고성능 컴퓨팅 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 유형별(소프트웨어, 서비스, 하드웨어), 애플리케이션별(지구 과학, 교육 및 연구, 의료 및 생명 과학, 에너지 및 유틸리티, 게임 및 제조), 지역 통찰력 및 예측 2026~2035년

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고성능 컴퓨팅 시장 개요

글로벌 고성능 컴퓨팅 시장은 2026년 약 433억 6천만 달러에서 2035년까지 1,488억 달러에 도달하고 2026년부터 2035년까지 연평균 성장률(CAGR) 10.7%로 성장할 것으로 예상됩니다. 북미는 연구 및 하이퍼스케일러가 주도하는 40~45%의 점유율로 선두를 달리고 있습니다. 유럽과 아시아 태평양 지역은 국가 HPC 투자를 합쳐 45~50%를 차지합니다.

고성능 컴퓨팅(HPC) 시장은 의료, 금융, 제조 등 모든 산업 분야에서 처리 능력을 제공하기 위한 고급 기능에 대한 수요가 증가하면서 성장을 가속화했습니다. HPC 시스템은 막대한 데이터 수집과 복잡한 알고리즘을 처리하여 연구, 제품 개발 및 의사 결정을 추진합니다. 인공 지능, 머신 러닝, 데이터 분석의 증가로 인해 마케팅 활동이 지속적으로 추진되고 있습니다. HPC 솔루션을 위한 비용 효율적이고 확장 가능한 클라우드 모델을 통해 SME는 더 많은 액세스를 얻을 수 있습니다. 동시에 개발되는 애플리케이션에는 스마트 시티와 유전체학이 포함되며, 더욱 강력한 성장 기회를 제공합니다. 그러나 무엇보다도 높은 비용과 에너지 소비로 인해 문제가 발생합니다. 따라서 시장은 경쟁이 치열하며, 주요 업체들은 시장 유지를 위해 R&D에 막대한 투자를 하고 있습니다.

주요 결과

코로나19 영향

고성능 컴퓨팅 산업은 코로나19 팬데믹으로 인해 부정적인 영향을 받았다

글로벌 코로나19 팬데믹은 전례가 없고 충격적이었습니다. 시장은 팬데믹 이전 수준에 비해 모든 지역에서 예상보다 낮은 수요를 경험했습니다. CAGR 증가로 반영된 급격한 시장 성장은 시장 성장과 수요가 팬데믹 이전 수준으로 복귀했기 때문입니다.

코로나19 팬데믹으로 인한 물류 차질로 인해 고성능 컴퓨팅 시장의 운영이 급격하게 감소했습니다. 많은 공장이 폐쇄되거나 가동을 줄여야 했다는 사실로 인해 원자로와 관련된 핵심 자재가 부족하고 생산이 지연되었습니다. 전 세계적으로 에너지 수요가 둔화되면서 신규 원전 개발도 지연되고 있다. 따라서 흑연 재료에 대한 즉각적인 필요성이 감소되었습니다. 또한, 이에 영향을 미치고 느린 침체 경향을 야기하는 국제 무역에 대한 물류 문제와 제한도 있습니다. 전체적으로 이러한 요인들은 이 팬데믹 기간 동안 시장의 성장 둔화를 초래합니다.

최신 트렌드

클라우드 기반 HPC 솔루션은 유연성, 확장성 및 경제성을 제공하여 시장 성장을 주도합니다.

유연성, 확장성 및 경제성은 조직이 워크로드 관리에 대한 초기 투자를 줄일 수 있는 클라우드 기반 HPC 솔루션의 특징입니다. 신생 기업과 중견 기업은 필요한 인프라에 막대한 투자를 하지 않고도 우수한 컴퓨팅 성능을 원하기 때문에 아마도 이 범주에 속할 것입니다. 클라우드 기반 HPC에서 높은 컴퓨팅 강도를 사용하면 AI 및 기계 학습에서 더 나은 실시간 데이터 분석과 예측 모델링이 연결됩니다. 또한 클라우드 제공업체는 HPC 공급업체와 협력하여 이러한 솔루션을 전 범위에 걸쳐 액세스 가능하고 혁신적으로 만드는 등 전략적 파트너십을 추구해 왔습니다.

• 미국 에너지부(DOE)에 따르면 현재 25개 이상의 정부 지원 슈퍼컴퓨터가 기후 모델링, 핵 연구, AI 시뮬레이션을 위해 국립 연구소에 배포되어 있으며, 이는 2018년 이후 공공 부문 HPC 설치가 40% 증가한 것을 반영합니다.

