高性能计算市场规模，份额，增长和行业分析，按类型（软件，服务以及硬件），按应用（地球科学，教育与研究，医疗保健与生命科学，能源与公用事业，游戏和制造业），区域洞察力和预测到2035

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高性能计算市场概述

高性能计算市场规模在2025年的价值为391.8亿美元，预计在2026年将达到433.6亿美元，并在2035年进一步升级至1488亿美元，驱动为10.7％。

高性能计算（HPC）市场通过包括医疗保健，金融和制造业在内的所有行业的需求不断增长，以提供加工能力的高级能力，从而推动了其增长。 HPC系统正在处理庞大的数据收集和复杂的算法，推动研究，产品开发和决策。人工智能，机器学习和数据分析的增长继续推动营销驱动力。 HPC解决方案的经济高效且可扩展的云模型使中小企业能够获得更多访问权限。同时发展的应用程序包括智能城市和基因组学，此外，还提供了更强大的增长机会。但是，高昂的成本和精力消费，除其他外，还面临着挑战。因此，市场具有竞争力，主要参与者在研发上投入了大量投资，以供市场保留。

关键发现

COVID-19影响

高性能计算行业由于19号大流行而产生负面影响

与流行前水平相比，全球COVID-19大流行一直是前所未有和惊人的，所有地区的市场需求均高于所有地区的需求。 CAGR的增长反映出的突然市场增长归因于市场的增长，并且需求恢复到流行前水平。

由于COVID-19大流行导致物流的重大干扰，高性能计算市场的运营下降急剧下降。许多工厂不得不关闭或减少运营的事实导致缺乏关键材料和生产延迟，以延迟其核反应堆。鉴于能源的需求缓慢，新核电厂的发展也已被推迟。因此，对石墨材料的直接需求已减少。此外，对国际贸易的后勤挑战和限制也会影响这一问题并导致缓慢的停滞趋势。总的来说，这些因素在大流行期间，市场增长速度放缓。

最新趋势

基于云的HPC解决方案提供灵活性，可伸缩性和可负担性，推动市场增长

灵活性，可伸缩性和可负担性是基于云的HPC解决方案的特征，组织可以在管理工作负载方面朝着更少的前期投资迈进。初创公司和中型公司可能属于这一类别，因为他们希望不大量投资所需的基础架构，因此他们希望出色的计算能力。他们在基于云的HPC中使用高计算强度在AI和机器学习中更好的实时数据分析和预测建模。此外，云提供商一直在建立与HPC供应商联系的战略合作伙伴关系，以使这些解决方案在整个覆盖范围内访问和创新。

• 根据美国能源部（DOE）的数据，目前在国家实验室中部署了25多个政府资助的超级计算机，用于气候建模，核研究和AI模拟，反映了自2018年以来公共部门HPC安装的40％。

• 根据欧洲高性能计算联合企业（EUROHPC），在2021年至2023年之间，欧洲在欧洲采购了8个Petascale和3个前系统，这标志着两年内大陆计算能力的三倍扩展。

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高性能计算市场细分

按类型

基于类型，全球市场可以分为软件，服务和硬件

• 软件和服务:软件包括HPC系统的核心，包括用于并行计算，作业计划和应用程序编程的工具。一些模型（例如HPC-AS-A-Service）正在迅速出现，以为各个部门提供特定的解决方案。还出现了托管服务，使组织能够将HPC操作外包。软件更新经常执行，以便使用的软件与新的硬件和应用程序兼容，因此有效。软件的机器学习和分析功能的附加功能增加了其价值。
• 硬件:这些由处理器，内存，存储以及对HPC基础架构开发至关重要的网络系统组成。诸如GPU和TPU之类的卓越处理器允许计算机更快地通过计算来工作；大型内存组件允许大量数据处理。硬件的技术进步，例如能量意识的硬件设计以及高级高速链接和连接满足性能和绿色要求。结合基本和灵活的硬件结构的集成系统设计正逐渐成为最适合在不同应用中获得高效率的系统设计。

