超算、智算及數(shù)據(jù)中心行業(yè)報告2023

——超算、智算及數(shù)據(jù)中心行業(yè)報告分析師分析師.?新基建等政策驅(qū)動超算中心建設(shè)快速推進(jìn)?中國超算市場規(guī)模增速超全球，2025年有望達(dá)466億元?華為參與建設(shè)智算中心19個，廣泛分布于全國各地?中國智能算力規(guī)模2021-2025年CAGR有望達(dá)56.15%，預(yù)計2025年達(dá)922.8EFLOPS?我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量增長穩(wěn)健，預(yù)計2022年達(dá)670萬架?市場規(guī)模預(yù)計高增，預(yù)計2022-2025年CAGR24.67%，2025年有望超過3600億元4、芯片：GPU應(yīng)用廣泛，國產(chǎn)單卡性能接近國際領(lǐng)先?英偉達(dá)推出V100、A100、H100用于AI模型訓(xùn)練和推理?國產(chǎn)GPU單卡部分指標(biāo)接近英偉達(dá)，推理應(yīng)用更具競爭力?國產(chǎn)廠商全球市場份額占比達(dá)35%，浪潮信息位列國內(nèi)外榜首1、相關(guān)政策推進(jìn)不及預(yù)期2、國際形勢變化3、研發(fā)進(jìn)展不及預(yù)期4、芯片等供應(yīng)不足影響建設(shè)進(jìn)展45??超級計算，又稱高性能計算(HPC)，是計算科學(xué)的重要前沿分支，指利用并行工作的多臺計算機(jī)系統(tǒng)（即超級計算機(jī)）的集中式計算資源，處理極端復(fù)雜或數(shù)據(jù)密集型問題。超算能力是衡量一個國家或地區(qū)科技核心競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志。?超算算力以每秒浮點運(yùn)算次數(shù)衡量，一般以Petaflops（PFlops）為度量單位。6超6超算產(chǎn)業(yè)范圍資料來源：常金鳳資料來源：常金鳳,李寧東,江暢.我國超算產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].信息通信技術(shù)與政策,2022,48(3):64-68.、浙商證券研究所77事件主體相關(guān)內(nèi)容科技部啟動構(gòu)建一體化算力服務(wù)平臺加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，推進(jìn)國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)，強(qiáng)化算力統(tǒng)籌智能調(diào)度，建設(shè)若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據(jù)中心集群，建設(shè)高性能計算機(jī)集群，合理部署超級計算中心《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計到2023年底，全國數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模年均增速保持在20%左右，平均利用率力爭提升到60%以上，總算力超過200EFLOPS，高性能算力占比達(dá)到中心部署，推動CPU、GPU等異構(gòu)算力提升議加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，強(qiáng)化算力統(tǒng)籌智能調(diào)度，建設(shè)若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據(jù)中心集群，建設(shè)E級和10E級超級計算中心。聚焦高端芯片、人工智能等關(guān)鍵領(lǐng)域，加強(qiáng)通用處理器、云計算系統(tǒng)和軟件核心技術(shù)一體化研發(fā)或T4建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的超算中心、大數(shù)據(jù)中心、云計算中心項目，保障用地，能耗指標(biāo)配額，并推動轉(zhuǎn)供電改直供電發(fā)改委首次明確新型基礎(chǔ)設(shè)施的范圍物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)據(jù)中心等）、融合基礎(chǔ)設(shè)施（智能交通基礎(chǔ)設(shè)施、智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施等）和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施（重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、科教基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施資料來源：國務(wù)院、發(fā)改委、工信部、科技部