• EuroHPC(유럽 고성능 컴퓨팅 공동 사업)에 따르면 2021년부터 2023년 사이에 유럽 전역에서 페타스케일 시스템 8개와 엑사스케일 이전 시스템 3개를 조달하여 2년 내에 대륙 컴퓨팅 용량이 3배 확장되었습니다.

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고성능 컴퓨팅 시장 세분화

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 소프트웨어 및 서비스 및 하드웨어로 분류될 수 있습니다.

• 소프트웨어 및 서비스: 소프트웨어는 HPC 시스템의 핵심으로 구성되며 병렬 계산, 작업 예약 및 애플리케이션 프로그래밍을 위한 도구를 포함합니다. HPC-as-a-Service와 같은 일부 모델은 다양한 부문에 특정 솔루션을 제공하기 위해 빠르게 등장하고 있습니다. 조직이 HPC 운영을 아웃소싱할 수 있게 해주는 관리형 서비스도 등장하고 있습니다. 소프트웨어 업데이트는 자주 수행되므로 사용되는 소프트웨어는 기존 하드웨어 및 응용 프로그램뿐만 아니라 새로운 하드웨어와도 호환되므로 효과적입니다. 소프트웨어에 추가된 기계 학습 및 분석 기능은 그 가치를 더해줍니다.
• 하드웨어: 이는 HPC 인프라 개발에 중요한 프로세서, 메모리, 스토리지 및 네트워킹 시스템으로 구성됩니다. GPU 및 TPU와 같은 우수한 프로세서를 사용하면 컴퓨터가 계산을 더 빠르게 처리할 수 있습니다. 대용량 메모리 구성 요소는 대량의 데이터 처리를 허용합니다. 에너지를 고려한 하드웨어 설계, 고급 고속 링크 및 연결과 같은 하드웨어의 기술 발전은 성능 및 친환경 요구 사항을 충족합니다. 기본적이고 유연한 하드웨어 구조를 통합한 통합 시스템 설계는 점차 다양한 애플리케이션에서 높은 효율성을 달성하는 데 가장 적합해지고 있습니다.

애플리케이션 별

응용 분야에 따라 글로벌 시장은 지구 과학, 교육 및 연구, 의료 및 생명 과학, 에너지 및 유틸리티, 게임 및 제조로 분류될 수 있습니다.

• 지구 과학: ​​HPC는 지구 과학에서 기후 조건, 단기 및 장기 변화, 재난 통제를 시뮬레이션하는 데 중요합니다. 정교한 시뮬레이션 기술은 결과를 예측하고 자원을 적절하게 배분할 수 있는 기회를 제공합니다. 과학자들은 채굴을 위한 지구물리학적 데이터 분석과 환경 평가에 HPC를 사용합니다.
• 교육 및 연구: HPC는 대학 및 연구 기관에서 물리학, 생물학, 공학 분야의 연구를 강화하는 데 사용됩니다. HPC는 해결하는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있는 문제, 시뮬레이션 및 대규모 실험에 대한 솔루션을 얻는 데 도움이 됩니다.
• 의료 및 생명 과학: HPC는 신약 발견, 유전체학 및 맞춤형 의학 분야에 적용되며 혁신을 가능하게 하는 핵심 요소입니다. 환자 사례의 빠른 진단과 치료를 촉진하여 의료를 새로운 세상으로 만드는 데 도움이 됩니다.
• 에너지 및 유틸리티: 에너지 부문에서 HPC는 탐색, 재생 에너지 시스템 최적화 및 그리드 관리에 사용됩니다. 첨단 기술은 프로세스를 최적화하고 환경에 대한 부정적인 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다.
• 게임: HPC는 게임에 적용되어 고품질의 그림을 만들고, 다양한 상황을 모델링하고 구축하며 소비자 경험을 향상시킵니다. 실시간 시각화 및 멀티플레이어 게임에는 강력한 HPC 기반이 필요합니다.
• 제조: HPC는 다음을 포함한 다양한 산업 분야에서 제품의 설계, 분석 및 최적화에 매우 중요합니다.자동차그리고 항공우주. 가상 테스트 및 시뮬레이션을 허용하여 개발 주기를 단축합니다.

시장 역학

시장 역학에는 시장 상황을 나타내는 추진 및 제한 요인, 기회 및 과제가 포함됩니다.