通过应用

根据应用，全球市场可以归类为地球科学，教育与研究，医疗保健与生命科学，能源与公用事业，游戏和制造业

• 地球科学:HPC在模拟气候条件，短期和长期变化以及灾难控制的地球科学中很重要。复杂的仿真技术提供了一个预测结果并正确分配资源的机会。科学家在分析地球物理数据进行采矿和环境评估中使用HPC。
• 教育与研究:大学和研究机构使用HPC来增强物理，生物学和工程等领域的研究。 HPC有助于解决解决方案，否则可能需要更年龄的时间，模拟和大规模实验。
• 医疗保健与生命科学:HPC在药物发现，基因组学和个性化医学中有应用，并且是创新的关键推动者。它有助于促进对患者病例的快速诊断和治疗，使医疗保健成为新世界。
• 能源与公用事业:在能源领域，HPC用于勘探，可再生能源系统的优化以及电网管理。高科技有助于优化流程，减少对环境的负面影响。
• 游戏:HPC应用于游戏中，以创建高质量的图片，模型和建立各种情况并改善消费者的体验。实时可视化和多人游戏涉及强大的HPC基础。
• 制造:HPC对于各个行业的设计，分析和优化至关重要汽车和航空航天。它通过允许虚拟测试和模拟来缩短开发周期。

市场动态

市场动态包括驾驶和限制因素，机遇和挑战说明市场状况:

驱动因素

跨行业的数据生成不断上升

在医疗保健，金融和物联网等行业之间，不断产生大量数据，迫使对HPC系统的需求。这些系统在当今的组织中实施，允许快速有效地处理大型和精致的数据，从而改善决策和创新。对于需要最新信息并通过预测引起的组织，这种趋势尤其重要。

• 根据美国国立卫生研究院（NIH）的数据，利用HPC簇的生物医学研究项目在2022年处理了超过250万个基因组数据集，而2019年为110万个数据集，表明了生命科学的加速需求。

• 正如美国国家海洋和大气管理局（NOAA）报道的那样，实时天气预测模型需要计算速度以上的12 petaflops，从而定期升级整个联邦机构的大气模拟系统。

AI和机器学习技术的进步

作为HPC系统子系统的AI和机器学习为模拟和模型开发等活动提供了其他计算能力。它们有助于更快地处理数据，帮助行业进行研究，自动化，并为客户提供单独的方法。 AI和HPC在各种应用中的开发中被发现是互补的。

限制因素

高实施成本阻碍了市场的增长，尤其是在新兴地区

实施高性能计算市场份额系统的高启动成本主要使新兴市场的增长瘫痪。它需要大量的资本投资来建立高级硬件，例如GPU，超级计算机和高速网络组件。此外，由于能源消耗和训练有素的人员，这些系统的运营成本很高。这种财务障碍阻止了中小型公司采用HPC解决方案。这种高成本对市场的整体增长产生了不利影响，尤其是在成本敏感的地区和行业中。

• 根据国际能源机构（IEA）的数据，包括HPC设施在内的数据中心在2022年收集了超过460台Terawatt小时（TWH）的电力，相当于全球能源的使用近2％，从而引起了可持续性的关注。

• 根据劳工统计局（BLS），美国估计每年面临67,000个熟练的计算机硬件和系统工程师的短缺，严重限制了HPC的部署和维护可扩展性。

HPC市场增长是由医疗保健和基因组学的进步驱动的

机会

高性能计算（HPC）市场拥有无数的增长机会，尤其是在医疗保健和生命科学的情况下。 HPC最近在基因组学研究药物发现和个性化医学中看到的事业。这些应用程序需要高度计算能力，以分析大量数据集托管应用程序，运行复杂的模拟和集成。 AI和机器学习整合在医疗保健方面带来的所有好处，从而改善了他们的诊断和治疗计划，将促进HPC的倡导。现在，R＆D的生命科学和医疗保健部门的投资现在鼓励政府扩展以促进精确医学，并利用这种收益。这将使HPC成为医疗领域的革命性技术。

• 根据NASA的开放科学计划，每年生成超过500亿个空间遥测数据点，从而对基于云的HPC管道的需求强劲，专门针对天体物理学分析。

• 正如印度汽车研究协会（ARAI）所说的那样，自动驾驶汽车模拟需要每秒30万亿个操作的处理速度（30 TFLOPS），推动了HPC集成在测试和虚拟崩溃建模中的集成。

高能消耗和可持续性问题可能会限制HPC市场的增长

挑战

现在，令人困扰的高性能计算（HPC）市场的最著名问题之一是HPC系统的高能消耗。这样的系统需要大量的功率来操作并保持其冷却系统在大规模数据中心设施中起作用。这显着上涨了与之相关的运营成本，并提出了环境问题。随着HPC的不断增长，与其使用问题相关的碳足迹也会随着可持续性在全球范围内变得越来越强烈的问题而变得更糟。另一个问题是，满足不断增长的计算需求的HPC基础设施的增长会使能源需求恶化。这种情况需要在节能硬件，可再生能源集成以及优化的软件解决方案方面进展。在没有这些的情况下，能源问题可能会限制市场。