、江蘇省人民政府官網(wǎng)、沙利文研究、浙商證券研究所882009年5月批準(zhǔn)成立2009年獲批，2010年9月開始運(yùn)營理論峰值為3PFlops；二架構(gòu)：X86創(chuàng)建于2011年，2018年建成E級計算原型機(jī)，2019-2022年在建心研制/承建單位：國家并行計算機(jī)工程技術(shù)研2014年1月一期峰值100PFlops“天河二號”2014年11月FP64）、人工智能算力1000POps（FP16）“天河一號”區(qū)2016年6月次/秒(125.436PFlops)神威·太湖之光市處理器：國家高性能集成電路設(shè)計中心自主架構(gòu)：基于Linux系統(tǒng)優(yōu)化而成的神威睿思系統(tǒng)研制/承建單位：國家并行計算機(jī)工程技術(shù)研2020年9月按照300P峰值性能進(jìn)行設(shè)峰值性能170P架構(gòu)：X862019年4月獲批，2020年11月通2020年12月雙精度峰值300PFlops的架構(gòu)：X862020年8月批準(zhǔn)成立，截至2023期項目建設(shè)進(jìn)度86.5%以上期建設(shè)計劃2023年12月等通電試運(yùn)行，2022年3月31日通過科技部驗收，4月18日正式納資料來源：各國家超算中心官網(wǎng)，各地政府官方網(wǎng)站，人民網(wǎng)、新浪網(wǎng)等媒體，企查查，浙商證券研究所資料來源：各國家超算中心官網(wǎng)，各地政府官方網(wǎng)站，人民網(wǎng)、新浪網(wǎng)等媒體，企查查，浙商證券研究所??在全球Top500榜單中，中國供應(yīng)商制造超級計算機(jī)數(shù)量連續(xù)9次市場份額位居全球第一。2018年底-2020年中，全球Top500榜單中，中國超算上榜數(shù)量占比約為45%。?2017-2019年，中國供應(yīng)商制造超級計算機(jī)算力總和在全球Top500超算算力總和占比約為三成，低于數(shù)量占比。?2020年起，中國停止向TOP500組織提交最新超算系統(tǒng)信息，故此后數(shù)量和算力占比均有所下滑。中國超級計算機(jī)算力總和及在全球占比（Pflops中國超級計算機(jī)算力總和及在全球占比（Pflops、%）全球超級計算機(jī)500強(qiáng)榜單中中國制造的數(shù)量及占比（臺、%）250200500中國制造超級計算機(jī)數(shù)量（臺，左軸）在全球TOP500占比（右軸）22822621422822621420220622022750%40%30%20%0%9中國超算算力Rmax（PFlops,實測峰值，左軸）——占全球TOP500份額（右軸）96005004003002000565.6566.6531.8565.6566.6531.8541.3530.1530.2466.9438.2354.5298.9234.740%35%30%25%20%15%10%5%0%資料來源：國際TOP500組織、頭豹、沙利文研究、浙商證券研究所；注：以上算力數(shù)據(jù)根據(jù)國際TOP500組織全球超級計算機(jī)500強(qiáng)榜單統(tǒng)計，2020年起，中國停止向該委員會提交最新超算系統(tǒng)信息??全球來看，據(jù)頭豹研究院預(yù)計，以供應(yīng)商HPC市場收入為口徑進(jìn)行市場規(guī)模測算，2017-2021年全球超算市場規(guī)模CAGR為12.2%，預(yù)計2021-2026年CAGR為6.1%，2026年超算HPC市場規(guī)模將達(dá)到395.3億美元。?中國來看，根據(jù)沙利文研究測算，2016-2021年中國超算服務(wù)市場規(guī)模CAGR為24.7%，預(yù)計2021-2025年CAGR為24.1%，2025年中國超算服務(wù)市場規(guī)模將達(dá)到466億元。2016-2025E中國超算服務(wù)市場規(guī)模（億元2016-2025E中國超算服務(wù)市場規(guī)模（億元、%）2017-2026E全球超算市場規(guī)模（億美元、%）0市場規(guī)模（億美元，左軸）YOY（右軸）市場規(guī)模（億美元，左軸）YOY（右軸）17-21年CAGR=12.2%21-26ECAGR=6.1%201720182019202020212022E2023E2024E2016-21年CAGR=24.7%21-25ECAGR16-21年CAGR=24.7%21-25ECAGR=24.1%2016201720182019202020212022E202資料來源：頭豹、沙利文研究、浙商證券研究所資料來源：頭豹、沙利文研究、浙商證券研究所智智算中心主要內(nèi)涵算力公共基礎(chǔ)設(shè)施算力公共基礎(chǔ)設(shè)施計算架構(gòu)技術(shù)領(lǐng)先、生態(tài)成熟計算架構(gòu)技術(shù)領(lǐng)先、生態(tài)成熟算力、數(shù)據(jù)、算法的融合平臺算力、數(shù)據(jù)、算法的融合平臺智算中心總體架構(gòu)智算中心總體架構(gòu)資料來源：國家信息中心，《智能計算中心創(chuàng)新