中國超算只是晶片堆積嗎？為何全球都在爭先發展超算行業？
從「天宮一號」回家路線的計算，到霧霾高精度預警預報，從C919大飛機研製，到石油鑽井位置確定，從基因測序到新藥篩選，從破解密碼到宇宙演化模擬??超算的應用無所不在。我們越來越便利美好的日常生活背後也有其功勞，比如每天出門前必看的天氣預報、影視大片中的酷炫特效，甚至洗衣液瓶子的設計。上算天，下算地，中算人，無論國家安全，科技發展還是造福民生，都離不開超算的支撐。超算，可謂名副其實的「大國重器」。
一、超算行業簡介
（一）什麼是超級計算機？
高性能計算，又稱超級計算，是計算機科學重要的前沿性分支，從電子計算機誕生之日起，計算能力的提升就是信息產業從業人員追求的核心目標之一。
超級計算機可以在多種領域進行一些人們或者普通計算機無法進行的工作，多用於國家高科技領域或者尖端技術的研究，也可以將它比喻為一個超級電腦。它不僅是一個國家綜合科研水平的重要標誌，也是綜合支撐國家安全、經濟和社會發展等可持續發展的不可替代的信息技術手段。
（二）超級計算機只是晶片堆積嗎？
很多人對於超級計算機其實有一個比較深的誤解，認為超級計算機就是多加一些晶片，讓它擁有更多的空間進行數據的處理和儲存。
但是，實際上超級計算機並非只是晶片簡單的進行堆積，它的運作過程是非常的複雜的。超級計算機並不是加兩個晶片，它的速度就可以達到原來的兩倍，這也是超級計算機之所以備受關注的原因。
（三）超算行業市場規模有多大？
隨著中國經濟的發展，各方面的配套設施和產業也將不斷進步，高性能計算擁有的算力和存儲能力是未來產業發展的基礎，近年來也出現了一些系列新興產業，如雲計算、大數據、邊緣計算、人工智慧等，加到了對於高性能計算機的需求，未來科技的發展，仍將不斷增加高性能計算機的市場。未來隨著我國高性能計算機在各行各業的應用不斷加深，其市場規模預計將持續保持增長，到2025年達到581.76億元左右。
（四）全球超算競爭格局
2019年11月18日，全球超算TOP500公布，近半年來中國與美國在全球的競爭格局並未發生大的改變，但是中國在各方面的優勢進一步凸顯。
從入榜數量情況來看，中國進一步夯實了相對美國的領先地位。在算力前500名單中，中國佔228臺，美國佔117臺，分別較上半年增加了9臺和1臺。自2017年底，中國超越美國以後，目前在TOP500榜單中佔比數量約達到美國兩倍，領先優勢明顯。
從計算力的角度來看，美國仍然遙居榜首。在TOP500的榜單中，美國佔據37.1%的計算性能，中國佔據32.3%的份額，與美國的差距從上半年的8.6%下降到4.8%。
TOP500的榜單繼續由美國的Summit佔據，但是由於中國計劃2020年推出E級超算，因而有望在2020年TOP500推出之際刷新世界(600628,股吧)紀錄。
二、超算行業特徵
（一）區域性特徵
新一代信息技術與地方經濟發展水平息息相關。北京、上海、廣州、深圳作為中心城市需求持續旺盛，江浙等經濟發達省份和成渝等經濟活躍地區的信息化建設需求也很突出。隨著「京津冀」、「長三角一體化」、「粵港澳大灣區」、「成渝城市群」等區域協同發展戰略的實施，國家中心城市的進一步擴容，各地區的信息化建設需求正在進一步擴張中。大數據產業亦成為中西部地區經濟發展的新龍頭，顯著地拉動了對信息化產品和技術的需求。
（二）知識密集型特徵
超算行業具有知識密集型特徵，具體為：
（1）生產技術和生產工藝建立在先進的科學技術基礎上，資源消耗低；
（2）科技人員在職工中所佔比重較大，勞動生產率高；
（3）產品技術性能複雜，更新換代迅速。
作為知識密集型的高新技術行業，超算行業與傳統的資本、勞動力密集的製造行業不同，需大量專業技術和專業人才支撐，強調技術和人才的作用，強調技術資本和人力資本的投入。企業核心競爭力主要體現在企業的核心技術能力和人員的專業素質差異上。
（三）資金密集型特徵
高端計算機行業從研發投入、原材料採購、生產銷售、技術服務等各個業務環節，都需要大量資金先期投入，而由於信息化建設項目實施周期相對較長、上下遊結算存在時間差異，導致企業生產經營過程中會佔用大量營運資金。
（四）季節性特徵
高端計算機行業的銷售與結算具有季節性特徵。客觀上在第四季度業務量及項目驗收工作較多，呈現出較明顯的季節性差異。高端計算機行業以銷定產的生產模式以及大型高端計算機項目的實施和驗收呈現出明顯的季節性特徵。
三、高端計算機行業上下遊關係
高性能計算機的上遊主要是集成電路製造行業以及儲存行業，下遊應用有網際網路服務、大數據、電信、雲計算、政府部門、超算中心、科學計算、電子商務、視頻、電力、信息安全、移動網際網路、大氣氣象、工程、能源等領域。
