家主导并投资建设，为攻克各项行业技术难关提供性能极高的超算服务；超算云服务市场的核心下游场景则需要兼顾服务质量和服务性价比的双重要求。

数据整理：易海商情报告网

未来随着超算云服务需求在通用超算、业务超算及人工智能超算场景下的不断渗透，超算云行业将收获稳健的市场发展机会。根据易海商情，2021年中国超算云服务市场规模为20.7亿元，预计2025年将达到111.9亿元，2021年-2025年复合增长率达到52.4%，为中国整体超算服务的商业化和市场拓展提供巨大动能。

数据整理：易海商情报告网