中国超算云服务独立市场研究报告.pdf
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1、Confidential中国超算云服务中国超算云服务独立市场研究独立市场研究2022.04Project Scope项目研究框架项目研究框架研究周期研究周期历史年份:2016-2020基准年份:2021预测年份:2022-2025E研究范围研究范围中国市场目标市场目标市场中国超算云服务目录目录32.中国云服务市场分析中国云服务市场分析1.中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析3.中国超算云服务市场分析中国超算云服务市场分析4.竞争格局分析竞争格局分析5.附录附录4中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析定义及分类定义及分类超级计算,也称之为高性能计算,指的是利用并行工作的多台计算机系统的集中
2、式计算资源,处理极端复杂的或数据密集型的问题。超级计算具备极强的计算能力,其浮点运算速度能够达到千万亿次每秒。超级计算作为国家科技发展的重要制高点之一,不仅是国家的科技实力的体现,更是国家高精尖技术发展的重要保障。超算行业通过提供高性能的计算能力,赋能数据回收与分析、数据模拟等场景,从服务场景看,传统超算行业围绕气象海洋、地质勘探、工业仿真、物理模拟等为主,服务对象多以高等院校、科技研究所、政府主导的科技工程项目为主,随着互联网、大数据、物联网时代的到来,越来越多的企业对数据分析的需求越来越强。面对海量的数据分析和处理需求,一般性的计算机、服务器已经无法胜任技术要求,例如多媒体渲染、分子模型模
3、拟、碰撞实验等。未来,在科技的赋能下,越来越多的企业服务场景将面临显著的高性能计算服务需求。超算服务将在社会经济、科技发展的带动下,进入新的蓬勃发展期资料来源:沙利文研究超算服务的概念梳理超算服务的概念梳理高性能计算服务的分类高性能计算服务的分类从算力资源的需求看,高性能计算可以分为尖端超算、通用超算、业务超算和人工智能超算四大类主要以国家级高精尖项目为主,具备追求极致性能,协助解决核心技术难关等特征;通常由国家主导与投入,对经济性的要求非常低,从性能上看,通常可以满足万核以上的应用场景为主。尖端超算尖端超算通用超算在满足自身算力服务的条件下,具备一定的经济性需求,兼顾服务与性价比的考量;通用
4、超算可以通过自主建设中小微型超算服务系统或寻求超算云服务平台满足超算需求。通用超算通用超算业务超算更多地服务与所处行业的实际业务,通常是满足业务的可靠性优化和成本优化,而非相关领域的创新验证性工作。业务超算业务超算在人工智能应用快速发展的当下,人工智能超算成为重要的超算场景。人工智能智能超算指在大数据学习、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。人工智能超算人工智能超算5中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析超算服务的典型服务场景超算服务的典型服务场景资料来源:沙利文研究典型服务场景典型服务场景尖端超算尖端超算通用超算通用超算业务超算业务超算典型场景核心需求经济性
5、要求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以国家级的技术创新国家级的技术创新、理论验证理论验证和精精密测试密测试为主对计算资源计算资源和性能性能有极致的需求极致的需求,相比通用超算和业务超算,对计算结果的精度和准度精度和准度有着最高的标准和期望尖端超算项目的经济性要求非常低经济性要求非常低,满足极致计算服务极致计算服务是其核心标准由此,尖端超算尖端超算项目通常由政府主政府主导导,或是政府支持政府支持下举办高校科研石油勘测生物制药工业仿真核心需求核心需求仍然以产业级的技术创新产业级的技术创新和验证和验证为主,但相比尖端超算,对项目时间的敏感性项目时间的敏感性更低,故而对
6、超算服务的经济性有一定需求经济性有一定需求通用超算的经济性要求中等经济性要求中等,会在极致性能与项目成本极致性能与项目成本之间做一定的取舍此外,通用超算的性能要求性能要求比尖端尖端超算较低超算较低,集群式的云服务集群式的云服务在一定程度上能够满足通用超算的需求通用超算的需求芯片仿真汽车机械金融经济多媒体渲染业务超算相比尖端超算和通用超算尖端超算和通用超算,核心需求以满足其产品业务优化为主,对超算服务的需求相对零散超算服务的需求相对零散,对极致极致性能的追求也更加有限性能的追求也更加有限企业作为以盈利为目标的作为以盈利为目标的商业主体,通常对经济性的要求非常高,在投入、在投入、产出比方便有着严格
