Объем рынка высокопроизводительных вычислений, отчет о росте за 2032 год

Объем рынка высокопроизводительных вычислений

Объем рынка высокопроизводительных вычислений оценивался в 38,38 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста более 6,5% в период с 2024 по 2032 год. По мере того, как научные исследования, инженерное моделирование и аналитика больших данных становятся все более сложными, спрос на передовые вычислительные мощности растет. В таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, фармацевтическая и финансовая, высокопроизводительные вычислительные системы используются для управления огромными наборами данных и выполнения сложных симуляций, что недоступно для обычных вычислительных систем.

Согласно отчету Национального научного фонда, использование систем высокопроизводительных вычислений в научных исследованиях ежегодно росло на 20% в течение последних пяти лет. Кроме того, постоянные достижения в таких областях, как прогнозирование погоды, разработка лекарств и финансовое моделирование, увеличивают спрос на высокопроизводительные вычислительные системы, способствуя расширению рынка.

Системы высокопроизводительных вычислений (HPC), известные своей высокой вычислительной мощностью и возможностями параллельных вычислений, становятся все более важными по мере того, как отрасли внедряют искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (ML). Эти технологии, которые в настоящее время являются неотъемлемой частью таких операций, как предиктивная аналитика, распознавание изображений и речи, а также автономные системы, стимулируют резкий рост спроса на инфраструктуру высокопроизводительных вычислений. Этот всплеск во многом связан с потребностью отрасли в обучении сложных моделей и просеивании огромных наборов данных, что имеет решающее значение для эффективности приложений, управляемых искусственным интеллектом.

Облачные вычисления меняют ландшафт рынка высокопроизводительных вычислений. Согласно отчету Национального института стандартов и технологий (NIST), облачные решения для высокопроизводительных вычислений предоставляют масштабируемые и гибкие вычислительные ресурсы. Эта эволюция демократизирует высокопроизводительные вычисления, предоставляя доступ малым и средним предприятиям (МСП) и исследовательским институтам, которые когда-то считали традиционные высокопроизводительные вычислительные системы недоступными с финансовой точки зрения. Кроме того, модель оплаты по факту использования позволяет организациям корректировать свои вычислительные ресурсы в соответствии со спросом, что еще больше способствует внедрению высокопроизводительных вычислений в различных секторах.

Настройка и обслуживание систем высокопроизводительных вычислений требует значительных финансовых затрат. Приобретение современного оборудования, такого как высокоскоростные процессоры, графические процессоры и специализированные системы охлаждения, сопряжено со значительными затратами. Кроме того, вспомогательная инфраструктура, такая как центры обработки данных, оснащенные мощными возможностями охлаждения и энергоснабжения, увеличивает финансовую нагрузку. Эксплуатационные расходы, особенно потребление энергии для работы и охлаждения высокопроизводительных вычислительных систем, могут быть особенно высокими. Такие финансовые требования могут быть огромными, особенно для малых и средних предприятий (МСП) и научно-исследовательских институтов, что ограничивает их возможности по полному освоению и использованию технологий высокопроизводительных вычислений.

Тенденции рынка высокопроизводительных вычислений

В секторе высокопроизводительных вычислений (HPC) наблюдается устойчивый рост, вызванный растущим спросом на сложную обработку данных в различных отраслях. Одной из важных тенденций является стремительное внедрение высокопроизводительных вычислений в искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (ML). Эти передовые технологии требуют огромных вычислительных мощностей для обучения сложных моделей и тщательного изучения обширных наборов данных.

В связи с тем, что такие сектора, как здравоохранение, финансы и автономное вождение, в значительной степени полагаются на искусственный интеллект и машинное обучение, аппетит к высокопроизводительным вычислительным системам для поддержки этих приложений стремительно растет. Например, в апреле 2024 года Барселонский суперкомпьютерный центр (BSC) и Nvidia объединились для слияния искусственного интеллекта с высокопроизводительными вычислениями (HPC) в течение следующих пяти лет. Это сотрудничество будет сосредоточено на разработке больших языковых моделей, климатических приложений и оптимизации программного обеспечения для графических процессоров и архитектур ARM-Nvidia Grace, используя суперкомпьютер BSC MareNostrum 5 для достижения значительных научных достижений.

