Tamanho do mercado de computação exascale, participação, crescimento e análise da indústria, por componente (hardware, software, serviços), por implantação (local, nuvem), pelo usuário final (governo e defesa, saúde e biosciences, serviços financeiros e outros) e análise regional 2024-2031
Páginas: 120 | Ano base: 2023 | Lançamento: October 2024 | Autor: Swati J. | Última atualização : August 2025
O tamanho do mercado global de computação exascale foi avaliado em US $ 3,123,9 milhões em 2023 e deve crescer de US $ 3.857,9 milhões em 2024 para US $ 20.289,3 milhões em 2031, exibindo um CAGR de 26,76% durante o período de previsão. O mercado está experimentando um rápido crescimento, impulsionado pelo aumento da demanda por computação de alto desempenho em pesquisas científicas, modelagem climática e aplicações de inteligência artificial.
O progresso do mercado é ainda mais alimentado por avanços na tecnologia de semicondutores, soluções aprimoradas de armazenamento de dados e colaborações estratégicas entre líderes do setor e agências governamentais, promovendo a inovação e a eficiência no processamento de vastos conjuntos de dados para a solução complexa de resolução de problemas.
No escopo do trabalho, o relatório inclui soluções oferecidas por empresas como a Hewlett Packard Enterprise Development LP, IBM, Intel Corporation, Nvidia Corporation, DDN, Fujitsu, Advanced Micro Devices, Inc., Lenovo, ATOS SE, NEC Corporation e outros.
O mercado de computação exascale está experimentando um crescimento significativo, principalmente devido à crescente demanda por sistemas de computação de alto desempenho (HPC) capazes de lidar com o processamento de dados complexos e simulações em larga escala.
Os avanços na inteligência artificial (IA) e no aprendizado de máquina (ML) impulsionam ainda mais esse crescimento, pois as organizações buscam maneiras mais rápidas e eficientes de analisar vastas quantidades de dados. Além disso, as parcerias públicas-privadas estão promovendo recursos de inovação e pesquisa no setor.
Em maio de 2024, a Intel Corporation uniu forças com a Hewlett Packard Enterprise para criar o supercomputador Aurora Exascale, que apresenta 21.248 processadores da série Intel Xeon CPU Max e 63.744 unidades de gpu de dados do Intel Data Center. Como o maior sistema compatível com a IA em todo o mundo, a Aurora alcançou 10,6 exaflops, destacando um avanço significativo na tecnologia de computação exascale.
Os avanços em andamento na computação exascale, juntamente com colaborações estratégicas, devem aumentar significativamente as capacidades de processamento, estimulando o crescimento do mercado.
A computação exascale refere -se a sistemas capazes de executar pelo menos um exaflop, equivalente a um quintilhão (10^18) cálculos por segundo. Esse nível de desempenho é essencial para enfrentar problemas altamente complexos em vários domínios, incluindo modelagem climática, pesquisa genômica e simulações em larga escala em ciência da física e materiais.
Os sistemas exascale combinam hardware avançado, incluindo processadores poderosos e vastas capacidades de memória, com estruturas sofisticadas de software para gerenciar e analisar com eficiência conjuntos de dados maciços. O desenvolvimento da computação exascale visa melhorar a descoberta científica, melhorar os processos de tomada de decisão e promover a inovação, permitindo que os pesquisadores enfrentem desafios computacionais anteriormente inatingíveis.
Revisão do analista
O mercado de computação exascale está se expandindo devido a investimentos em capacidades computacionais avançadas, que aprimoram a pesquisa científica em vários setores, como a saúde, particularmente em genômica e descoberta de medicamentos. A crescente demanda por soluções de computação de alto desempenho promove a inovação e a colaboração entre setores governamentais e privados, impulsionando assim a expansão do mercado.
Por exemplo, a Europa deve lançar seu primeiro computador Exascale, Júpiter, em 2024 no Jülich Supercomputing Center, na Alemanha. Espera-se que Júpiter atinja um exaflop, aumentando um bilhão de bilhões de cálculos por segundo. O custo projetado para sua construção e operação de seis anos é de US $ 545 milhões.
Os principais participantes do mercado estão alavancando estrategicamente essa oportunidade, investindo em tecnologias de ponta, formando parcerias com instituições de pesquisa e desenvolvendo soluções inovadoras que aprimoram os recursos computacionais.
