Tamaño del mercado de informática de alto rendimiento, participación, crecimiento y análisis de la industria, por tipo (software, servicio y hardware), por aplicación (ciencias de la tierra, educación e investigación, atención médica y ciencias biológicas, energía y servicios públicos, juegos y fabricación), información regional y pronóstico de 2026 a 2035

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DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MERCADO DE INFORMÁTICA DE ALTO RENDIMIENTO

Se espera que el mercado mundial de informática de alto rendimiento aumente desde aproximadamente 43,36 mil millones de dólares en 2026, en camino de alcanzar los 148,8 mil millones de dólares en 2035, creciendo a una tasa compuesta anual del 10,7% entre 2026 y 2035. América del Norte lidera con una participación del 40% al 45% impulsada por la investigación y los hiperescaladores; Europa y Asia-Pacífico poseen entre el 45% y el 50%, combinados con inversiones nacionales en HPC.

El mercado de la informática de alto rendimiento (HPC) ha impulsado su crecimiento mediante la creciente demanda en todas las industrias, incluidas la atención sanitaria, las finanzas y la fabricación, de capacidades avanzadas para proporcionar potencia de procesamiento. Los sistemas HPC procesan enormes colecciones de datos y algoritmos complicados, impulsando la investigación, el desarrollo de productos y la toma de decisiones. El mayor crecimiento de la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y el análisis de datos continúa impulsando el impulso del marketing. Los modelos de nube rentables y escalables para soluciones HPC permiten a las pymes tener más acceso. Las aplicaciones en desarrollo contemporáneo incluyen ciudades inteligentes y genómica, que además ofrecen mayores oportunidades de crecimiento. Sin embargo, los altos costos y el consumo energético, entre muchos otros, presentan desafíos. Por lo tanto, el mercado es competitivo y los principales actores invierten fuertemente en I+D para retener el mercado.

HALLAZGOS CLAVE

IMPACTO DEL COVID-19

La industria de la informática de alto rendimiento tuvo un efecto negativo debido a la pandemia de COVID-19

La pandemia mundial de COVID-19 no ha tenido precedentes y ha sido asombrosa, y el mercado ha experimentado una demanda inferior a la prevista en todas las regiones en comparación con los niveles previos a la pandemia. El repentino crecimiento del mercado reflejado por el aumento de la CAGR es atribuible al crecimiento del mercado y al regreso de la demanda a niveles prepandémicos.

Debido a importantes perturbaciones en la logística derivadas de la pandemia de Covid-19, el Mercado de Computación de Alto Rendimiento tuvo una fuerte caída en sus operaciones. El hecho de que muchas fábricas tuvieran que cerrar o reducir sus operaciones provocó la falta de materiales clave y retrasos en la producción de sus reactores nucleares. Dado que la demanda de energía a nivel mundial ha disminuido, el desarrollo de nuevas centrales nucleares también se ha pospuesto. Por tanto, se ha reducido la necesidad inmediata de materiales de grafito. Además, también existen desafíos logísticos y restricciones al comercio internacional que afectan este y provocan lentas tendencias al estancamiento. En conjunto, estos factores crean una desaceleración del crecimiento del mercado durante esta época de pandemia.

ÚLTIMAS TENDENCIAS

Las soluciones HPC basadas en la nube ofrecen flexibilidad, escalabilidad y asequibilidad, lo que impulsa el crecimiento del mercado

La flexibilidad, la escalabilidad y la asequibilidad caracterizan la solución HPC basada en la nube, donde las organizaciones pueden avanzar hacia una menor inversión inicial en la gestión de sus cargas de trabajo. Las empresas emergentes y medianas probablemente entren en esta categoría, ya que querrían una potencia informática superior sin invertir mucho en la infraestructura necesaria. Su uso de alta intensidad informática en HPC basado en la nube vincula un mejor análisis de datos en tiempo real y modelos predictivos en IA y aprendizaje automático. Además, los proveedores de la nube han estado buscando asociaciones estratégicas a medida que se vinculan con proveedores de HPC para hacer que dichas soluciones sean accesibles e innovadoras en todo su alcance.