發(fā)展指南》，浪潮信息，《智能計算中心規(guī)劃建設(shè)指南2020》浙商證券研究所智算中智算中心產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)業(yè)鏈下游互聯(lián)網(wǎng)自動駕駛文娛創(chuàng)作制冷系統(tǒng)供應(yīng)商制冷系統(tǒng)供應(yīng)商金融金融機(jī)器人機(jī)器人智慧科研智慧科研元宇宙智慧農(nóng)林存儲設(shè)備供應(yīng)商存儲設(shè)備供應(yīng)商交通智慧醫(yī)療智慧物流經(jīng)濟(jì)效益社會效益經(jīng)濟(jì)效益社會效益20202025E2030E資料來源：國家信息中心，《智能計算中心創(chuàng)新發(fā)展指南》，浙商證券研究所算力（Pflops）1東部地區(qū)北京昇騰人工智能計算中心北京市門頭溝區(qū)一期100P；短期500P；遠(yuǎn)期1000P2天津人工智能計算中心天津市河北區(qū)3河北人工智能計算中心河南省廊坊經(jīng)開區(qū)計劃100P4濟(jì)南人工智能計算中心-5青島人工智能計算中心6南京鯤鵬·昇騰人工智能計算中心江蘇省南京市7南京智能計算中心江蘇省南京市浪潮、寒武紀(jì)8太湖量子智算中心江蘇省無錫市-上海交大等9騰訊長三角人工智能超算中心預(yù)計1400P商湯人工智能計算中心上海自貿(mào)區(qū)臨港新片區(qū)同時接入850萬路視頻；單日處理時長23600年杭州人工智能計算中心浙江省杭州市淮海智算中心廣西省南寧市五象新區(qū)振一期40P訓(xùn)練/1.4P推理福建人工智能計算中心福建省福州市濱海新城一期規(guī)劃105P；總體400P福州電信集團(tuán)深圳人工智能融合賦能中心廣東省深圳市龍崗區(qū)廣州人工智能公共算力中心廣州無線電集團(tuán)廣電平云一期100P，五年內(nèi)1000P浙江“烏鎮(zhèn)之光”超算中心浙江省桐鄉(xiāng)市烏鎮(zhèn)鎮(zhèn)智能計算產(chǎn)業(yè)園寧波人工智能超算中心浙江省寧波市高新區(qū)一期100P(FP16)/5P(FP64)二期300P(FP16)/15P(FP64)江蘇省昆山市河北省張家口市張北縣資料來源：置頂智庫，浙商證券研究所算力（Pflops）地區(qū)浙江省青田縣元宇宙智算中心浙江省青田縣浪潮信息，谷梵科技上海有孚臨港云計算數(shù)據(jù)中心上海自由貿(mào)易試驗區(qū)臨港新片區(qū)天津市武清區(qū)高村科技創(chuàng)新園北京市朝陽區(qū)規(guī)劃超過1000P頭部AI企業(yè)上海市阿里巴巴金山園區(qū)上海市人工智能公共服務(wù)算力平臺依托上海超算中心建設(shè)并運(yùn)營地區(qū)百度陽泉智算中心計劃100P河南省鄭州市計劃100P長沙人工智能計算中心湖南省長沙市武漢人工智能計算中心湖北省武漢市橫琴人工智能超算中心廣東省珠海市合肥人工智能計算中心地區(qū)成都人工智能計算中心未來人工智能計算中心一期300P重慶人工智能計算中心重慶科學(xué)城一期400P甘肅慶陽智算中心甘肅省“東數(shù)西算”產(chǎn)業(yè)園區(qū)預(yù)計2023年8月建成使用東北地區(qū)大連人工智能計算中心遼寧省大連市計劃100P沈陽人工智能計算中心遼寧省沈陽市資料來源：置頂智庫，浙商證券研究所ll據(jù)IDC統(tǒng)計，2021年中國AI服務(wù)器市場規(guī)模為53.9億美元，預(yù)計2025年達(dá)到103.4億美元，2021-2025年CAGR達(dá)17.7%，2021年中國智能算力規(guī)模為155.2EFLOPS，預(yù)計2025年達(dá)922.8EFLOPS，2021-2025年CAGR達(dá)56.15%0市場規(guī)模/億美元增速/%0智能算力規(guī)模/EFLOPS增速/%03數(shù)據(jù)中心是重要數(shù)據(jù)中樞和算力載體，具有四層架構(gòu)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)示意圖數(shù)據(jù)中心架構(gòu)示意圖資料來源：艾瑞咨詢研究院，浙商證券研究所03數(shù)據(jù)中心可按標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架數(shù)量和級別可用性分類資料來源：艾瑞咨詢研究院，浙商證券研究所名稱機(jī)架數(shù)(個)服務(wù)器數(shù)備注）；機(jī)柜數(shù)：8600個資料來源：工信部，浙商證券研究所03我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量增長穩(wěn)健，市場規(guī)模預(yù)計高增??從機(jī)架數(shù)來看，據(jù)工信部通信發(fā)展司統(tǒng)計，2017年來我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量保持穩(wěn)健增長，其中大型規(guī)模以上機(jī)架數(shù)量占比不斷提升，預(yù)計2022年我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模將達(dá)到670萬架，其中大型規(guī)模以上機(jī)架數(shù)量540萬架?