추진 요인

산업 전반에 걸쳐 증가하는 데이터 생성

의료, 금융, IoT 등 산업 전반에 걸쳐 막대한 양의 데이터가 지속적으로 생성되면서 HPC 시스템이 필요하게 되었습니다. 오늘날의 조직에 구현된 이러한 시스템을 통해 크고 정교한 데이터를 빠르고 효과적으로 처리할 수 있으므로 의사 결정과 혁신이 향상됩니다. 이러한 추세는 최신 정보가 필요하고 예측으로 인해 발생하는 조직에 특히 중요합니다.

• 미국 국립보건원(NIH)에 따르면 HPC 클러스터를 활용하는 생물의학 연구 프로젝트는 2019년 110만 개 데이터세트에 비해 2022년 250만 개 이상의 게놈 데이터세트를 처리해 생명과학 수요가 가속화되고 있음을 보여줍니다.

• 미국 국립해양대기청(NOAA)에서 보고한 바와 같이 실시간 기상 예측 모델에는 12페타플롭 이상의 컴퓨팅 속도가 필요하므로 연방 기관 전체에서 대기 시뮬레이션 시스템이 정기적으로 업그레이드됩니다.

AI 및 머신러닝 기술의 발전

HPC 시스템의 하위 시스템인 AI와 기계 학습은 시뮬레이션 및 모델 개발과 같은 활동을 위한 추가 컴퓨팅 성능을 제공합니다. 이는 데이터를 더 빠르게 처리하고 연구, 자동화 분야의 산업을 돕고 고객에게 개별 접근 방식을 제공하는 데 도움이 됩니다. AI와 HPC는 다양한 애플리케이션 개발에서 상호보완적인 것으로 밝혀졌습니다.

억제 요인

높은 구현 비용은 특히 신흥 지역에서 시장 성장을 방해합니다.

고성능 컴퓨팅 시장 점유율 시스템 구현을 위한 높은 초기 비용은 주로 신흥 시장의 성장을 저해했습니다. GPU, 슈퍼컴퓨터, 고속 네트워킹 구성 요소와 같은 고급 하드웨어를 설정하려면 막대한 자본 투자가 필요합니다. 더욱이 이러한 시스템은 에너지 소비와 숙련된 인력으로 인해 운영 비용이 높습니다. 이러한 재정적 장애로 인해 중소기업은 HPC 솔루션을 채택하지 못합니다. 이러한 높은 비용은 특히 비용에 민감한 지역 및 산업에서 시장의 전반적인 성장에 부정적인 영향을 미칩니다.

• 국제 에너지 기구(IEA)에 따르면 HPC 시설을 포함한 데이터 센터는 2022년에 총 460테라와트시(TWh) 이상의 전기를 소비했는데, 이는 전 세계 에너지 사용량의 거의 2%에 해당하며 지속 가능성에 대한 우려를 불러일으킵니다.

• 노동통계국(BLS)에 따르면 미국에서는 매년 숙련된 컴퓨터 하드웨어 및 시스템 엔지니어가 67,000명 부족하여 HPC 배포 및 유지 관리 확장성이 심각하게 제한되고 있습니다.

HPC 시장 성장은 의료 및 유전체학의 발전에 의해 주도됩니다

기회

고성능 컴퓨팅(HPC) 시장은 특히 의료 및 생명 과학 분야에서 무수한 성장 기회를 자랑합니다. 최근 유전체학 연구 신약 발굴과 맞춤의학 분야에서 볼 수 있는 HPC 벤처. 이러한 애플리케이션에는 대규모 데이터 세트 호스팅 애플리케이션을 분석하고 복잡한 시뮬레이션 및 통합을 실행하는 측면에서 높은 컴퓨팅 기능이 필요합니다. 진단 및 치료 계획을 개선하는 의료 분야의 AI 및 기계 학습 통합이 가져오는 모든 이점은 HPC에 대한 지지를 불러일으킬 것입니다. 생명과학 및 의료 부문 R&D에 대한 지속적인 투자는 이제 정부가 이러한 이점을 활용하여 정밀 의학 발전을 확대하도록 장려하고 있습니다. 이는 HPC가 의료 분야에서 혁신적인 기술이 되도록 힘을 실어줄 것입니다.

