Tamanho do mercado de computação Exascale, participação, análise de crescimento e indústria, por componente (Hardware, software, serviços), por implantação (no local, nuvem), por usuário final (governo e defesa, saúde e biociências, serviços financeiros e outros), e Análise Regional 2024-2031

Tamanho do mercado de computação Exascale

O tamanho global do mercado de computação Exascale foi avaliado em US$ 3.123,9 milhões em 2023 e deve crescer de US$ 3.857,9 milhões em 2024 para US$ 20.289,3 milhões até 2031, exibindo um CAGR de 26,76% durante o período de previsão. O mercado está passando por um rápido crescimento, impulsionado pela crescente demanda por computação de alto desempenho em pesquisa científica, modelagem climática e aplicações de inteligência artificial.

O progresso do mercado é ainda mais alimentado pelos avanços na tecnologia de semicondutores, soluções melhoradas de armazenamento de dados e colaborações estratégicas entre líderes da indústria e agências governamentais, promovendo a inovação e a eficiência no processamento de vastos conjuntos de dados para a resolução de problemas complexos.

No escopo do trabalho, o relatório inclui soluções oferecidas por empresas como Hewlett Packard Enterprise Development LP, IBM, Intel Corporation, NVIDIA Corporation, DDN, Fujitsu, Advanced Micro Devices, Inc., Lenovo, Atos SE, NEC Corporation, entre outras. .

O mercado de computação em exaescala está experimentando um crescimento significativo, principalmente devido à crescente demanda por sistemas de computação de alto desempenho (HPC) capazes de lidar com processamento complexo de dados e simulações em grande escala.

Os avanços na inteligência artificial (IA) e na aprendizagem automática (ML) impulsionam ainda mais este crescimento, à medida que as organizações procuram formas mais rápidas e eficientes de analisar grandes quantidades de dados. Além disso, as parcerias público-privadas estão a promover a inovação e as capacidades de investigação no sector.

• Em maio de 2024, a Intel Corporation uniu forças com a Hewlett Packard Enterprise para criar o supercomputador Aurora exascale, que possui 21.248 processadores Intel Xeon CPU Max Series e 63.744 unidades Intel Data Center GPU Max. Como o maior sistema global com capacidade de IA, o Aurora atingiu 10,6 exaflops, destacando um avanço significativo na tecnologia de computação em exaescala.

Espera-se que os avanços contínuos na computação em exaescala, juntamente com colaborações estratégicas, melhorem significativamente as capacidades de processamento, estimulando assim o crescimento do mercado.

A computação Exascale refere-se a sistemas capazes de realizar pelo menos um exaflop, equivalente a um quintilhão (10^18) de cálculos por segundo. Este nível de desempenho é essencial para resolver problemas altamente complexos em vários domínios, incluindo modelação climática, investigação genómica e simulações em grande escala em física e ciência dos materiais.

Os sistemas Exascale combinam hardware avançado, incluindo processadores poderosos e vastas capacidades de memória, com estruturas de software sofisticadas para gerenciar e analisar com eficiência enormes conjuntos de dados. O desenvolvimento da computação em exaescala visa melhorar a descoberta científica, melhorar os processos de tomada de decisão e promover a inovação, permitindo aos investigadores enfrentar desafios computacionais anteriormente inatingíveis.

Revisão do analista

O mercado da computação em exaescala está a expandir-se devido aos investimentos em capacidades computacionais avançadas, que melhoram a investigação científica em vários sectores, como os cuidados de saúde, particularmente na genómica e na descoberta de medicamentos. A crescente procura por soluções de computação de alto desempenho promove a inovação e a colaboração entre o governo e os setores privados, impulsionando assim a expansão do mercado.

• Por exemplo, a Europa deverá lançar o seu primeiro computador em exaescala, Júpiter, em 2024, no Centro de Supercomputação de Jülich, na Alemanha. Espera-se que Júpiter alcance um exaflop, realizando um bilhão de bilhões de cálculos por segundo. O custo projetado para sua construção e operação de seis anos é de US$ 545 milhões.