從市場規(guī)?？矗瑩?jù)信通院統(tǒng)計，2021年我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模突破1500億元，2019-2021年CAGR為30.69%，我們預(yù)計2022-2025年有望保持CAGR24.67%的復(fù)合增速，預(yù)計2025年我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模有望突破3600億元i2017201820192020202102019202020212022E2023E2024E資料來源：工信部通信發(fā)展司，中國信息通信研究院，浙商證券研究所04AI計算需多種芯片實現(xiàn)，GPGPU架構(gòu)的DCU具有三大優(yōu)勢海光信息DCU芯片三大優(yōu)勢AI服務(wù)器芯片多采用CPU+GPU/FPGA/ASIC的異構(gòu)形式海光信息DCU芯片三大優(yōu)勢AI服務(wù)器芯片多采用CPU+GPU/FPGA/ASIC的異構(gòu)形式??針對AI需求特征的全定制芯片?針對AI需求特征的半定制芯片?并行能力強(qiáng)?計算單元多?AI?并行能力強(qiáng)?計算單元多?AI應(yīng)用廣泛可擴(kuò)展性、靈活性?調(diào)度/管理/協(xié)調(diào)能力強(qiáng)?開發(fā)靈活減弱圖形處理能力，強(qiáng)調(diào)深度計算減弱圖形處理能力，強(qiáng)調(diào)深度計算資料來源：寬泛科技，海光信息，浙商證券研究所資料來源：寬泛科技，海光信息，浙商證券研究所V100A100A800最大熱設(shè)計功耗400W最大為最大為最大為7MIG@約1萬美元約1.3-2.7萬美元約3.6萬美元約1.4萬美元資料來源：英偉達(dá)官網(wǎng)、videocardz、Zaker、36氪、tomshardware、viperatech、microway、浙商壁仞科技算力指標(biāo)SS450-550W資料來源：各公司官網(wǎng)、算力智庫、海光信息招股書、浙商證券研究所2021H1全球AI服務(wù)器市場競爭格局2021H1全球AI服務(wù)器市場競爭格局u思科X785-G30或16塊HHHL單寬GPUX785-G40支持NVDIAA100、A40、A10、T44*鯤鵬920處理器2*英特爾至強(qiáng)第三代可擴(kuò)展家族處理器，或瀾起津逮處理器資料來源：浪潮信息官網(wǎng)、中科曙光官網(wǎng)、拓維資料來源：浪潮信息官網(wǎng)、中科曙光官網(wǎng)、拓維1、相關(guān)政策推進(jìn)不及預(yù)期：當(dāng)前超算/智算中心建設(shè)主要依賴政策推動，未來行業(yè)政策景氣度下降可能帶來不利影響；2、國際形勢變化：受限美國“實體清單”，行業(yè)內(nèi)企業(yè)采購服務(wù)器及芯片等有關(guān)國外先進(jìn)部件可能受一定影響；3、研發(fā)進(jìn)展不及預(yù)期：超算相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)難度高，所需投入大，研發(fā)進(jìn)展不及預(yù)期可能延緩超算/智算/數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)度；4、芯片等供應(yīng)不足影響建設(shè)進(jìn)展：全球芯片行業(yè)存在周期性，可能因宏觀經(jīng)濟(jì)波動導(dǎo)致供應(yīng)不足。以報告日后的6個月內(nèi)，行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)的漲跌幅為標(biāo)準(zhǔn)，定義如下：1、看好：行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)＋10%以上；2、中性：行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)－10%10%以上；3、看淡：行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)－10%以下。我們在此提醒您，不同證券研究機(jī)構(gòu)采用不同的評級術(shù)語及評級標(biāo)準(zhǔn)。我們采用的是相對評級體系，表示投資的相對比重。建議：投資者買入或者賣出證券的決定取決于個人的實際情況，比如當(dāng)前的持倉結(jié)構(gòu)以及其他需要考慮的因素。投資者不應(yīng)僅僅依靠投資評級來推斷結(jié)論本報告由浙商證券股份有限公司（已具備中國證監(jiān)會批復(fù)的證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格，經(jīng)營許可證編號為：Z39833000）制作。本報告中的信息均來源于我們認(rèn)為可