• Según el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), actualmente hay más de 25 supercomputadoras financiadas por el gobierno implementadas en laboratorios nacionales para modelado climático, investigación nuclear y simulaciones de inteligencia artificial, lo que refleja un aumento del 40 % en las instalaciones de HPC en el sector público desde 2018.

• Según la Empresa Conjunta Europea de Computación de Alto Rendimiento (EuroHPC), entre 2021 y 2023 se adquirieron en toda Europa ocho sistemas petaescala y tres sistemas prexaescala, lo que supone triplicar la capacidad informática continental en dos años.

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SEGMENTACIÓN DEL MERCADO DE COMPUTACIÓN DE ALTO RENDIMIENTO

Por tipo

Según el tipo, el mercado global se puede clasificar en software, servicio y hardware.

• Software y servicio: el software comprende el núcleo de los sistemas HPC e incluye instrumentos para computación paralela, programación de trabajos y programación de aplicaciones. Algunos modelos como HPC-as-a-Service están surgiendo rápidamente para proporcionar soluciones específicas para diversos sectores. También están apareciendo servicios gestionados que permiten a las organizaciones subcontratar operaciones de HPC. Las actualizaciones de software se realizan con frecuencia para que el software que se utiliza sea compatible con el hardware y las aplicaciones nuevas y antiguas y, por lo tanto, sea efectivo. Las características agregadas de aprendizaje automático y análisis al software aumentan su valor.
• Hardware: consisten en procesadores, memoria, almacenamiento y sistemas de red que son cruciales en el desarrollo de la infraestructura HPC. Los procesadores superiores, como GPU y TPU, permiten que la computadora realice cálculos más rápido; Los componentes de memoria de gran tamaño permiten grandes cantidades de procesamiento de datos. Los avances tecnológicos en hardware, como los diseños de hardware que ahorran energía y los enlaces y conexiones avanzados de alta velocidad, cumplen con los requisitos ecológicos y de rendimiento. Los diseños de sistemas integrados que incorporan estructuras de hardware básicas y flexibles se están convirtiendo gradualmente en los más adecuados para lograr una alta eficiencia en diferentes aplicaciones.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado global se puede clasificar en Ciencias de la Tierra, Educación e Investigación, Salud y Ciencias de la Vida, Energía y Servicios Públicos, Juegos y Fabricación.

• Ciencias de la Tierra: HPC es importante en las ciencias de la tierra para simular condiciones climáticas, cambios a corto y largo plazo y control de desastres. Las sofisticadas tecnologías de simulación brindan la oportunidad de predecir el resultado y asignar recursos adecuadamente. Los científicos utilizan HPC en el análisis de datos geofísicos para la minería y en la evaluación ambiental.
• Educación e investigación: las universidades e instituciones de investigación utilizan HPC para mejorar la investigación en áreas de física, biología e ingeniería, entre otras. HPC ayuda a encontrar soluciones a problemas que de otro modo tardarían años en resolverse, simulaciones y experimentos a gran escala.
• Salud y ciencias biológicas: la HPC tiene aplicaciones en el descubrimiento de fármacos, la genómica y la medicina personalizada, y es un facilitador clave de la innovación. Ayuda a facilitar el diagnóstico y tratamiento rápidos de los casos de los pacientes, haciendo de la atención médica un mundo nuevo.
• Energía y servicios públicos: en el sector energético, HPC se utiliza en exploración, optimización de sistemas de energía renovable y también en gestión de redes. La alta tecnología ayuda a optimizar los procesos y reducir el impacto negativo en el medio ambiente.
• Juegos: HPC se aplica en los juegos para crear una imagen de alta calidad, modelar y construir diversas situaciones y mejorar la experiencia de los consumidores. La visualización en tiempo real y los juegos multijugador implican una sólida base de HPC.
• Fabricación: HPC es crucial para el diseño, análisis y optimización de productos en diversas industrias, incluidasautomotory aeroespacial. Acorta los ciclos de desarrollo al permitir pruebas y simulaciones virtuales.

