百万兆级计算市场规模、份额、增长和行业分析，按组件（硬件、软件、服务）、按部署（本地、云）、按最终用户（政府与国防、医疗保健与生物科学、金融服务及其他）、和区域分析 2024-2031

百万兆级计算市场规模

2023年，全球百亿亿次计算市场规模为31.239亿美元，预计将从2024年的38.579亿美元增长到2031年的202.893亿美元，预测期内复合年增长率为26.76%。在科学研究、气候建模和人工智能应用中对高性能计算的需求不断增长的推动下，该市场正在经历快速增长。

半导体技术的进步、增强的数据存储解决方案以及行业领导者和政府机构之间的战略合作进一步推动了市场的进步，促进了处理大量数据集以解决复杂问题的创新和效率。

在工作范围内，该报告包括 Hewlett Packard Enterprise Development LP、IBM、Intel Corporation、NVIDIA Corporation、DDN、Fujitsu、Advanced Micro Devices, Inc.、Lenovo、Atos SE、NEC Corporation 等公司提供的解决方案。

百亿亿次计算市场正在经历显着增长，这主要是由于对能够处理复杂数据处理和大规模模拟的高性能计算（HPC）系统的需求不断增长。

随着组织寻求更快、更有效的方法来分析大量数据，人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 的进步进一步推动了这种增长。此外，公私合作伙伴关系正在促进该领域的创新和研究能力。

• 2024 年 5 月，英特尔公司与惠普企业联手打造了 Aurora exascale 超级计算机，该计算机配备 21,248 个英特尔至强 CPU Max 系列处理器和 63,744 个英特尔数据中心 GPU Max 单元。作为全球最大的人工智能系统，Aurora 达到了 10.6 exaflops，凸显了 exascale 计算技术的重大突破。

百亿亿次计算的不断进步，加上战略合作，预计将显着增强处理能力，从而刺激市场增长。

百亿亿次计算是指能够执行至少 1 亿亿次浮点运算的系统，相当于每秒执行 1 亿亿次 (10^18) 次计算。这种性能水平对于解决各个领域的高度复杂问题至关重要，包括气候建模、基因组研究以及物理和材料科学中的大规模模拟。

百亿亿次系统将先进的硬件（包括强大的处理器和巨大的内存容量）与复杂的软件框架相结合，以有效地管理和分析海量数据集。亿亿次计算的发展旨在通过使研究人员能够解决以前无法实现的计算挑战来增强科学发现、改进决策过程并促进创新。

分析师评论

由于对先进计算能力的投资，百亿亿次计算市场正在不断扩大，这增强了医疗保健等各个领域的科学研究，特别是在基因组学和药物发现方面。对高性能计算解决方案不断增长的需求促进了政府和私营部门之间的创新和协作，从而推动了市场扩张。

• 例如，欧洲将于 2024 年在德国于利希超级计算中心推出第一台百亿亿次计算机 Jupiter。木星预计将实现 1 exaflop，每秒执行 10 亿次计算。其六年的建设和运营预计成本为 5.45 亿美元。

市场上的主要参与者正在战略性地利用这一机会，投资尖端技术，与研究机构建立合作伙伴关系，并开发增强计算能力的创新解决方案。

百亿亿次计算市场增长因素

各行业对先进计算能力的需求不断增长，推动了市场的增长。它能够以极快的速度处理大量数据集和执行复杂的模拟，在气候研究、基因组学和材料科学等领域发挥着关键作用。

解决复杂挑战和优化数据驱动决策的需求正在增加百亿亿次系统的采用。旨在改进预测建模、研究和实时分析的行业正在大力投资这项技术，从而为百亿亿次计算市场的扩张做出贡献。

基础设施开发、维护和能源消耗的高成本阻碍了市场的发展。此外，集成先进硬件和软件系统的复杂性给寻求实施百亿亿级解决方案的组织带来了重大挑战。

主要参与者正在通过利用共享资源和专业知识的战略伙伴关系和协作来缓解这些挑战。对节能技术和创新冷却解决方案的投资正在降低运营成本。此外，公司正专注于开发模块化架构，允许增量升级而不是彻底的系统检修。

此外，劳动力发展和培训方面的举措正在确保熟练的专业人员能够满足百亿亿次计算的复杂要求，支持市场增长和可持续发展。

百万兆级计算市场趋势

对人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 模型的日益依赖正在重塑百亿亿次计算市场的格局。人工智能和机器学习模型需要巨大的计算能力来处理大型数据集并执行复杂的计算，使得百亿亿级系统对于这些任务非常有价值。

这一趋势正在推动人工智能驱动的研究和开发，促进自主系统和预测分析的创新。

• 2023 年 11 月，DDN 与桑迪亚国家实验室合作增强其 DDN Infinia 生态系统，针对高性能计算 (HPC) 工作负载进行优化，并确保其满足政府实验室不断变化的需求。

亿亿次计算能够满足对更快处理和更高计算效率日益增长的需求，从而推动了市场的增长。

将量子计算能力集成到混合百亿亿次计算模型中，通过解决经典计算系统的局限性来推动市场增长。组织越来越认识到结合量子和百亿亿次技术的优势来应对需要巨大计算能力的复杂挑战，例如气候建模和大规模模拟。

这种融合可以加快数据处理速度并增强解决问题的能力，吸引制药、金融和材料科学等各个领域的投资和兴趣。利用百亿亿次框架内的量子优势正在促进创新应用，创造对先进计算解决方案的强劲需求。

细分分析

全球市场已根据组件、部署、最终用户和地理位置进行细分。

按组件

根据组件，市场分为硬件、软件和服务。该硬件在 2023 年引领了百亿亿次计算市场，估值达到 20.339 亿美元。这种增长归因于对能够以前所未有的速度处理大量数据的先进计算系统的需求不断增长。