• NASA의 Open Science Initiative에 따르면 매년 500억 개 이상의 우주 원격 측정 데이터 포인트가 생성되어 천체 물리학 분석 전용 클라우드 기반 HPC 파이프라인에 대한 수요가 높습니다.

• 인도 자동차 연구 협회(ARAI)에서 명시한 바와 같이 자율주행차 시뮬레이션에는 초당 30조 작업(30TFLOP)의 처리 속도가 필요하며, 이는 테스트 및 가상 충돌 모델링에서 HPC 통합을 촉진합니다.

높은 에너지 소비 및 지속 가능성 문제로 인해 HPC 시장 성장이 제한될 수 있음

도전

현재 고성능 컴퓨팅(HPC) 시장을 괴롭히는 가장 잘 알려진 문제 중 하나는 HPC 시스템의 높은 에너지 소비입니다. 이러한 시스템은 대규모 데이터 센터 시설에서 냉각 시스템을 작동하고 기능을 유지하기 위해 막대한 전력이 필요합니다. 이는 환경 문제를 야기함과 동시에 이와 관련된 운영 비용을 극적으로 증가시킨다. HPC가 지속적으로 성장함에 따라 HPC 사용과 관련된 탄소 배출량도 증가하고 있으며, 지속 가능성이 전 세계적으로 점점 더 심각한 문제가 되면서 문제는 더욱 악화될 것입니다. 또 다른 문제는 끊임없이 증가하는 컴퓨팅 수요를 충족하기 위한 HPC 인프라의 성장으로 인해 에너지 요구 사항이 악화된다는 것입니다. 이러한 상황은 에너지 효율적인 하드웨어, 재생 에너지 통합 및 최적화된 소프트웨어 솔루션의 발전을 보장합니다. 이것이 없으면 에너지 문제로 인해 시장이 제약을 받을 수 있습니다.

• NIST(국립표준기술연구소)에 따르면 미국 슈퍼컴퓨팅 센터의 92%가 타사 소프트웨어 구성 요소의 사이버 보안 취약성을 보고했으며, 이로 인해 HPC 인프라는 국가 차원의 사이버 위협의 주요 표적이 되었습니다.

• 글로벌 전자 폐기물 통계 파트너십(Global E-Waste Statistics Partnership)에 따르면 2021년 전 세계적으로 5,700만 미터톤 이상의 전자 폐기물이 생성되었으며 HPC 클러스터의 고밀도 서버가 이러한 처리 문제에 크게 기여하고 있습니다.

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고성능 컴퓨팅 시장 지역별 통찰력

• 북아메리카 

고성능 컴퓨팅 시장은 인프라 발전, 연구 개발 지출, 강력한 기술 생태계를 통해 북미 지역이 지배하고 있습니다. 이 지역의 미국 고성능 컴퓨팅 시장은 정부 자금 지원, AI 발전 및 강력한 클라우드 채택과 같은 요인으로 인해 주도되고 있습니다. 과학 연구 및 의료 분야의 미국 계획은 시장에서 광범위하게 활용되고 있지만 캐나다와 멕시코도 주요 시장 기여자에 약간의 기여를 하고 있습니다. 이로 인해 북미는 새로운 HPC 발전에서 세계를 선도하는 지역이 되었습니다.

• 유럽

고성능 컴퓨팅 시장 성장은 유럽을 과학 연구, 산업 응용 및 지속 가능한 에너지 이니셔티브에 대한 대규모 투자와 직접적으로 연결합니다. HPC 채택 측면에서 볼 때 이 지역의 상위 3개 국가는 독일, 영국, 프랑스로 기후 모델링, 자동차 디자인, 제약 혁신에 중점을 두고 있습니다. EuroHPC 공동 사업과 같은 유럽 연합 자금 지원 프로그램은 HPC 시설을 위한 세계적 수준의 인프라를 개발하고 혁신하기 위한 전략의 일부를 구성합니다. 이는 에너지 효율적인 HPC 시스템의 형성을 촉진하는 데 도움이 되는 녹색 기술이라는 주제에 대한 유럽의 강조를 나타냅니다. 학계-산업-정부 협력을 통해 성장하는 시장에서 지역의 입지가 강화되고 있습니다. 이 모든 것이 결합되어 유럽은 가장 결정적인 글로벌 HPC 상승 여력 제조업체 4곳 중 하나가 되었습니다.