DINÁMICA DEL MERCADO

La dinámica del mercado incluye factores impulsores y restrictivos, oportunidades y desafíos que indican las condiciones del mercado:

Factores impulsores

Aumento de la generación de datos en todas las industrias

La generación continua de enormes volúmenes de datos en industrias como la atención médica, las finanzas y la IoT está obligando a la necesidad de sistemas HPC. Implementados en las organizaciones actuales, estos sistemas permiten el manejo rápido y efectivo de datos grandes y elaborados, mejorando así la toma de decisiones y la innovación. Esta tendencia es particularmente importante para las organizaciones que requieren información actualizada y ocasionada por predicciones.

• Según los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE. UU., los proyectos de investigación biomédica que utilizan grupos de HPC procesaron más de 2,5 millones de conjuntos de datos genómicos en 2022, en comparación con 1,1 millones de conjuntos de datos en 2019, lo que muestra una demanda cada vez mayor de las ciencias biológicas.

• Según lo informado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. (NOAA), los modelos de predicción del tiempo en tiempo real requieren velocidades de computación superiores a 12 petaflops, lo que lleva a actualizaciones periódicas de los sistemas de simulación atmosférica en todas las agencias federales.

Avances en IA y tecnologías de aprendizaje automático

La IA y el aprendizaje automático como subsistemas de los sistemas HPC proporcionan potencia computacional adicional para actividades como la simulación y el desarrollo de modelos. Ayudan a procesar datos más rápido, ayudando a las industrias en la investigación, la automatización y brindando a los clientes enfoques individuales. Se ha descubierto que la IA y la HPC son complementarias en su desarrollo en diversas aplicaciones.

Factor de restricción

Los altos costos de implementación obstaculizan el crecimiento del mercado, especialmente en las regiones emergentes

El alto costo inicial para la implementación de sistemas de participación de mercado de computación de alto rendimiento ha paralizado principalmente el crecimiento del mercado emergente. Se requiere una enorme inversión de capital para configurar hardware avanzado como GPU, supercomputadoras y componentes de redes de alta velocidad. Además, estos sistemas tienen altos costos operativos debido al consumo de energía y al personal capacitado. Estos impedimentos financieros disuaden a las pequeñas y medianas empresas de adoptar soluciones HPC. Este alto costo afecta negativamente al crecimiento general del mercado, especialmente en regiones e industrias sensibles a los costos.

• Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), los centros de datos, incluidas las instalaciones de HPC, consumieron colectivamente más de 460 teravatios-hora (TWh) de electricidad en 2022, lo que equivale a casi el 2 % del uso mundial de energía, lo que genera preocupaciones sobre la sostenibilidad.

• Según la Oficina de Estadísticas Laborales (BLS), Estados Unidos enfrenta una escasez estimada de 67.000 ingenieros de sistemas y hardware informático capacitados anualmente, lo que limita gravemente la escalabilidad de la implementación y el mantenimiento de HPC.

El crecimiento del mercado de HPC está impulsado por los avances en la atención sanitaria y la genómica

Oportunidad

El mercado de informática de alto rendimiento (HPC) cuenta con una gran cantidad de oportunidades de crecimiento, especialmente en el ámbito de la atención sanitaria y las ciencias biológicas. El emprendimiento de HPC se ha visto recientemente en la investigación genómica, el descubrimiento de fármacos y la medicina personalizada. Estas aplicaciones requieren una alta capacidad informática en términos de análisis de conjuntos de datos masivos en aplicaciones alojadas y ejecución de integraciones y simulaciones complejas. Además de todos los beneficios que aporta la integración de la IA y el aprendizaje automático en la atención sanitaria, que mejora el diagnóstico y la planificación del tratamiento, se iniciará la defensa de la HPC. Las continuas inversiones en I+D en ciencias de la vida y el sector sanitario alientan ahora a los gobiernos a expandirse para avanzar en la medicina de precisión, aprovechando esos beneficios. Esto permitirá que la HPC se convierta en la tecnología revolucionaria en el ámbito médico.