Облачные услуги высокопроизводительных вычислений играют ключевую роль в ландшафте высокопроизводительных вычислений. Исторически сложилось так, что высокопроизводительные вычислительные системы размещались локально, что требовало огромных капитальных затрат на оборудование и инфраструктуру. С появлением облачных вычислений поставщики услуг развертывают масштабируемые решения для высокопроизводительных вычислений, предоставляя организациям доступ к огромным вычислительным ресурсам по требованию. Этот сдвиг выравнивает игровое поле, позволяя небольшим предприятиям и исследовательским организациям использовать вычислительные мощности высшего уровня без огромных первоначальных инвестиций.

Например, Amazon Web Services (AWS) расширила свои предложения по высокопроизводительным вычислениям, запустив AWS ParallelCluster 3, что обеспечивает более эффективное и масштабируемое облачное развертывание высокопроизводительных вычислений. Например, в августе 2023 года Citadel Securities и Google Cloud объявили о партнерстве с Гарвардским университетом для продвижения исследований в области сердечно-сосудистых заболеваний с использованием высокопроизводительных вычислений (HPC) в общедоступном облаке. Целью исследования является моделирование эффективности магнитно управляемых искусственных бактериальных жгутиков для разкупорки артерий. Это сотрудничество демонстрирует потенциал облачных высокопроизводительных вычислений для ускорения сложных медицинских исследований и снижения затрат.

Анализ рынка высокопроизводительных вычислений

Исходя из компонента, рынок делится на решения и услуги. Ожидается, что к 2032 году стоимость сегмента услуг превысит 38 миллиардов долларов США.

• Сегмент решений включает серверы, системы хранения данных, сетевые устройства и программное обеспечение, которые в совокупности составляют основу инфраструктуры высокопроизводительных вычислений. Серверы, занимающие центральное место в вычислительных процессах, необходимы для обработки сложных вычислений и задач, требующих большого объема данных. Решения для хранения данных обеспечивают эффективное управление и извлечение больших объемов данных, а сетевые устройства обеспечивают бесперебойную связь между системами, повышая общую производительность. Программное обеспечение, являющееся неотъемлемой частью высокопроизводительных вычислений, предоставляет необходимые инструменты для оптимизации вычислительных задач, способствуя эффективному управлению данными и позволяя выполнять сложные алгоритмы.
  
• Сегмент услуг, охватывающий профессиональные и управляемые услуги, имеет жизненно важное значение для эффективного развертывания, управления и обслуживания систем высокопроизводительных вычислений. Профессиональные услуги включают в себя консультации экспертов, системную интеграцию и индивидуальную разработку для адаптации высокопроизводительных вычислений к конкретным потребностям организации, гарантируя оптимальную конфигурацию систем и согласование с бизнес-целями. Управляемые услуги обеспечивают постоянную поддержку и мониторинг, обеспечивая производительность, масштабируемость и безопасность системы, позволяя организациям сосредоточиться на основной бизнес-деятельности. В совокупности эти услуги имеют решающее значение для поддержания надежности и эффективности инфраструктур высокопроизводительных вычислений, тем самым способствуя их внедрению в различных отраслях.
  

В зависимости от области применения рынок высокопроизводительных вычислений делится на высокопроизводительные технические вычисления (HPTC) и высокопроизводительные бизнес-вычисления (HPBC). Сегмент высокопроизводительных бизнес-вычислений (HPBC) является самым быстрорастущим сегментом со среднегодовым темпом роста более 7,5% в период с 2024 по 2032 год.

• Высокопроизводительные технические вычисления (HPTC) в основном используются в научных исследованиях, инженерном моделировании и расширенном моделировании, где они выполняют сложные расчеты, крупномасштабное моделирование и задачи с большим объемом данных. Такие отрасли, как аэрокосмическая, автомобильная и здравоохранение, в значительной степени полагаются на HPTC для решения таких задач, как вычислительная гидродинамика, прогнозирование погоды и геномный анализ. Спрос на HPTC обусловлен потребностью в точных и эффективных производственных мощностях, позволяющих совершать прорывы в исследованиях и разрабатывать инновационные технологии.
  
