报告概述

预计到 2034 年，全球百万兆级计算市场规模将从 2024 年的51 亿美元增至约486 亿美元，在预测期内以复合年增长率 25.3% 的速度增长。 2025 年至 2034 年。2024 年，北美占据主导市场地位，占据36.8%以上份额，收入19 亿美元。

百亿亿级计算是一种高性能计算系统，每秒可处理数十亿次运算，支持优化人工智能、仿真、融合建模和分析的巨大工作负载。百亿亿次超级计算机倾向于通过在单一集成基础设施中组合不同代的 GPU 和 CPU、多插槽节点和其他处理设备来提供一致的性能。

百亿亿次计算的市场正在增长由于半导体技术的不断创新，包括更高效的处理器和内存架构的开发，使得能够构建更快、更节能的百亿亿次系统。此外，数据驱动行业的兴起是百亿亿次计算采用的主要驱动力。基因组学、气候科学和天体物理学等领域需要巨大的计算能力，以便科学家能够进行模拟和分析。

百亿亿次计算市场的关键驱动因素包括对更高计算能力的需求不断增加，以应对气候变化、核模拟和大规模遗传分析等复杂的科学挑战。此外，各个行业产生的数据量不断增长，需要更强大的计算能力来有效地处理和分析数据。

目前，亿亿级计算的趋势是实现更可持续和节能的计算解决方案。这涉及硬件方面的创新，这些创新可以提供所需的功率，同时管理热量和能耗，由于百亿亿次计算机需要巨大的功率，这是一项重大挑战。

根据最新调查，百亿亿次计算的速度比 ASCI Red 的峰值性能快一百万倍以上。术语“Exa”代表18个零，意味着百亿亿级计算机可以执行超过1,000,000,000,000,000,000 FLOPS (1 exaFLOPS)。从这个角度来看，如果一个人每秒一次计算，则需要31,688,765,000年才能达到百亿亿次系统在一秒内完成的计算量。

医疗保健、金融和科学研究等行业越来越依赖百亿亿次计算来处理复杂的模拟和数据分析。实时数据处理的需求和解决问题的能力问题是推动对百亿亿次解决方案需求的关键因素。

对于利益相关者来说，百亿亿次计算的出现带来了诸多好处，包括加速研发、通过先进的模拟能力增强国家安全能力，以及在物理、化学和生物医学等领域取得重大科学发现的潜力。以前所未有的速度处理大量数据的能力还可以在天气预报和气候建模等领域进行更详细、更准确的预测。

关键要点

• 2024 年，硬件细分市场占据主导市场地位，在全球百亿亿次计算中占据超过 60.5% 份额市场。
• 2024 年，政府和国防领域占据主导市场地位，占据超过32.9% 的市场份额。
• 美国 E2024 年，超大规模计算市场规模达到 15 亿美元，复合年增长率为 27.1%。
• 2023 年，北美在全球百亿亿次计算市场中占据主导地位，占据超过36.8% 份额。
• 根据 PNNL，美国分配了 1.26 亿美元用于百亿亿次计算开发。
• 根据美国气象学会的数据，全球超过98%的计算能力位于欧洲、亚洲和北美。此外，超过72％属于中国、日本和美国。这往往会增加该地区对百亿亿次计算系统的需求。

美国百亿亿次计算市场规模

2024 年 美国百亿亿次计算市场估值 15 亿美元 ，其中复合年增长率高达 27.1%。 这归因于百亿亿次计算对于美国国家安全的重要性日益提高。它被广泛用于增强防御模拟、密码分析和情报收集等领域的能力。其执行复杂计算和处理大型数据集的能力对于国家安全应用至关重要。

此外，美国政府对百亿亿次计算的重视也表明了保持技术优势和应对安全挑战的需要。这往往凸显了百亿亿次计算在国防和安全领域的作用。

2023 年，北美在全球百亿亿次计算市场中占据主导地位，占据了超过36.8%的份额。这是由于处于百亿亿次计算前沿的领先技术公司和研究机构的存在

此外，美国能源部的百万兆级计算项目 (ECP) 等项目为该领域的研究和开发提供了大量资源。这导致不同行业对百亿亿次计算系统的需求不断增长。

组件分析

2024 年，硬件细分市场占据主导市场地位，占据全球百亿亿次计算市场超过60.5%份额。这归因于半导体技术的不断进步，例如更高效的处理器和内存架构的开发。

此外，高带宽内存 (HBM) 和先进的冷却技术对于实现百亿亿次计算所需的性能水平至关重要。此外，百亿亿级计算需要极高性能的硬件来处理大量的计算工作负载。这可能包括战俘功能强大的 CPU、GPU 和专用加速器，每秒可以执行数亿次操作。