• Según la Iniciativa de Ciencia Abierta de la NASA, anualmente se generan más de 50 mil millones de puntos de datos de telemetría espacial, lo que genera una fuerte demanda de procesos de HPC basados ​​en la nube dedicados al análisis de astrofísica.

• Según lo declarado por la Asociación de Investigación Automotriz de la India (ARAI), las simulaciones de vehículos autónomos requieren velocidades de procesamiento de 30 billones de operaciones por segundo (30 TFLOP), lo que impulsa la integración de HPC en las pruebas y el modelado virtual de accidentes.

Los problemas de sostenibilidad y alto consumo de energía pueden limitar el crecimiento del mercado de HPC

Desafío

Uno de los problemas más conocidos que preocupa actualmente al mercado de la informática de alto rendimiento (HPC) es el elevado consumo de energía de los sistemas HPC. Dichos sistemas necesitan energía masiva para operar y mantener funcionales sus sistemas de enfriamiento en instalaciones de centros de datos a gran escala. Esto aumenta dramáticamente los costos operativos asociados con esto además de plantear un problema ambiental. A medida que la HPC continúa creciendo, también lo hace la huella de carbono asociada con su uso, un problema que solo empeorará a medida que la sostenibilidad se convierta en un problema cada vez más intenso a nivel mundial. El otro problema es que el crecimiento de la infraestructura HPC para satisfacer la creciente demanda computacional empeora los requisitos energéticos. Esta situación justifica avances en hardware energéticamente eficiente, integración de energías renovables y soluciones de software optimizadas. En ausencia de estos, los problemas energéticos pueden limitar el mercado.

• Según el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), el 92% de los centros de supercomputación de EE. UU. informaron vulnerabilidades de ciberseguridad en componentes de software de terceros, lo que convierte a la infraestructura HPC en un objetivo principal para las ciberamenazas a nivel estatal.

• Según la Asociación Global de Estadísticas de Residuos Electrónicos, en 2021 se generaron más de 57 millones de toneladas métricas de desechos electrónicos en todo el mundo, y los servidores de alta densidad de los clústeres de HPC contribuyen significativamente a este problema de eliminación.

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PERSPECTIVAS REGIONALES DEL MERCADO DE COMPUTACIÓN DE ALTO RENDIMIENTO

• América del norte 

El mercado de la informática de alto rendimiento está regido por América del Norte con avances en infraestructura, gasto en investigación y desarrollo y un sólido ecosistema tecnológico. El mercado estadounidense de informática de alto rendimiento de la región está liderado debido a factores como la financiación gubernamental, el avance de la IA y la fuerte adopción de la nube. Los esquemas estadounidenses en investigación científica y atención médica se utilizan ampliamente en el mercado, aunque Canadá y México también hacen pequeñas contribuciones a los principales contribuyentes del mercado. Esto ha convertido a América del Norte en una región líder mundial en los nuevos avances de HPC.

• Europa

El crecimiento del mercado de la informática de alto rendimiento vincula directamente a Europa con inversiones masivas en investigación científica, aplicaciones industriales e iniciativas en energía sostenible. En términos de adopción de HPC, los tres principales países de la región son Alemania, el Reino Unido y Francia, y centran sus esfuerzos en el modelado climático, el diseño automotriz y la innovación farmacéutica. Los programas de financiación de la Unión Europea, como EuroHPC Joint Undertake, forman parte de la estrategia para desarrollar infraestructuras de clase mundial para instalaciones de HPC e innovar. Esto se debe al énfasis que Europa pone en los temas de las tecnologías verdes que ayudan a orientar la formación de sistemas HPC energéticamente eficientes. La colaboración entre la academia, la industria y el gobierno está fortaleciendo la posición de la región en este mercado en crecimiento. Sumado a todo esto, Europa se convierte en uno de los cuatro creadores globales de ventajas de HPC más determinantes.