Os principais players do mercado estão aproveitando estrategicamente esta oportunidade, investindo em tecnologias de ponta, formando parcerias com instituições de pesquisa e desenvolvendo soluções inovadoras que aprimoram as capacidades computacionais.

Fatores de crescimento do mercado de computação Exascale

O crescimento do mercado é impulsionado pela crescente demanda por poder computacional avançado em vários setores. A sua capacidade de processar vastos conjuntos de dados e executar simulações complexas a velocidades excepcionais desempenha um papel fundamental em sectores como a investigação climática, a genómica e a ciência dos materiais.

A necessidade de resolver desafios complexos e de otimizar a tomada de decisões baseada em dados está a aumentar a adoção de sistemas exaescala. As indústrias que visam melhorar a modelagem preditiva, a pesquisa e a análise em tempo real estão investindo pesadamente nesta tecnologia, contribuindo assim para a expansão do mercado de computação em exaescala.

O desenvolvimento do mercado é dificultado pelos elevados custos associados ao desenvolvimento de infraestrutura, manutenção e consumo de energia. Além disso, a complexidade da integração de sistemas avançados de hardware e software apresenta desafios significativos para as organizações que buscam implementar soluções em exaescala.

Os principais intervenientes estão a mitigar estes desafios através de parcerias e colaborações estratégicas que aproveitam recursos e conhecimentos partilhados. Os investimentos em tecnologias energeticamente eficientes e soluções de refrigeração inovadoras estão a reduzir os custos operacionais. Além disso, as empresas estão a concentrar-se no desenvolvimento de arquitecturas modulares, permitindo actualizações incrementais em vez de revisões completas do sistema.

Além disso, as iniciativas de desenvolvimento e treinamento da força de trabalho estão garantindo profissionais qualificados para atender aos requisitos complexos da computação em exaescala, apoiando o crescimento e a sustentabilidade do mercado.

Tendências do mercado de computação Exascale

A crescente dependência de modelos de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML) está remodelando o cenário do mercado de computação em exaescala. Os modelos de IA e ML exigem imenso poder computacional para processar grandes conjuntos de dados e realizar cálculos complexos, tornando os sistemas exaescala altamente valiosos para essas tarefas.

Esta tendência está a promover a investigação e o desenvolvimento orientados pela IA, promovendo a inovação em sistemas autónomos e análises preditivas.

• Em novembro de 2023, a DDN fez parceria com o Sandia National Laboratories para aprimorar seu ecossistema DDN Infinia, otimizando-o para cargas de trabalho de computação de alto desempenho (HPC) e garantindo que ele atenda às crescentes demandas dos laboratórios governamentais.

A capacidade da computação em exaescala de atender às crescentes demandas por processamento mais rápido e maior eficiência computacional alimenta o crescimento do mercado.

A integração das capacidades de computação quântica em modelos de computação híbridos em exaescala está impulsionando o crescimento do mercado ao abordar as limitações dos sistemas de computação clássicos. As organizações reconhecem cada vez mais as vantagens de combinar tecnologias quânticas e exaescala para enfrentar desafios complexos que exigem imenso poder computacional, tais como modelação climática e simulações em grande escala.

Esta convergência permite um processamento de dados mais rápido e capacidades melhoradas de resolução de problemas, atraindo investimento e interesse de vários setores, incluindo farmacêutico, financeiro e ciência dos materiais. Aproveitar as vantagens quânticas dentro da estrutura exascale está facilitando aplicações inovadoras, criando uma demanda robusta por soluções de computação avançadas.

Análise de Segmentação

O mercado global foi segmentado com base em componentes, implantação, usuário final e geografia.

Por componente

Com base no componente, o mercado foi categorizado em hardware, software e serviços. O hardware liderou o mercado de computação exascale em 2023, atingindo uma avaliação de US$ 2.033,9 milhões. Este crescimento é atribuído à crescente procura por sistemas computacionais avançados capazes de processar grandes quantidades de dados a velocidades sem precedentes.