• С другой стороны, High Performance Business Computing (HPBC) фокусируется на коммерческом применении технологий высокопроизводительных вычислений для оптимизации бизнес-процессов, улучшения анализа данных и поддержки принятия решений. HPBC широко используется в финансовых услугах, производстве и логистике для таких задач, как обработка данных в режиме реального времени, анализ рисков и оптимизация цепочки поставок. Используя высокопроизводительные вычисления, компании могут получить конкурентное преимущество за счет более быстрого анализа, повышения операционной эффективности и способности обрабатывать большие объемы данных с высокой скоростью и точностью. Рост HPBC обусловлен растущей потребностью предприятий в обработке и анализе обширных наборов данных для реализации стратегических инициатив и повышения производительности.
  

Северная Америка доминировала на мировом рынке высокопроизводительных вычислений в 2023 году, на ее долю приходилось более 33%. Северная Америка доминирует на рынке, чему способствуют присутствие ведущих технологических компаний, многочисленные исследовательские институты и надежное государственное финансирование. Примечательно, что Соединенные Штаты выделяются, направляя значительные ресурсы в инфраструктуру высокопроизводительных вычислений для поддержки таких областей, как искусственный интеллект, оборона и научные исследования. Это стремление к инновациям и технологическому превосходству способствует постоянному совершенствованию и расширению возможностей высокопроизводительных вычислений, укрепляя лидерство региона на мировой арене.

Индийский рынок высокопроизводительных вычислений (HPC) переживает стремительное расширение, чему способствуют растущие инвестиции в исследования и разработки. Примечательно, что ключевую роль в этом росте играют правительственные инициативы, в том числе Национальная суперкомпьютерная миссия. Уделяя особое внимание укреплению своей вычислительной инфраструктуры, Индия стремится продвигать достижения в области научных исследований, прогнозирования погоды и искусственного интеллекта. Кроме того, по мере того, как такие отрасли, как образование и промышленность, все чаще внедряют эти технологии, спрос на сложные решения для высокопроизводительных вычислений продолжает расти.

Китай лидирует на рынке, чему способствуют значительные государственные инвестиции и стремление доминировать в мировом рынке суперкомпьютеров. Разрабатывая передовые высокопроизводительные вычислительные системы, такие как серии Tianhe и Sunway, Китай стремится преуспеть в таких областях, как научные исследования, искусственный интеллект и национальная безопасность. Кроме того, акцент Китая на самодостаточности и технологических инновациях укрепляет его мастерство в области высокопроизводительных вычислений.

Рынок высокопроизводительных вычислений в Южной Корее укрепляет свою инфраструктуру для продвижения вперед в конкурентных отраслях, особенно в электронике, автомобилестроении и полупроводниках. Как государственный, так и частный секторы направляют инвестиции в высокопроизводительные системы, стремясь повысить исследовательский потенциал и стимулировать инновации. Благодаря этим стратегическим шагам Южная Корея позиционирует себя в качестве ключевого игрока на мировой арене высокопроизводительных вычислений, способствуя росту в различных высокотехнологичных областях.

Японский рынок высокопроизводительных вычислений (HPC) является доминирующим игроком, отдающим приоритет вычислительным исследованиям и технологическим инновациям. Инвестиции в высокопроизводительные вычислительные системы, в частности в суперкомпьютер Fugaku, способствуют научным исследованиям, предотвращению стихийных бедствий и промышленному использованию. Уделяя особое внимание высокопроизводительным технологиям и тесному сотрудничеству между правительством и промышленностью, Япония занимает лидирующие позиции в области разработки передовых решений для высокопроизводительных вычислений для множества приложений.

Доля рынка высокопроизводительных вычислений

Ведущие игроки в отрасли высокопроизводительных вычислений (HPC), включая IBM, NVIDIA и Intel, отдают приоритет стратегиям, ориентированным на инновации, совместную работу и интеграцию. Эти компании направляют значительные инвестиции в исследования и разработки, стремясь повысить как вычислительную мощность, так и энергоэффективность своих систем высокопроизводительных вычислений. Налаживая стратегические партнерские отношения с академическими институтами и исследовательскими организациями, они не только расширяют возможности высокопроизводительных вычислений, но и углубляются в новые приложения.