高性能处理器、GPU 和内存系统等关键组件对于支持百亿亿次系统所需的高速操作至关重要。公司不断创新，提供节能且功能强大的硬件，可以处理科学研究、人工智能和国家安全等领域的复杂应用。

尖端处理器和专用架构的开发正在增强百亿亿次系统的性能，从而有助于细分市场的增长。

按部署

根据部署，市场分为本地和云。 2023 年，云细分市场占据最大份额，达 68.79%。随着基于云的基础设施越来越多地采用以满足可扩展、高性能计算需求，预计该细分市场将出现大幅增长。

云平台提供灵活性，使用户能够获得巨大的计算能力，而无需进行本地硬件投资。这种转变使医疗保健、金融和科学研究等行业能够有效地执行复杂的模拟和数据密集型任务。

云提供商不断利用量子计算集成和人工智能优化等先进技术升级其基础设施，增强基于云的百亿亿次系统的功能。

例如，亚马逊网络服务（AWS）和微软Azure等主要参与者正在扩展其高性能计算产品，以满足对基于云的亿亿级解决方案不断增长的需求，从而为该领域的扩张做出了重大贡献。

按最终用户

根据最终用户，市场分为政府和国防、医疗保健和生物科学、金融服务、研究和学术界、制造和能源等。到 2031 年，政府和国防领域预计将获得最高收入，达到 81.13 亿美元。

这种增长是由于对先进计算能力的需求不断增长来管理复杂的国防行动、国家安全和科学研究项目而促进的。世界各国政府都在百亿亿级系统上投入巨资，以处理网络安全、实时数据等任务。数据分析，以及支持国防战略和政策决策的大规模模拟。

该细分市场受益于百亿亿次计算处理大量数据的能力，从而能够对军事场景和灾难响应策略进行更精确的建模。

• 例如，2024 年 2 月，美国能源部 (DOE) 百万兆级计算项目 (ECP) 经过七年时间开发了一个高性能计算生态系统，集成了应用程序、软件和硬件，以优化世界上最强大的超级计算机。

预计这些因素将在未来几年推动该细分市场的扩张。

百万兆级计算市场区域分析

按地区划分，全球市场分为北美、欧洲、亚太、MEA 和拉丁美洲。

北美亿亿次计算市场在 2023 年占据最大收入份额，达到 35.12%，估值为 10.971 亿美元。这一显着的增长是由政府的大量投资和技术基础设施的进步推动的。

美国处于这一增长的最前沿，其特点是能源部 (DOE) 的百亿亿次计算项目 (ECP) 等举措，该项目旨在增强国家安全、科学研究和经济竞争力。

由于国防、医疗保健和能源领域对复杂数据分析的需求激增，对先进高性能计算 (HPC) 系统的需求不断增长。公私合作伙伴关系正在进一步加速该地区的技术创新。

• 例如，2016 年至 2024 年进行的 ECP 是美国能源部管理的最大的软件研究项目。这项耗资 18 亿美元的计划开发了强大的百亿亿次计算生态系统，以应对能源、安全和医疗保健方面的未来挑战。

亚太市场预计将快速增长，预测期内复合年增长率高达 29.67%。通过增加对先进计算技术的投资和政府对科学研究的大力支持，这种扩张得到了加强。

中国和日本等国家走在前列，在高性能计算基础设施方面取得了显着进步，以增强其在科学发现、医疗保健和工业应用方面的能力。对节能系统以及人工智能和量子计算创新的需求不断增长，进一步推动了区域市场的增长。

• 例如，2024年6月，NEC公司与AIST、横滨国立大学和东北大学合作，展示了一种能够在低温下控制多个量子位的超导电路，代表着日本在大规模量子计算系统方面的重大进步。

该地区对这些尖端技术的持续投资使其成为全球百亿亿次计算领域的关键地区，促进跨行业的创新和协作。

竞争格局

全球百亿亿次计算市场报告将提供宝贵的见解，重点关注该行业的分散性。知名企业正专注于合作伙伴关系、并购、产品创新和合资等几个关键业务战略，以扩大其产品组合并增加不同地区的市场份额。

公司正在实施有影响力的战略举措，例如扩大服务、投资研发 (R&D)、建立新的服务交付中心以及优化服务交付流程，这可能会为市场增长创造新的机会。

百亿亿次计算市场主要公司名单

• 惠普企业发展有限公司
• 国际商业机器公司
• 英特尔公司
• 英伟达公司
• 专线电话
• 富士通
• 超微半导体公司
• 联想
• 源讯公司
• NEC公司

主要行业发展

• 2024 年 9 月（产品开发）：EuroHPC 联合计划投资 2.194 亿美元升级了第七快超级计算机 Leonardo，投资了 2.194 亿美元购买新 GPU、CPU 和高带宽内存。这一增强提高了Leonardo在AI工作负载上的效率，反映了超级计算机适应人工智能需求的趋势。此类升级对于推进跨部门研究至关重要，预计将刺激市场增长。
• 2023年5月 （产品发布）：Nvidia 推出了第一台商用百亿亿级超级计算机 DGX GH200。该先进系统配备 256 个 GH200 Grace Hopper 混合处理器，通过 Nvidia 的 NVLink 交换机系统连接，提供针对训练 AI 框架进行优化的 144 TB 内存。

全球百亿亿次计算市场细分为：

按组件

• 硬件
• 软件
• 服务

按部署

• 本地部署
• 云

按最终用户

• 政府与国防
• 医疗保健与生物科学
• 金融服务
• 研究与学术界
• 制造与能源
• 其他的

按地区

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