7、的把控产出比方便有着严格的把控,此外企业对超算服务的付费模式也有着较高要求,超算云服务凭借灵活的付费机制,对企业客户的吸引力更大6中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析超算服务的政策性分析超算服务的政策性分析资料来源:沙利文研究 过去几年内,国家多次发布针对超算服务行业发展的有利性政策,从政策端不断积极推动超算服务市场的蓬勃发展颁布日期颁布日期颁布单位颁布单位政策名称政策名称关键内容关键内容2021.11工业和信息部“十四五”大数据产业发展规划加快构建全国一体化大数据中心体系,推进国家工业互联网大数据中心建设,强化算力统筹智能调度,建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群。建设高性能计算集群,合
8、理部署超级计算中心。2021.03十三届全国人大四次会议国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要加快构建全国一体化大数据中心体系,强化算力统筹智能调度,建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群,建设 E 级和 10E 级超级计算中心。2020.05江苏省人民政府关于加快新型信息基础设施建设扩大信息消费的若干政策措施加快新型信息基础设施建设,新一代数据中心布局方面,对新建、扩建符合国标A级或T4建设标准的超算中心、大数据中心、云计算中心项目,保障用地、能耗指标配额,并推动转供电改直供电。2019.12济南市人民政府关于加快超算产业化发展的意见加大在智能计算、边缘计算方向的研发投
9、入,促进智慧计算、超级计算、新型计算协同发展,推动超算云、云超算、微超算、移动超算以及边缘计算在民生服务和国民生产领域的应用与发展。加强规划设计,在超算技术开发、设备研制、软件设计、行业应用等领域精准化开展“双招双引”工作,培育引进一批创新及产业化能力强的行业领军企业及细分领域龙头企业。到2025年,全市引进和孵化超算领域相关企业1000家以上。2019.02成都市人民政府成都市加快人工智能产业发展推进方案(20192022年)推进智能化网络基础设施建设。加快国家超算中心在蓉布局,建设高效能计算基础设施,提升信息基础设施服务支撑能力。7中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析附录:中国超算中心
10、分布附录:中国超算中心分布资料来源:沙利文研究天津天津天津中心主要承接国家“863”重大科技专项,形成年产值100亿元以上的信息产业集群济南济南是科技部批准成立的千万亿次国家超级计算中心,标志着我国成为继美、日后第三个能够自主构建千万亿次超级计算机系统的国家。郑州郑州郑州中心于2020年11月正式成为全国第七家国家超级计算中心,也是河南省首个国家级重大科研基础设施无锡无锡由国家科技部、江苏省和无锡市三方共同投资建设,拥有世界上首台峰值运算性能超过每秒十亿亿次浮点运算能力的超级计算机“神威 太湖之光”。昆山昆山2020年,总投资20多亿元的国家超级计算昆山中心建设项目顺利通过科技部组织的专家验收
11、,成为江苏省第二个、国家第八个超级计算中心长沙长沙于2010年10月由科技部批准组建,成为继天津和深圳之后获批建设的第三家国家级超级计算中心深圳深圳深圳中心服务华南、港、澳、台及东南亚地区,将承担各种大规模科学计算和工程计算任务,同时以其强大的数据处理和存储能力为社会提供云计算服务广州广州广州中心是融合高性能计算、海量数据处理、信息管理服务于一体的世界一流的超算中心,为广州、广东乃至华南地区的经济社会发展提供强大引擎。成都成都西部第一个国家级超级计算机中心。,2020年10月底建成,最高运算速度达到10亿亿次/秒,进入全球超级计算机排名前十中国国家级超算中心分布中国国家级超算中心分布8中国超算
12、服务市场分析中国超算服务市场分析总市场规模总市场规模资料来源:沙利文研究65.182.1101.2125.5157.4196.6244.8303.9376.6466.02019201720162018202120202022E2023E2024E2025E中国超算服务市场中国超算服务市场亿元,2016-2025E2016-20212021-2025E年复合增长率年复合增长率24.7%24.1%9中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析总市场规模总市场规模资料来源:沙利文研究1.22.34.26.69.513.819.728.039.454.87.18.711.715.018.326.237.9