Os principais componentes, como processadores de alto desempenho, GPUs e sistemas de memória, são essenciais para suportar as operações de alta velocidade necessárias para sistemas exascale. As empresas estão continuamente inovando para fornecer hardware poderoso e com eficiência energética que possa lidar com aplicações complexas em pesquisa científica, inteligência artificial e segurança nacional.

O desenvolvimento de processadores de ponta e de arquiteturas especializadas está melhorando o desempenho dos sistemas exaescala, auxiliando assim no crescimento segmental.

Por implantação

Com base na implantação, o mercado foi categorizado em local e nuvem. O segmento de nuvem capturou a maior parcela de 68,79% em 2023. Com a crescente adoção de infraestrutura baseada em nuvem para necessidades de computação escalonáveis ​​e de alto desempenho, espera-se que o segmento experimente um crescimento substancial.

As plataformas em nuvem oferecem flexibilidade, permitindo que os usuários acessem um imenso poder computacional sem a necessidade de investimentos em hardware local. Essa mudança permite que setores como saúde, finanças e pesquisa científica executem simulações complexas e tarefas com uso intensivo de dados de forma eficiente.

Os provedores de nuvem estão continuamente atualizando sua infraestrutura com tecnologias avançadas, como integrações de computação quântica e otimização de IA, aprimorando os recursos dos sistemas exaescala baseados em nuvem.

Por exemplo, grandes intervenientes como a Amazon Web Services (AWS) e o Microsoft Azure estão a expandir as suas ofertas de computação de alto desempenho para acomodar a crescente procura de soluções exascale baseadas na nuvem, contribuindo significativamente para a expansão do segmento.

Por usuário final

Com base no usuário final, o mercado foi categorizado em governo e defesa, saúde e biociências, serviços financeiros, pesquisa e academia, manufatura e energia, entre outros. Espera-se que o segmento de governo e defesa obtenha a maior receita de US$ 8.113,0 milhões até 2031.

Este crescimento é fomentado pela crescente necessidade de poder computacional avançado para gerir operações complexas de defesa, segurança nacional e projetos de investigação científica. Os governos de todo o mundo estão a investir fortemente em sistemas exaescala para lidar com tarefas como segurança cibernética,análise de dadose simulações em grande escala que apoiam estratégias de defesa e decisões políticas.

Este segmento se beneficia da capacidade da computação em exaescala de processar enormes quantidades de dados, permitindo modelagem mais precisa de cenários militares e estratégias de resposta a desastres.

• Por exemplo, em fevereiro de 2024, o Exascale Computing Project (ECP) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) desenvolveu um ecossistema de computação de alto desempenho ao longo de sete anos, integrando aplicações, software e hardware para otimizar os supercomputadores mais poderosos do mundo.

Espera-se que esses fatores impulsionem a expansão do segmento nos próximos anos.

Análise regional do mercado de computação Exascale

Com base na região, o mercado global foi classificado em América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, MEA e América Latina.

O mercado de computação em exaescala da América do Norte foi responsável pela maior participação na receita, 35,12% em 2023, com uma avaliação de US$ 1.097,1 milhões. Este crescimento notável é impulsionado por investimentos governamentais substanciais e avanços na infraestrutura tecnológica.

Os Estados Unidos estão na vanguarda deste crescimento, caracterizado por iniciativas como o Exascale Computing Project (ECP) do Departamento de Energia (DOE), que visa melhorar a segurança nacional, a investigação científica e a competitividade económica.

A procura por sistemas avançados de computação de alto desempenho (HPC) está a aumentar devido à necessidade crescente de análise de dados complexos nos setores da defesa, da saúde e da energia. As parcerias público-privadas estão a acelerar ainda mais as inovações tecnológicas na região.

• Por exemplo, o ECP, realizado de 2016 a 2024, foi o maior projeto de pesquisa de software gerido pelo DOE. Esta iniciativa de US$ 1,8 bilhão desenvolveu um ecossistema robusto de computação em exaescala para enfrentar desafios futuros em energia, segurança e saúde.