Fatores de crescimento do mercado de computação exascale
O crescimento do mercado é reforçado pela crescente demanda por poder computacional avançado em vários setores. Sua capacidade de processar vastos conjuntos de dados e executar simulações complexas em velocidades excepcionais desempenha um papel fundamental em setores como pesquisa climática, genômica e ciência de materiais.
A necessidade de resolver desafios complexos e otimizar a tomada de decisões orientada a dados está aumentando a adoção de sistemas exascale. As indústrias que visam melhorar a modelagem preditiva, a pesquisa e as análises em tempo real estão investindo pesadamente nessa tecnologia, contribuindo assim para a expansão do mercado de computação exascale.
O desenvolvimento do mercado é dificultado pelos altos custos associados ao desenvolvimento de infraestrutura, manutenção e consumo de energia. Além disso, a complexidade de integrar sistemas avançados de hardware e software apresenta desafios significativos para as organizações que buscam implementar soluções exascale.
Os principais participantes estão mitigando esses desafios por meio de parcerias e colaborações estratégicas que alavancam recursos e conhecimentos compartilhados. Os investimentos em tecnologias com eficiência energética e soluções inovadoras de refrigeração estão reduzindo os custos operacionais. Além disso, as empresas estão se concentrando no desenvolvimento de arquiteturas modulares, permitindo atualizações incrementais em vez de revisões completas do sistema.
Além disso, as iniciativas no desenvolvimento e treinamento da força de trabalho garantem a um profissional qualificado para atender aos requisitos complexos da computação exascale, apoiando o crescimento e a sustentabilidade do mercado.
Tendências da indústria de computação exascale
A crescente dependência de modelos de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML) está reformulando o cenário do mercado de computação exascale. Os modelos de IA e ML requerem imenso poder computacional para processar grandes conjuntos de dados e executar cálculos complexos, tornando os sistemas exascale altamente valiosos para essas tarefas.
Essa tendência está avançando na pesquisa e desenvolvimento orientado pela IA, promovendo a inovação em sistemas autônomos e análises preditivas.
Em novembro de 2023, a DDN fez uma parceria com a Sandia National Laboratories para aprimorar seu ecossistema DDN Infinia, otimizando-o para cargas de trabalho de computação de alto desempenho (HPC) e garantindo que atenda às demandas em evolução dos laboratórios do governo.
A capacidade da computação exascale de atender às crescentes demandas por processamento mais rápido e maior crescimento do mercado do mercado de eficiência computacional.
A integração dos recursos de computação quântica em modelos híbridos de computação exascale está impulsionando o crescimento do mercado, abordando as limitações dos sistemas de computação clássica. As organizações estão cada vez mais reconhecendo as vantagens de combinar tecnologias quânticas e exascais para enfrentar desafios complexos que exigem imenso poder computacional, como modelagem climática e simulações em larga escala.
Essa convergência permite um processamento de dados mais rápido e recursos aprimorados de solução de problemas, atraindo investimentos e interesses de vários setores, incluindo produtos farmacêuticos, finanças e ciência dos materiais. A alavancagem de vantagens quânticas na estrutura Exascale está facilitando aplicativos inovadores, criando uma demanda robusta por soluções avançadas de computação.
Análise de segmentação
O mercado global foi segmentado com base em componente, implantação, usuário final e geografia.
Por componente
Com base no componente, o mercado foi categorizado em hardware, software e serviços. O hardware liderou o mercado de computação exascale em 2023, atingindo uma avaliação de US $ 2.033,9 milhões. Esse crescimento é atribuído à crescente demanda por sistemas computacionais avançados capazes de processar grandes quantidades de dados em velocidades sem precedentes.
Os principais componentes, como processadores de alto desempenho, GPUs e sistemas de memória, são críticos para apoiar as operações de alta velocidade necessárias para os sistemas exascale. As empresas estão inovando continuamente para fornecer hardware poderoso e com eficiência energética que pode lidar com aplicações complexas em pesquisas científicas, inteligência artificial e segurança nacional.
O desenvolvimento de processadores de ponta e arquiteturas especializadas está aumentando o desempenho dos sistemas exascale, ajudando assim o crescimento segmentar.