• Asia

Asia representa una participación cada vez mayor en el mercado de HPC al adaptar rápidamente la tecnología e invertir cantidades cada vez mayores en inteligencia artificial, IoT y análisis de big data. Si bien China, Japón e India lideran la tendencia de adopción de HPC, otras aplicaciones, como las de fabricación, atención médica y educación, actualmente se están maximizando utilizando esta tecnología. Las iniciativas gubernamentales y la financiación de I+D, especialmente en China, son impulsores de este crecimiento del mercado regional. Los ordenadores e infraestructuras nacionales de alto rendimiento para HPC ilustran la innovación que ha aplicado Asia. Todo esto caracteriza a Asia como un actor global emergente en el mercado de HPC.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Los principales actores impulsan el crecimiento del mercado a través de la innovación, las asociaciones y la adopción de la nube

Los principales actores de la industria, como IBM, Dell Technologies, HPE y Nvidia, han instituido un cambio significativo en el escenario del mercado de Computación de alto rendimiento (HPC) a través de innovación y asociaciones estratégicas. Estas empresas están mejorando la potencia computacional a través de especificaciones de hardware o supercomputadoras y GPU, con la ayuda de la integración de la IA y el aprendizaje automático. También promueven la adopción de soluciones basadas en la nube para HPC porque son más escalables y rentables. Las iniciativas de I+D también hacen hincapié en las asociaciones con los sectores académico e industrial para desarrollar y hacer evolucionar el mercado de HPC hacia el escenario mundial.

• Dell: según el ranking Top500.org, los sistemas Dell representaron 153 de las 500 supercomputadoras más rápidas en 2023, lo que representa más del 30 % de la presencia en el mercado de la infraestructura HPC global.

• Lenovo: Según lo informado por la Academia China de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (CAICT), Lenovo implementó más de 20 instalaciones de HPC con refrigeración líquida en toda Asia-Pacífico en 2021, lo que redujo el consumo de energía del servidor hasta en un 40 % por rack.

Lista de las principales empresas de informática de alto rendimiento

• Lenovo
• IBM
• Dawn
• Inspur
• Microsoft

DESARROLLO CLAVE DE LA INDUSTRIA

La supercomputadora DGX GH200 de Nvidia impulsa el crecimiento del mercado de Hpc con IA

Septiembre de 2024:Nvidia presentó la DGX GH200, una supercomputadora dirigida a IA y HPC que no se había visto antes. Se espera que esta plataforma aborde la creciente necesidad de recursos informáticos necesarios para entrenar modelos de aprendizaje profundo, procesamiento de big data y otras necesidades de simulación. El DGX GH200 viene con las últimas GPU de Nvidia y está diseñado e incorporado con funcionalidad de IA para ofrecer un rendimiento más rápido y mejorado para industrias como la atención médica, la automoción y las finanzas, lo que ha impulsado aún más el mercado de HPC.

COBERTURA DEL INFORME    

El estudio abarca un análisis FODA completo y proporciona información sobre la evolución futura del mercado. Examina varios factores que contribuyen al crecimiento del mercado, explorando una amplia gama de categorías de mercado y aplicaciones potenciales que pueden afectar su trayectoria en los próximos años. El análisis tiene en cuenta tanto las tendencias actuales como los puntos de inflexión históricos, proporcionando una comprensión holística de los componentes del mercado e identificando áreas potenciales de crecimiento.

Este informe de investigación examina la segmentación del mercado utilizando métodos tanto cuantitativos como cualitativos para proporcionar un análisis exhaustivo que también evalúa la influencia de las perspectivas estratégicas y financieras en el mercado. Además, las evaluaciones regionales del informe consideran las fuerzas dominantes de oferta y demanda que impactan el crecimiento del mercado. El panorama competitivo se detalla meticulosamente, incluidas las participaciones de importantes competidores del mercado. El informe incorpora técnicas de investigación, metodologías y estrategias clave no convencionales adaptadas al período de tiempo previsto. En general, ofrece información valiosa y completa sobre la dinámica del mercado de forma profesional y comprensible.