（一）上遊產業分析
高端計算機行業的上遊行業包括晶片、存儲等硬體設備製造業及軟體行業。當前，上遊具有較大影響力的製造商主要是Intel、AMD、希捷、三星等國外知名企業，受中美貿易摩擦，以及美國近期頻繁利用出口管制實體清單進行貿易限制，對美國企業的特定零件供應造成一定影響。
另一方面，隨著國內上遊企業的發展壯大，陸續推出具有一定替代能力的零部件，零部件質量也不斷提升，採購價格總體呈下降趨勢，將有利於提高國內新一代信息技術企業的競爭力。
（二）下遊行業分析
高端計算機等新一代信息技術主要是為國民經濟各行業信息化建設提供服務，其下遊行業為政府、能源、網際網路、教育等行業客戶，涵蓋國家基礎設施、電子政務、企業信息化和城市信息化等領域。
目前，我國國民經濟各行業發展形勢良好，各行業的信息化建設需求仍然旺盛，這對我國新一代信息技術行業發展提供了廣闊的市場空間。
四、高端計算機行業競爭格局
在2019年由ACMChina主辦的中國高性能計算機評選中，在國產伺服器前100名之中，聯想和中科曙光(603019,股吧)各以39套的成績並列第一。曙光、聯想和浪潮，國產三強合計佔系統份額92%。由此可見中科曙光伺服器性能優越性。
在性能方面，神威太湖之光和天河二號仍穩居第一、二位，而第100名性能提升了38%，TOP100榜單平均性能提升了13%。
在應用領域方面，網際網路/雲計算佔比34%，其次是科學計算15%，大數據/機器學習11%，超算中心11%。網際網路企業和雲業務的興起對超算業態帶來了巨大的變化，同時人工智慧和深度學習算法的發展，更是讓超算與網際網路應用的融合成為了大勢所趨。
（一）中科曙光
中科曙光是在中國科學院大力推動下，以國家「863」計劃重大科研成果為基礎組建的國家高新技術企業。2020年，中科曙光成功入圍天津市第一批產教融合型試點企業；智慧城市、智慧電力和網格化社會治理三個項目列入2020年工信部大數據產業發展試點示範項目；XData大數據智能引擎獲得工信部測試機構認證，實現上萬節點穩定運行、千億數據秒級響應。
中科曙光在體系結構、高能效計算系統、高速互連技術、液體冷卻技術、EasyOP管理和運維軟體、先進計算服務平臺軟體和人工智慧軟體優化等方面繼續加大研發投入。中科曙光基於龍芯、飛騰等國產處理器開發了系列終端和伺服器產品，全面適配國產作業系統、資料庫、中間件等基礎軟體，推動國產生態體系建設。
（二）浪潮信息
高性能AI伺服器將成為智算中心生產算力的「動力機組」，產出強大計算力。浪潮擁有業內最強最全的AI計算產品陣列，浪潮AGX-5是全球最高性能的AI計算主機之一、AGX-2是性能密度最高的伺服器。
浪潮信息創立JDM構建行業優勢，銷售額國內第一全球第三。考慮到伺服器產業從原來的標準化模式向大規模定製化模式轉變，浪潮信息(000977,股吧)創造了JDM（Join Design Manufacture）聯合開發模式，與用戶產業鏈融合，提供全程定製化的產品和服務，可快速將客戶需求轉化為產品。
JDM模式使得產品更加貼合網際網路廠商的需求，進一步增加了客戶粘性。截止至2019年，浪潮信息伺服器銷售額列中國第一全球第三，且連續多年維持增速第一。同時，浪潮信息在2017-2019連續三年AI伺服器以過半市場份額的絕對優勢穩居中國市場第一。
（三）聯想
2019年，聯想聯合全球HPC領域一些知名企業，創建「E級計算願景委員會」，致力於解決技術難題，使E級，也就是百億億次每秒運算能力的超級計算機推廣到全球。
在2020年世界超算排名榜單TOP500中，聯想毫無懸念地蟬聯部署數量第一，聯想交付的超算貢獻總算力超過35.5億億次，位列全球第二。
以單臺的浮點運算來看，聯想為德國萊布尼茨超算中心設計製造的超算「SuperMUC-NG」位列第13，認證計算能力為1.9億億次每秒浮點運算能力(19.476PFLOPs)，聯想在超高性能超算研發領域同樣具有世界領先水平。
五、總結
中國是繼美國之後第二個可以獨立樣子千萬億次超級計算機的國家。在2016年，超級計算機「神威太湖之光」的誕生，標誌了我國正式進入超算世界領先地位。和眾匯富認為客觀地評價中國超算行業對於國家科技發展、經濟轉型升級和提升公共民生福利的地位和重要作用，將對中國超算行業的決策和後續發展提供堅實的政策基礎和實踐參考。
文中任何觀點和建議不構成對證券買賣投資建議。在任何情況下，和眾匯富不對任何投資做出任何形式的擔保或承諾。股市有風險，投資需謹慎！
（責任編輯：冉笑宇 ）