• 根据国家标准技术研究所（NIST）的数据，美国超级计算中心中有92％的人报告了第三方软件组件中的网络安全脆弱性，这使得HPC基础设施成为州级网络威胁的主要目标。

• 根据全球电子废物统计合作伙伴关系，全球在2021年在全球产生了超过5700万吨的电子废物，而来自HPC群集的高密度服务器对此处理问题产生了重大贡献。

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高性能计算市场区域见解

• 北美 

高性能计算市场由北美统治，基础设施的进步，研发领域的支出以及强大的技术生态系统。由于政府资助，AI的进步和强大的云采用等因素，该地区的美国高性能计算市场被领导。尽管加拿大和墨西哥也为主要市场贡献者做出了少量贡献，但在市场上广泛使用了美国科学研究和医疗保健方案。这使北美成为新的HPC进步的世界领先地区。

• 欧洲

高性能计算市场的增长将欧洲与对科学研究，工业应用和可持续能源计划的大规模投资联系起来。在HPC采用方面，该地区排名前三的国家是德国，英国和法国，将这种努力重点放在气候建模，汽车设计以及制药创新上。欧洲联盟的资助计划，例如EurohPC联合承诺，构成了为HPC设施和创新开发世界一流基础设施的战略的一部分。这表明欧洲对绿色技术主题的压力，这些主题有助于引导能节能的HPC系统的形成。学术界 - 政府合作正在加强该地区在这个不断增长的市场中的地位。再加上所有这一切，欧洲成为全球HPC上行最确定的四个最具决定性的人之一。

• 亚洲

亚洲通过快速适应技术并投资于AI，IoT和大数据分析的量增加了HPC市场的份额。尽管中国，日本和印度领导采用HPC的趋势，但目前使用该技术最大限度地提高了制造，医疗保健和教育的其他应用程序。政府倡议和研发资金，尤其是在中国，是该地区市场增长的驱动因素。 HPC的国内高性能计算机和基础设施说明了亚洲应用的创新。因此，所有这些都将亚洲描述为HPC市场中新兴的全球球员。

关键行业参与者

主要参与者通过创新，伙伴关系和采用云

该行业的主要参与者，例如IBM，Dell Technologies，HPE和NVIDIA，通过创新和战略合作伙伴关系进行了高性能计算市场（HPC）市场的情况发生了重大变化。这些公司通过硬件规格或超级计算机和GPU来提高计算能力，并通过AI和机器学习的集成来提高计算能力。它们还促进了基于云的HPC解决方案，因为它们更可扩展和成本效益。研发计划还强调了与学术和工业部门的合作伙伴关系，在将HPC市场发展和发展到世界舞台上。

• 戴尔:根据Top500.org排名，戴尔系统在2023年的500个最快的超级计算机中占153个，在全球HPC基础架构中的市场存在30％以上。

• 联想:正如中国信息与通信技术学院（CAICT）报道的那样，联想于2021年在亚太地区部署了20多种液体冷却的HPC安装，将服务器功耗降低了每个机架40％。

高性能计算公司的列表

• Lenovo
• IBM
• Dawn
• Inspur
• Microsoft

关键行业发展

NVIDIA的DGX GH200超级计算机随着AI的

2024年9月:NVIDIA推出了DGX GH200，这是针对以前从未见过的AI和HPC的超级计算机。预计该平台将解决培训深度学习模型，大数据处理和其他模拟需求所需的计算资源的日益增长的需求。 DGX GH200配备了NVIDIA的最新GPU，并具有AI功能的设计和合并，可为医疗保健，汽车和金融等行业提供更快，改善的绩效，这进一步增强了HPC市场。

报告覆盖范围    

该研究涵盖了全面的SWOT分析，并提供了对市场中未来发展的见解。它研究了有助于市场增长的各种因素，探索了广泛的市场类别以及可能影响其未来几年轨迹的潜在应用。该分析考虑了当前趋势和历史转折点，提供了对市场组成部分的整体理解，并确定了潜在的增长领域。

这项研究报告通过使用定量和定性方法来提供详尽的分析，从而评估了战略和财务观点对市场的影响，从而研究了市场的细分。此外，该报告的区域评估考虑了影响市场增长的主要供求力。竞争格局精心详细，包括重要的市场竞争对手的股票。该报告结合了针对预期时间框架量身定制的非常规研究技术，方法和关键策略。总体而言，它在专业和可理解的是对市场动态的宝贵和全面的见解。