Кроме того, эти отраслевые гиганты вплетают искусственный интеллект и машинное обучение в свои решения для высокопроизводительных вычислений, решая сложные вычислительные задачи и повышая производительность. Глядя в будущее, они расширяют ассортимент своей продукции, чтобы включить в него масштабируемые и гибкие решения, отвечающие широкому спектру отраслевых требований. Их непоколебимая приверженность технологическому прогрессу и росту рынка укрепляет их позиции в качестве лидеров в формировании будущего высокопроизводительных вычислений.

Компании рынка высокопроизводительных вычислений

Основными игроками, работающими в индустрии высокопроизводительных вычислений, являются:

• IBM
• Компания Hewlett Packard Enterprise (HPE)
• Dell Technologies
• Леново
• Фуджитсу
• Корпорация Intel
  

Новости индустрии высокопроизводительных вычислений

• В июне 2024 года компания Hewlett Packard Enterprise (HPE) представила новые программы искусственного интеллекта и гибридного облака для повышения прибыльности партнеров, уделяя особое внимание высокопроизводительным вычислениям (HPC). В сотрудничестве с NVIDIA HPE запустила программы компетенций в области искусственного интеллекта, включая HPC for Enterprise, чтобы повысить квалификацию партнеров в развертывании решений AI и HPC. Эти инициативы направлены на стимулирование инноваций, расширение прибыльного роста и обеспечение конкурентных преимуществ во всех отраслях.
  
• В апреле 2024 года IBM вместе с правительствами Канады и Квебека объявила об инвестициях в CAD в размере 187 млн долларов США для улучшения сборки, тестирования и упаковки полупроводников на заводе IBM Canada в Бромонте. Эта инициатива будет способствовать развитию полупроводниковой промышленности Канады, поддерживая такие приложения, как высокопроизводительные вычисления (HPC), искусственный интеллект и телекоммуникации, а также еще больше укрепит роль Канады в североамериканской цепочке поставок полупроводников.
  
• В январе 2024 года IBM и Korea Quantum Computing (KQC) объявили о сотрудничестве, направленном на внедрение передового программного обеспечения IBM для искусственного интеллекта, включая watsonx, и услуг квантовых вычислений в Южной Корее. Это партнерство расширяет возможности KQC в области высокопроизводительных вычислений (HPC), интегрируя искусственный интеллект и квантовые системы для внедрения инноваций в различных отраслях. К 2028 году KQC развернет IBM Quantum System Two в Пусане, что еще больше укрепит корейскую экосистему высокопроизводительных вычислений и квантовых вычислений.
  

Отчет об исследовании рынка высокопроизводительных вычислений включает в себя углубленное освещение отрасли с оценками и прогнозами с точки зрения выручки (млн долларов США) с 2021 по 2032 год для следующих сегментов:

Рынок, по компонентам

• Решения
  • Серверов
  • Хранение
  • Сетевые устройства
  • Программное обеспечение
• Услуги
  • Профессиональные услуги
  • Управляемые услуги

Рынок, по типу вычислений

• Параллельные вычисления
• Распределенные вычисления
• Экзафлопсные вычисления

Рынок, по развертыванию

• Облако
• Локальная среда

Рынок, по размеру организации

• Малый и средний бизнес
• Крупное предприятие

Рынок, Рынок, По применению

• Высокопроизводительные технические вычисления (HPTC)
• Высокопроизводительные бизнес-вычисления (HPBC)

Рынок, Рынок, По конечному использованию

• Правительство и оборона
• БФСИ
• Образование и научные исследования
• Производственный
• Здравоохранение и медико-биологические науки
• Энергетика и коммунальные услуги
• Медиа и развлечения
• Науки о Земле
• Другие

Приведенная выше информация представлена по следующим регионам и странам:

• Северная Америка
  • США
  • Канада
• Европа
  • Германия
  • ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
  • Франция
  • Италия
  • Испания
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Южная Корея
  • ANZ
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
  • Остальная часть Латинской Америки
• MEA
  • ОАЭ
  • Саудовская Аравия
  • Южная Африка
  • Остальная часть MEA