13、54.075.56.02016201920172018202020212022E32.02023E2024E2025E7.293.49.513.018.324.545.965.9130.3中国第三方超算服务市场,按算力服务商类型细分中国第三方超算服务市场,按算力服务商类型细分亿元,2016-2025E2016-20212021-2025E整体市场整体市场34.7%42.0%独立超算服务商独立超算服务商24.8%42.6%互联网超算服务商互联网超算服务商63.6%41.2%独立超算服务商互联网超算服务商关键分析关键分析独立超算服务商与互联网超算服务商的区别在于建设超算服务时的业务策略,独立超算服
14、务商追求性能优先,能够最大化地满足尖端超算、通用超算等计算能力门槛较高的超算任务;而互联网超算服务商则依托原有的互联网商业服务矩阵,进行对超算领域的业务拓展,商业策略上追求服务性价比,并以业务超算下的企业用户为核心服务对象。独立超算服务商以各大超算中心及利用超算中心计算资源为核心的超算云服务商为主,而互联网超算服务商以传统的企业云服务商为主,例如阿里云、华为云、腾讯云为主。10中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析市场规模,按下游客户类型切分市场规模,按下游客户类型切分资料来源:沙利文研究4.77.918.827.738.352.269.792.2121.124.134.848.164.48
15、5.6111.9144.4184.3233.223.926.929.732.237.041.346.352.358.465.720.923.124.226.428.331.434.337.641.846.12016201715.612.520192018202020212022E2023E2025E2024E65.182.1101.2125.5157.4196.6303.9244.8376.6466.0中国超算服务细分市场中国超算服务细分市场亿元,2016-2025E年复合增长率年复合增长率2016-20212021-2025E整体整体24.7%24.1%尖端超算尖端超算8.5%10.1%通用
16、超算通用超算11.5%12.3%业务超算业务超算40.6%28.5%人工智能超算人工智能超算52.2%33.3%尖端超算通用超算业务超算人工智能超算11中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析超算服务的发展痛点超算服务的发展痛点资料来源:沙利文研究市场用户使用不灵活市场用户使用不灵活超算中心主要为国家科研研究所、高等教育院校提供超算算力资源服务,对市场用户的关注度不够。市场用户在寻求超算中心的计算资源服务时,往往需要层层文件审批;不仅如此,为了保证科研机构、国家项目等的执行优先级,超算中心对市场用户往往还有资源配置的限制。当前超算中心超算服务的发展痛点当前超算中心超算服务的发展痛点项目排队时间
17、长项目排队时间长超算中心通常把计算资源划分为集群,以保证计算能力性能的最大发挥,这就导致超算中心的计算项目排队情况严重;相比企业玩家通常国家级科研创新项目拥有最高的优先级,而一般高校类用户、企业类客户的使用优先级则较低。此外,追求性能第一的并行计算也导致超算中心的使用效率仍有进一步的优化空间。设备更新换代、日常运维难度大设备更新换代、日常运维难度大超算中心属于重资产类的投资建设,虽然在建设和运营初期,超算中心的设备属于领先水平,但随着硬件、网络技术的不断发展,超算中心往往面临着升级换代难度大、速度慢等痛点。此外超算中心的日常维护不仅仅包括复杂的设备,还有软件的日常运维,日常运维难度大,技术维护
18、门槛高。12中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析超算服务的发展痛点超算服务的发展痛点资料来源:沙利文研究用户操作体验不友好用户操作体验不友好当前超算中心的建设主要以性能发挥为主,对超算服务的使用体验关注度并不高。在超算服务的系统使用界面、用户反馈机制和操作体验等方面仍有较大的优化空间;不仅如此,由于绝大多数科研工作者的计算机编程经验比较有限,一定程度上也限制了超算服务的实际效果。当前超算中心超算服务的发展痛点当前超算中心超算服务的发展痛点服务互联互通有待提高服务互联互通有待提高当前各个超算中心的计算机系统语言并没有实现全部统一,这为下游用户的超算服务的互联互通造成了较大障碍与不便。此外,由
19、于我国各个超算中心的建设时期不同,计算性能、存储能力、网络传输等也存在较大差异。产品矩阵、商业模式单一产品矩阵、商业模式单一超算中心的产品矩阵、商业模式非常单一,绝大多数以直接提供计算资源,按机时向下游客户收费为主。虽然部分超算中心开始尝试计算资源租赁、超算云服务作为业务补充与创新,相比阿里云、华为云等云服务商,云服务的配套服务、开发工具还不够成熟,整体的服务履约能力有限。13中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析超算服务的发展痛点超算服务的发展痛点资料来源:沙利文研究运营效率低,商业运营能力弱运营效率低,商业运营能力弱由于超算中心仍然以传统的资源类服务为主,且主要维护政府主导的国家级课题为
