超算、智算及數(shù)據中心行業(yè)報告2023

——超算、智算及數(shù)據中心行業(yè)報告分析師分析師.?新基建等政策驅動超算中心建設快速推進?中國超算市場規(guī)模增速超全球，2025年有望達466億元?華為參與建設智算中心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56.15%，預計2025年達922.8EFLOPS?我國數(shù)據中心機架數(shù)量增長穩(wěn)健，預計2022年達670萬架?市場規(guī)模預計高增，預計2022-2025年CAGR24.67%，2025年有望超過3600億元4、芯片：GPU應用廣泛，國產單卡性能接近國際領先?英偉達推出V100、A100、H100用于AI模型訓練和推理?國產GPU單卡部分指標接近英偉達，推理應用更具競爭力?國產廠商全球市場份額占比達35%，浪潮信息位列國內外榜首1、相關政策推進不及預期2、國際形勢變化3、研發(fā)進展不及預期4、芯片等供應不足影響建設進展45??超級計算，又稱高性能計算(HPC)，是計算科學的重要前沿分支，指利用并行工作的多臺計算機系統(tǒng)（即超級計算機）的集中式計算資源，處理極端復雜或數(shù)據密集型問題。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志。?超算算力以每秒浮點運算次數(shù)衡量，一般以Petaflops（PFlops）為度量單位。6超6超算產業(yè)范圍資料來源：常金鳳資料來源：常金鳳,李寧東,江暢.我國超算產業(yè)發(fā)展研究[J].信息通信技術與政策,2022,48(3):64-68.、浙商證券研究所77事件主體相關內容科技部啟動構建一體化算力服務平臺加快構建全國一體化大數(shù)據中心體系，推進國家工業(yè)互聯(lián)網大數(shù)據中心建設，強化算力統(tǒng)籌智能調度，建設若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據中心集群，建設高性能計算機集群，合理部署超級計算中心《新型數(shù)據中心發(fā)展三年行動計到2023年底，全國數(shù)據中心機架規(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，高性能算力占比達到中心部署，推動CPU、GPU等異構算力提升議加快構建全國一體化大數(shù)據中心體系，強化算力統(tǒng)籌智能調度，建設若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據中心集群，建設E級和10E級超級計算中心。聚焦高端芯片、人工智能等關鍵領域，加強通用處理器、云計算系統(tǒng)和軟件核心技術一體化研發(fā)或T4建設標準的超算中心、大數(shù)據中心、云計算中心項目，保障用地，能耗指標配額，并推動轉供電改直供電發(fā)改委首次明確新型基礎設施的范圍物聯(lián)網、人工智能、數(shù)據中心等）、融合基礎設施（智能交通基礎設施、智慧能源基礎設施等）和創(chuàng)新基礎設施（重大科技基礎設施、科教基礎設施、產業(yè)技術創(chuàng)新基礎設施資料來源：國務院、發(fā)改委、工信部、科技部、江蘇省人民政府官網、沙利文研究、浙商證券研究所882009年5月批準成立2009年獲批，2010年9月開始運營理論峰值為3PFlops；二架構：X86創(chuàng)建于2011年，2018年建成E級計算原型機，2019-2022年在建心研制/承建單位：國家并行計算機工程技術研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計中心自主架構：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：國家并行計算機工程技術研2020年9月按照300P峰值性能進行設峰值性能170P架構：X862019年4月獲批，2020年11月通2020年12月雙精度峰值300PFlops的架構：X862020年8月批準成立，截至2023期項目建設進度86.5%以上期建設計劃2023年12月等通電試運行，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，各地政府官方網站，人民網、新浪網等媒體，企查查，浙商證券研究所資料來源：各國家超算中心官網，各地政府官方網站，人民網、新浪網等媒體，企查查，浙商證券研究所??在全球Top500榜單中，中國供應商制造超級計算機數(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，中國供應商制造超級計算機算力總和在全球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。中國超級計算機算力總和及在全球占比（Pflops中國超級計算機算力總和及在全球占比（Pflops、%）全球超級計算機500強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)據根據國際TOP500組織全球超級計算機500強榜單統(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，據頭豹研究院預計，以供應商HPC市場收入為口徑進行市場規(guī)模測算，2017-2021年全球超算市場規(guī)模CAGR為12.2%，預計2021-2026年CAGR為6.1%，2026年超算HPC市場規(guī)模將達到395.3億美元。?中國來看，根據沙利文研究測算，2016-2021年中國超算服務市場規(guī)模CAGR為24.7%，預計2021-2025年CAGR為24.1%，2025年中國超算服務市場規(guī)模將達到466億元。