将人工智能和机器学习集成到百亿亿次系统中，需要能够处理复杂算法和大型数据集的先进硬件。这往往会推动对支持这些技术的高性能计算硬件的需求。

最终用户分析

2024 年，政府和国防领域占据了市场主导地位，在全球百亿亿次计算市场中占据了超过32.9%的份额。政府和国防部门需要巨大的计算能力来实现国家安全目的，包括网络安全、情报分析和国防模拟。

百亿亿级计算往往能够处理对维护国家安全至关重要的大型数据集和复杂模拟。此外，政府和国防机构经常合作与研究机构、大学和私营公司合作开展百亿亿次级项目。这些合作伙伴关系推动了创新并加速了亿亿次技术的发展。

主要细分市场

按组件划分

• 硬件
• 软件
• 服务

按终端划分用户

• 政府和国防
• 学术界和研究机构
• 制造业
• 医疗保健和生命科学
• 其他最终用户

驱动程序

高性能要求

气候等不同领域建模、天体物理学和核模拟需要巨大的计算能力来运行复杂的模拟。百亿亿次计算提供了必要的性能来以高精度和高速度处理这些大规模模拟。

此外，医疗保健、金融和基因组学等行业会生成和分析大量的模拟数据。数据量。百亿亿次计算可以实时处理和分析大数据集，从而获得更快、更准确的洞察和决策。

约束

高能耗

百亿亿次系统需要大量电力才能运行，导致电费高昂。这对机构来说可能是巨大的财务负担，尤其是那些预算有限的机构。

亿亿次计算的能源需求需要对基础设施进行大量投资，例如基础设施中的先进冷却系统，例如先进的冷却系统和电源升级。这种基础设施的构建和维护成本可能很高。

机遇

对可持续计算的需求

对可持续计算的需求对市场来说是一个重大机遇。对可持续计算的推动推动了能源效率的创新NT技术。研究人员和工程师正在开发新的方法来降低百亿亿次系统的功耗，这可以促进冷却技术、电源管理和整体系统设计的进步。

可持续性是许多投资者和资助机构关注的重点。优先考虑可持续计算实践的公司和机构可能会吸引投资和资助，为进一步开发和部署百亿亿次技术提供财政支持。

挑战

网络安全威胁

百亿亿次计算系统通常处理大量敏感和机密数据。确保保护这些数据免遭未经授权的访问、破坏和网络攻击是一个关键问题。任何妥协都可能导致后果，包括法律责任和失去信任。

此外，随着计算能力的增强，网络攻击的能力也在增强克斯。百亿亿次系统是复杂网络威胁的有吸引力的目标，包括高级持续性威胁 (APT)、勒索软件和国家支持的攻击。防范这些威胁需要先进的安全措施。

增长因素

促成百亿亿次计算市场的因素有多种。金融、医疗保健、气候科学和国防等各个行业对高性能计算的需求，推动了对能够处理海量数据集和复杂模拟的百亿亿次系统的需求。

百亿亿次计算通过在化学、物理和生物学等领域实现复杂的模拟和计算来加速科学研究。这推动了新技术和解决方案的创新和开发。

最新趋势

将人工智能和机器学习集成到百亿亿次系统中成为一种趋势，促进更智能的数据处理和分析。人们也越来越关注百亿亿次计算的可持续性和能源效率。优先考虑冷却技术和可再生能源整合方面的创新，以减少这些系统对环境的影响。

此外，政府机构、研究机构、大学和私营公司之间的合作正在促进创新并加速百亿亿次技术的开发。

重点地区和国家

• 北方美洲
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 欧洲其他地区
• 亚洲太平洋地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 新加坡
  • 亚太地区其他地区
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋
  • 中东和非洲其他地区

关键玩家分析

市场上的领先玩家之一英特尔公司是一家领先的技术公司，以其在半导体制造和计算解决方案方面的创新而闻名。

市场上的另一家知名玩家是 Altair Engineering Inc.，它处于百亿亿次计算革命的最前沿，这是指能够执行至少 1 exaFLOP 或每秒 5 亿次计算的计算系统。

市场

• 英特尔公司
• Altair Engineering Inc.
• Atos Group
• Hewlett Packard Enterprise Development LP
• 富士通
• Oracle
• Advanced Micro Devices, Inc.
• 其他主要参与者

近期动态

• 2024 年 5 月，惠普企业与英特尔合作，为美国能源部阿贡国家实验室推出世界上第二台百亿亿次超级计算机。
• 2024 年 1 月，EuroHPC JU，这是欧洲国家与私人合作伙伴之间的联合倡议，旨在开发北莱茵-威斯特法伦州文化科学部和德国联邦教育和研究部 (BMBF) 推出了欧洲第一台百亿亿次计算机。
• 2023 年 11 月，人工智能和多云数据管理解决方案全球领导者 DDN 与桑迪亚国家实验室合作，加强其 DDN Infinia 生态系统对高性能计算 (HPC) 的支持和优化这种合作旨在提高我的数据供应和服务质量（服务质量）。等桑迪亚复杂的数据和并行计算需求。