Prevê-se que o mercado da Ásia-Pacífico cresça rapidamente, com um impressionante CAGR de 29,67% durante o período de previsão. Esta expansão é aumentada pelo aumento dos investimentos em tecnologias de computação avançadas e pelo forte apoio governamental à investigação científica.

Países como a China e o Japão estão na vanguarda, fazendo avanços significativos na infraestrutura de computação de alto desempenho para melhorar as suas capacidades em descobertas científicas, cuidados de saúde e aplicações industriais. A crescente demanda por sistemas e inovações energeticamente eficientes em IA e computação quântica está impulsionando ainda mais o crescimento do mercado regional.

• Por exemplo, em junho de 2024, a NEC Corporation, em colaboração com a AIST, a Universidade Nacional de Yokohama e a Universidade de Tohoku, demonstrou um circuito supercondutor capaz de controlar muitos qubits a baixas temperaturas, representando um grande avanço em direção aos sistemas de computação quântica de grande escala no Japão.

O investimento contínuo da região nestas tecnologias de ponta posiciona-a como uma região-chave no cenário global da computação em exaescala, promovendo a inovação e a colaboração entre indústrias.

Cenário Competitivo

O relatório global do mercado de computação em exascale fornecerá informações valiosas com ênfase na natureza fragmentada da indústria. Atores proeminentes estão se concentrando em diversas estratégias de negócios importantes, como parcerias, fusões e aquisições, inovações de produtos e joint ventures para expandir seu portfólio de produtos e aumentar suas participações de mercado em diferentes regiões.

As empresas estão a implementar iniciativas estratégicas impactantes, como a expansão de serviços, o investimento em investigação e desenvolvimento (I&D), a criação de novos centros de prestação de serviços e a otimização dos seus processos de prestação de serviços, o que provavelmente criará novas oportunidades de crescimento do mercado.

Lista das principais empresas no mercado de computação Exascale

• LP de desenvolvimento empresarial da Hewlett Packard
• IBM
• Corporação Intel
• Corporação NVIDIA
• DDN
• Fujitsu
• Micro dispositivos avançados, Inc.
• Lenovo
• Atos SE
• Corporação NEC

Principais desenvolvimentos da indústria

• Setembro de 2024 (Desenvolvimento de Produto):A Empresa Comum EuroHPC atualizou o Leonardo, o sétimo supercomputador mais rápido, com um investimento de 219,4 milhões de dólares em novas GPUs, CPUs e memória de alta largura de banda. Essa melhoria melhorou a eficiência do Leonardo nas cargas de trabalho de IA, refletindo a tendência de adaptação dos supercomputadores às demandas de inteligência artificial. Essas atualizações são vitais para o avanço da pesquisa em todos os setores e deverão estimular o crescimento do mercado.
• Maio de 2023 (Lançamento do produto):A Nvidia lançou seu primeiro supercomputador comercial em exascale, o DGX GH200. Este sistema avançado possui 256 processadores híbridos GH200 Grace Hopper conectados por meio do sistema de switch NVLink da Nvidia, fornecendo 144 terabytes de memória otimizada para treinamento de estruturas de IA.

O mercado global de computação em exascale é segmentado como:

Por componente

• Hardware
• Programas
• Serviços

Por implantação

• No local
• Nuvem

Por usuário final

• Governo e Defesa
• Saúde e Biociências
• Serviços Financeiros
• Pesquisa e Academia
• Fabricação e Energia
• Outros

Por região

• América do Norte
  • NÓS.
  • Canadá
  • México
• Europa
  • França
  • Reino Unido
  • Espanha
  • Alemanha
  • Itália
  • Rússia
  • Resto da Europa
• Ásia-Pacífico
  • China
  • Japão
  • Índia
  • Coréia do Sul
  • Resto da Ásia-Pacífico
• Oriente Médio e África
  • CCG
  • Norte da África
  • África do Sul
  • Resto do Médio Oriente e África
• América latina
  • Brasil
  • Argentina
  • Resto da América Latina