异构计算行业深度分析2024

• 陈观秋 2024年4月3日 来源：科创板日报 新华社客户端 中研普华报告 746 44
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异构计算的应用范围很广，几乎所有涉及巨大挑战性问题的求解都可用异构计算进行经济有效的求解。典型的应用包括图像理解、质点示踪、声束形成、气候建模、湍流对流混合模拟以及多媒体查询等。这些应用中通常都含有多种不同的计算类型的需求，因此很适合于用异构计算来进

当下，面对越来越高的算力开销和越来越复杂的数据信息，单靠CPU已远远无法满足需求。相较于传统的服务器，AI服务器需要配备GPU/NPU/FPGA/ASIC等芯片以支持高算力，异构计算平台应运而生，未来有望成为主流，算力巨头英伟达、AMD都早已展开布局。

我国《新型数据中心发展三年行动计划》中也明确提出，推动CPU、GPU等异构算力提升，逐步提高自主研发算力的部署比例，推进新型数据中心算力供应多元化。

异构计算是指在一个计算系统中使用不同类型的处理器或者计算单元来协同完成计算任务的技术，这些单元包括CPU、GPU、以及如NPU这样的专用加速器。它的目的在于通过结合不同处理器的优势，来提高系统的整体性能、效率和适应各种复杂计算场景的能力，同时解决单一架构在功耗、散热等方面的局限性。

异构计算行业深度分析

在过去，异构计算意味着必须以不同方式处理不同的 ISA，而在现代示例中，异构系统架构 (HSA) 系统在使用多种处理器类型(通常是 CPU 和 GPU)时消除了差异(对于用户)，通常在 相同的集成电路，以提供两全其美：通用 GPU 处理(除了 GPU 众所周知的 3D 图形渲染功能外，它还可以对非常大的数据集执行数学密集型计算)，而 CPU 可以运行 操作系统并执行传统的串行任务。

随着制造技术的进一步扩展允许以前的分立组件成为片上系统或 SoC 的集成部分，现代计算系统中的异构性水平正在逐渐增加。 例如，许多新处理器现在包括用于与其他设备(SATA、PCI、以太网、USB、RFID、无线电、UART 和内存控制器)以及可编程功能单元和硬件加速器(GPU、密码学)接口的内置逻辑 协处理器、可编程网络处理器、A/V 编码器/解码器等)。

据中研产业研究院《2023-2028年中国异构计算行业市场前瞻分析与未来投资战略规划报告》分析：

据调查统计，2017年异构计算行业市场规模为约120.10亿元，增长率为39.9%。2018年异构计算行业市场规模为约176.88亿元，增长率为38.2%。2019年异构计算行业市场规模为约234.94亿元，增长率为30.7%。2020年异构计算行业市场规模为约296.16亿元，增长率为25.9%。2021年异构计算行业市场规模为约362.35亿元，增长率为22.8%。

异构计算的应用范围很广，几乎所有涉及巨大挑战性问题的求解都可用异构计算进行经济有效的求解。典型的应用包括图像理解、质点示踪、声束形成、气候建模、湍流对流混合模拟以及多媒体查询等。这些应用中通常都含有多种不同的计算类型的需求，因此很适合于用异构计算来进行求解。

目前异构并行计算向着以下几个方向发展：

(1)集群计算。这是传统高性能计算的领域。但是今天高性能计算已经演变成了异构并行计算的一部分，越来越多的高性能计算集群使用GPU、MIC、FPGA等。

(2)单机计算。推动单机计算向异构并行计算发展的主要动力是游戏、计算机辅助设计等，而主要表现是GPU+CPU的异构计算。

(3)移动计算。近几年发展表明，人们对手机的需求比对PC的需求更大。目前几乎所有的移动芯片解决方案都是异构的，除了有CPU、GPU之外，还有视频编解码单元、音频处理单元。倾向于把更多工作内容转移到手机上，但是为了保证续航时间，移动处理器的设计一开始就不是以高性能为目标，这使得要在移动处理器上获取高性能是比较困难的。

(4)嵌入式计算。在一些恶劣工作环境下，只有DSP和FPGA能够满足要求。

报告对我国异构计算行业的供需状况、发展现状、子行业发展变化等进行了分析，重点分析了国内外异构计算行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了异构计算行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

想要了解更多异构计算行业详情分析，可以点击查看中研普华研究报告《2023-2028年中国异构计算行业市场前瞻分析与未来投资战略规划报告》。

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