超算行业专题研究：盘点我国在超算领域进展与机遇.pdfVIP

计算机

盘点我国在超算领域进展与机遇

——超算行业专题研究

同步大市（首次）

发布日期：2019年07月31日

投资要点:

超算是各国竞相角逐的科技制高点，也是国家综合科技实力的体现。

正因为超算的重要性，美国对超级计算机的出口一直十分谨慎，也因

此加强了我国政府发展超算的决心。

近二三十年来，我国超算产业已经取得了长足的进步。在运算速度

方面，多年占据TOP500榜首，虽然近期Summit再次夺冠，但是按照

各国E级超算的研发进度，我国有望在2020年重回世界之巅。同时，

随着神威太湖之光的问世和天河2号的升级完成，我国已完成芯片国

产化的突破，但在芯片性能和生态上与美国仍有明显的差距。

在TOP500的榜单背后，我国超算的应用和能耗问题成为当前业界更

为关心的问题。2016年以来中国凭借神威·太湖之光上承载的应用，

多次问鼎了戈登·贝尔奖，标志着我国在超算的应用软件研制水平和

应用水平已得到了显著提升。同时，高速成长的AI对计算力的需求

逐步凸显，有望让超算焕发新的活力。而在能耗方面，以曙光为代表

的企业已经在液冷技术方面取得了较大的突破，但是在E级超算的设

备能耗方面，仍有待在半导体工艺上取得进一步的突破。

乐观看待2019年6月的出口管制。在中美贸易摩擦日益频繁的国际

大环境下，短期来看出口禁令对企业的冲击难以避免。但是长期来看，

中国在超算领域技术能力和投入的决心已经一次次获得了历史的验

证。随着不稳定因素的凸显，国内加强产业自主化的决心也愈加坚定，

对于扶持脆弱的产业生态来说是一次难得的机遇。

建议重点关注2020年E级超算的推出和AI与超算的结合给行业带来

的投资机会。

风险提示：美国实体清单范围进一步扩大；国内主机生态系统建设进度

低于预期。

内容目录

1.近二三十年来中国在超算领域取得了长足的进步3

2.美国实体清单再次指向中国超算领域4

3.运算速度：中国有望在2020年重回世界之巅6

3.1.年中超算TOP500公布，继续呈现中美竞争格局6

3.2.中国超算厂商占据了TOP500榜单6成以上市场份额8

3.3.中美日将开启在E级超算的角逐，中国有望率先研制成功9

4.国产化：已完成国产芯片突破，但芯片性能和生态差距仍然明显10

4.1.4大国产化超算的芯片路线10

4.2.在英特尔、英伟达垄断格局下，国产化亟待进行生态上的突破13

5.应用：人工智能应用或将带来新机遇14

5.1.近年来，中国超算在应用方面也取得了重要突破14

5.2.人工智能时代，超算正焕发新活力14

6.能耗：E级超算在功耗上仍然面临巨大的挑战15

6.1.E级超算的设备能耗问题仍然亟待解决15

6.2.曙光的液冷技术在降低PUE值方面取得了较大突破16

7.行业投资策略17

8.风险提示18

图表目录

图1：近10年TOP500榜首及其算力（TFlop/s）5

图2：2015H-2019H中美两国超算入围榜单的计算机数量6

图3：ISC19全球TOP500榜单前4名情况7

图4：全球TOP500中各国超算数量占比7

图5：全球TOP500榜单各国计算力占比8

图6：2018年中国TOP100榜单入榜厂商分布8

图7：2019H全球超算厂商入围TOP500榜单的计算机数量9

图8：2019H全球超算厂商入围TOP500榜单的计算机整体性能9

图9：ISC19全球Green500榜单情况16

图10：曙光使用浸没式液体相变冷却技术的硅立方17

表1：超级计算机与通用服务器主要区别3

表2：中国超算发展史3

表3：进入美国实体清单的相关