2016-2025E中國超算服務市場規(guī)模（億元2016-2025E中國超算服務市場規(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涵算力公共基礎設施算力公共基礎設施計算架構技術領先、生態(tài)成熟計算架構技術領先、生態(tài)成熟算力、數(shù)據、算法的融合平臺算力、數(shù)據、算法的融合平臺智算中心總體架構智算中心總體架構資料來源：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)劃建設指南2020》浙商證券研究所智算中智算中心產業(yè)鏈產業(yè)鏈上游產業(yè)鏈下游互聯(lián)網自動駕駛文娛創(chuàng)作制冷系統(tǒng)供應商制冷系統(tǒng)供應商金融金融機器人機器人智慧科研智慧科研元宇宙智慧農林存儲設備供應商存儲設備供應商交通智慧醫(yī)療智慧物流經濟效益社會效益經濟效益社會效益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開區(qū)計劃100P4濟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計1400P商湯人工智能計算中心上海自貿區(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廣電平云一期100P，五年內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)據中心上海自由貿易試驗區(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算力平臺依托上海超算中心建設并運營地區(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城一期400P甘肅慶陽智算中心甘肅省“東數(shù)西算”產業(yè)園區(qū)預計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IDC統(tǒng)計，2021年中國AI服務器市場規(guī)模為53.9億美元，預計2025年達到103.4億美元，2021-2025年CAGR達17.7%，2021年中國智能算力規(guī)模為155.2EFLOPS，預計2025年達922.8EFLOPS，2021-2025年CAGR達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)據中心是重要數(shù)據中樞和算力載體，具有四層架構數(shù)據中心架構示意圖數(shù)據中心架構示意圖資料來源：艾瑞咨詢研究院，浙商證券研究所03數(shù)據中心可按標準機架數(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架數(shù)(個)服務器數(shù)備注）；機柜數(shù)：8600個資料來源：工信部，浙商證券研究所03我國數(shù)據中心機架數(shù)量增長穩(wěn)健，市場規(guī)模預計高增??從機架數(shù)來看，據工信部通信發(fā)展司統(tǒng)計，2017年來我國數(shù)據中心機架數(shù)量保持穩(wěn)健增長，其中大型規(guī)模以上機架數(shù)量占比不斷提升，預計2022年我國數(shù)據中心機架規(guī)模將達到670萬架，其中大型規(guī)模以上機架數(shù)量540萬架?從市場規(guī)?？?，據信通院統(tǒng)計，2021年我國數(shù)據中心市場規(guī)模突破1500億元，2019-2021年CAGR為30.69%，我們預計2022-2025年有望保持CAGR24.67%的復合增速，預計2025年我國數(shù)據中心市場規(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架構的DCU具有三大優(yōu)勢海光信息DCU芯片三大優(yōu)勢AI服務器芯片多采用CPU+GPU/FPGA/ASIC的異構形式海光信息DCU芯片三大優(yōu)勢AI服務器芯片多采用CPU+GPU/FPGA/ASIC的異構形式??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?計算單元多?AI?并行能力強?計算單元多?AI應用廣泛可擴展性、靈活性?調度/管理/協(xié)調能力強?開發(fā)靈活減弱圖形處理能力，強調深度計算減弱圖形處理能力，強調深度計算資料來源：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：英偉達官網、videocardz、Zaker、36氪、tomshardware、viperatech、microway、浙商壁仞科技算力指標SS450-550W資料來源：各公司官網、算力智庫、海光信息招股書、浙商證券研究所2021H1全球AI服務器市場競爭格局2021H1全球AI服務器市場競爭格局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*英特爾至強第三代可擴展家族處理器，或瀾起津逮處理器資料來源：浪潮信息官網、中科曙光官網、拓維資料來源：浪潮信息官網、中科曙光官網、拓維1、相關政策推進不及預期：當前超算/智算中心建設主要依賴政策推動，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)內企業(yè)采購服務器及芯片等有關國外先進部件可能受一定影響；3、研發(fā)進展不及預期：超算相關產品研發(fā)難度高，所需投入大，研發(fā)進展不及預期可能延緩超算/智算/數(shù)據中心建設進度；4、芯片等供應不足影響建設進展：全球芯片行業(yè)存在周期性，可能因宏觀經濟波動導致供應不足。以報告日后的6個月內，行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)的漲跌幅為標準，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，不同證券研究機構采用不同的評級術語及評級標準。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，比如當前的持倉結構以及其他需要考慮的因素。投資者不應僅僅依靠投資評級來推斷結論本報告由浙商證券股份有限公司（已具備中國證監(jiān)會批復的證券投資咨詢業(yè)務資格，經營許可證編號為：Z39833000）制作。本報告中的信息均來源于我們認為可