• 아시아

아시아는 기술을 빠르게 채택하고 AI, IoT, 빅 데이터 분석에 점점 더 많은 투자를 함으로써 HPC 시장에서 점유율이 높아지고 있습니다. 중국, 일본, 인도가 HPC 채택 추세를 주도하고 있는 가운데 제조, 의료, 교육 등 다른 애플리케이션도 현재 이 기술을 활용하여 극대화되고 있습니다. 특히 중국의 정부 이니셔티브와 R&D 자금 지원은 이러한 지역 시장 성장의 원동력입니다. 국내 고성능 컴퓨터와 HPC용 인프라는 아시아가 적용한 혁신을 보여줍니다. 따라서 이 모든 것들은 아시아를 HPC 시장에서 신흥 글로벌 플레이어로 특징짓습니다.

주요 산업 플레이어

주요 플레이어는 혁신, 파트너십 및 클라우드 채택을 통해 시장 성장을 주도합니다.

IBM, Dell Technologies, HPE, Nvidia와 같은 업계 주요 업체들은 혁신과 전략적 파트너십을 통해 고성능 컴퓨팅(HPC) 시장 시나리오에 상당한 변화를 가져왔습니다. 이들 기업은 AI와 머신러닝의 통합을 통해 하드웨어 사양이나 슈퍼컴퓨터, GPU를 통해 컴퓨팅 성능을 향상시키고 있습니다. 또한 확장성과 비용 효율성이 더 뛰어나기 때문에 HPC용 클라우드 기반 솔루션 채택을 장려합니다. R&D 이니셔티브에서는 HPC 시장을 세계 무대로 발전시키고 발전시키는 데 있어서 학계 및 산업계와의 파트너십도 강조합니다.

• Dell: Top500.org 순위에 따르면 Dell 시스템은 2023년 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 500대 중 153대를 차지했으며, 이는 글로벌 HPC 인프라에서 30% 이상의 시장 점유율을 나타냅니다.

• Lenovo: 중국정보통신기술원(CAICT)의 보고에 따르면 Lenovo는 2021년 아시아 태평양 전역에 20개 이상의 수냉식 HPC 설치를 배포하여 랙당 서버 전력 소비를 최대 40% 줄였습니다.

최고의 고성능 컴퓨팅 회사 목록

• Lenovo
• IBM
• Dawn
• Inspur
• Microsoft

주요 산업 발전

Nvidia의 DGX GH200 슈퍼컴퓨터, AI로 Hpc 시장 성장 촉진

2024년 9월:엔비디아가 기존에 볼 수 없었던 AI와 HPC를 겨냥한 슈퍼컴퓨터 DGX GH200을 공개했다. 이 플랫폼은 딥 러닝 모델 훈련, 빅 데이터 처리 및 기타 시뮬레이션 요구 사항에 필요한 컴퓨팅 리소스에 대한 증가하는 요구를 해결할 것으로 예상됩니다. DGX GH200은 Nvidia의 최신 GPU와 함께 제공되며 AI 기능과 함께 설계 및 통합되어 의료, 자동차 및 금융과 같은 산업에 더 빠르고 향상된 성능을 제공하여 HPC 시장을 더욱 활성화했습니다.

보고서 범위    

이 연구는 포괄적인 SWOT 분석을 포함하고 시장 내 향후 개발에 대한 통찰력을 제공합니다. 시장 성장에 기여하는 다양한 요소를 조사하고, 향후 시장 궤도에 영향을 미칠 수 있는 광범위한 시장 범주와 잠재적 응용 프로그램을 탐색합니다. 분석에서는 현재 추세와 역사적 전환점을 모두 고려하여 시장 구성 요소에 대한 전체적인 이해를 제공하고 잠재적인 성장 영역을 식별합니다.

이 연구 보고서는 양적 및 질적 방법을 모두 사용하여 시장 세분화를 조사하여 시장에 대한 전략적 및 재무적 관점의 영향을 평가하는 철저한 분석을 제공합니다. 또한 보고서의 지역 평가에서는 시장 성장에 영향을 미치는 지배적인 공급 및 수요 요인을 고려합니다. 주요 시장 경쟁업체의 점유율을 포함하여 경쟁 환경이 꼼꼼하게 자세히 설명되어 있습니다. 이 보고서에는 예상되는 기간에 맞춰진 독창적인 연구 기술, 방법론 및 핵심 전략이 포함되어 있습니다. 전반적으로 이는 전문적이고 이해하기 쉽게 시장 역학에 대한 귀중하고 포괄적인 통찰력을 제공합니다.