20、主,对商业盈利、市场拓展的关注度不足。另一方面,为了最大程度满足“攻坚”类课题的资源支持,超算中心的计算资源使用效率处于较低水平,以保证核心项目的资源高灵活性。故而大大影响了超算中心的商业运营水平。当前超算中心超算服务的发展痛点当前超算中心超算服务的发展痛点人才供给不足人才供给不足超算中心的运营和产品服务矩阵设计需要大量的专业人才进行支持。当前中国的超算人才供给存在显著缺口,主要原因在于专业人才的培养体系尚不完善,计算机行业对高性能计算领域的支持不足。14中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析超算服务的发展痛点超算服务的发展痛点资料来源:沙利文研究对超算场景的行业理解不够深刻对超算场景的行业
21、理解不够深刻以阿里云、华为云、腾讯云为代表的超算云服务商,通过计算机集群管理技术,将海量的计算机、服务器形成算力集群,对下游用户提供超算服务。但另一方面,云服务玩家在提供超算算力的同时,对超算场景的行业理解不够深刻,产品服务设计仍有优化空间当前超算云服务商的发展痛点当前超算云服务商的发展痛点性能不成熟,无法满足尖端超算场景的需求性能不成熟,无法满足尖端超算场景的需求阿里云、华为云、腾讯云等超算云服务商在组建高性能计算集群时,通常会考虑建设成本和商业回报,在硬件选择(包括CPU、GPU、存储等)等会有一定的经济性考量因素。此外超算云服务商的服务器集群通常以“资源池”的形式同时满足一般性云服务和超
22、算服务,由此,超算云服务商的高性能计算硬件性能相比传统超算中心具有一定的局限性。数据安全、品牌信任仍需提高数据安全、品牌信任仍需提高研究所、高校重点课题实验室对数据安全有着较高要求,对于云服务模式的数据管理与托管模式,以及服务商的品牌信任存在一定的市场教育时间。当前采取超算云服务的多以企业为主,高校用户为辅,对超算服务的经济性和灵活性偏好更强一些。15中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析超算服务的关键成功因素超算服务的关键成功因素资料来源:沙利文研究关键成功因素分析关键成功因素分析高性能计算能力是否成熟是下游客户选择超算服务商的重要标准。成熟的高性能计算能力不仅指计算速度,还包括配套的存储
23、、网络传输等能力,此外高性能计算的稳定性也代表着服务商的超算服务能力,不够稳定的高性能计算服务不仅为客户本身带来不佳的计算体验,更有可能带来潜在的业务损失。从行业长期发展来看,只有能够提供稳定、成熟、配套且全面的高性能计算服务才会真正地得到下游客户的青睐。成熟的高成熟的高性能计算能力性能计算能力海洋气象、地质勘探、工业仿真、富媒体渲染等超算服务场景对超算服务的要求不尽相同,包括超算资源的调度、软件系统的搭配等等。只有对各个典型使用场景有着深刻的理解,才能设计出符合下游用户使用习惯的产品服务矩阵。深刻的行业定制化能力深刻的行业定制化能力传统的超算业务以研究所、政府主导的科研项目和头部高等院校为主
24、,下游客户较为集中,超算中心不需要在商业拓展上投入较大努力。随着超算服务商业化程度的不断加深,越来越多的企业拥有了高性能计算的业务需求,对企业而言,高性能计算作为业务优化的工具,虽然接受度越来越高,但当前各个公司的预算有限,从而导致整体的下游需求仍然非常分散,如何通过完善的商业销售网络更有效地触达到企业用户将成为重要的业务成功因素。完善的商业销售网络完善的商业销售网络16中国超算服务市场分析中国超算服务市场分析超算服务的关键成功因素超算服务的关键成功因素资料来源:沙利文研究关键成功因素分析关键成功因素分析拥有更加完善且多样的服务矩阵能够覆盖更多的业务服务场景,从而吸引更多的下游用户,此外成熟且
25、完备的服务矩阵也更容易实现产品和服务的交叉销售,实现销售效率的显著提升。另一方面,灵活的付费方式能够大大降低下游用户对超算服务的使用门槛,灵活的付费方式不仅为下游用户带来了业务便利性,而且还能够大大拓展泛超算的应用领域,例如直播场景下的峰值期间的信息流处理等。更加完善且多样的服务矩阵和灵活的更加完善且多样的服务矩阵和灵活的付费方式付费方式随着物联网时代的到来,数据安全成为各行各业的关注焦点之一。如何保护自己的数字资产和安全信息所有用户在选择超算服务的核心诉求。高性能计算往往涉及到大量内部数据的分析与处理,对于研究所而言,数据安全更是项目研究过程中的重点。企业虽然对数据安全管理的能力要求要低于研
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