Por implantação
Com base na implantação, o mercado foi categorizado em local e nuvem. O segmento em nuvem capturou a maior participação de 68,79% em 2023. Com a crescente adoção de infraestrutura baseada em nuvem para necessidades escaláveis de computação de alto desempenho, o segmento deve experimentar um crescimento substancial.
As plataformas em nuvem oferecem flexibilidade, permitindo que os usuários acessem imenso poder computacional sem a necessidade de investimentos em hardware no local. Essa mudança permite que indústrias como assistência médica, finanças e pesquisas científicas realizem simulações complexas e tarefas com uso intensivo de dados com eficiência.
Os provedores de nuvem estão atualizando continuamente sua infraestrutura com tecnologias avançadas, como integrações de computação quântica e otimização de IA, aprimorando as capacidades dos sistemas Exascale baseados em nuvem.
Por exemplo, os principais players, como a Amazon Web Services (AWS) e Microsoft Azure, estão expandindo suas ofertas de computação de alto desempenho para acomodar a crescente demanda por soluções exascale baseadas em nuvem, contribuindo significativamente para a expansão do segmento.
Pelo usuário final
Com base no usuário final, o mercado foi categorizado em Governo e Defesa, Saúde e Biociências, Serviços Financeiros, Pesquisa e Academia, Manufatura e Energia e outros. O segmento do governo e de defesa deve obter a maior receita de US $ 8.113,0 milhões até 2031.
Esse crescimento é promovido pela crescente necessidade de poder computacional avançado de gerenciar operações de defesa complexas, segurança nacional e projetos de pesquisa científica. Os governos em todo o mundo estão investindo fortemente em sistemas exascale para lidar com tarefas como segurança cibernética, tempo realanálise de dadose simulações em larga escala que apóiam estratégias de defesa e decisões políticas.
Esse segmento se beneficia da capacidade da Computação Exascale de processar quantidades enormes de dados, permitindo uma modelagem mais precisa de cenários militares e estratégias de resposta a desastres.
Por exemplo, em fevereiro de 2024, o Projeto de Computação Exascale (ECP) do Departamento de Energia (DOE) (ECP) desenvolveu um ecossistema de computação de alto desempenho ao longo de sete anos, integrando aplicativos, software e hardware para otimizar os supercomputadores mais poderosos do mundo.
Espera -se que esses fatores aumentem a expansão n dessegmento nos próximos anos.
Análise Regional do Mercado de Computação Exascale
Com base na região, o mercado global foi classificado na América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, MEA e América Latina.
O mercado de computação exascale da América do Norte foi responsável pela maior participação de receita de 35,12% em 2023, com uma avaliação de US $ 1.097,1 milhões. Esse crescimento notável é impulsionado por investimentos e avanços substanciais do governo em infraestrutura de tecnologia.
Os Estados Unidos estão na vanguarda desse crescimento, caracterizados por iniciativas como o Projeto de Computação Exascale (ECP) do Departamento de Energia (DOE), que visa melhorar a segurança nacional, a pesquisa científica e a competitividade econômica.
A demanda por sistemas avançados de computação de alto desempenho (HPC) está aumentando devido à necessidade crescente de análise complexa de dados nos setores de defesa, saúde e energia. As parcerias público-privadas estão acelerando ainda mais as inovações tecnológicas na região.
Por exemplo, o ECP, realizado de 2016 a 2024, foi o maior projeto de pesquisa de software gerenciado pelo DOE. Essa iniciativa de US $ 1,8 bilhão desenvolveu um ecossistema de computação exascale robusto para enfrentar desafios futuros em energia, segurança e saúde.
Prevê-se que o mercado da Ásia-Pacífico cresça rapidamente, com um CAGR impressionante de 29,67% durante o período de previsão. Essa expansão é aumentada pelo aumento dos investimentos em tecnologias avançadas de computação e forte apoio governamental à pesquisa científica.
Países como China e Japão estão na vanguarda, fazendo avanços significativos na infraestrutura de computação de alto desempenho para aprimorar suas capacidades em descoberta científica, saúde e aplicações industriais. A crescente demanda por sistemas e inovações com eficiência energética na IA e na computação quântica está impulsionando ainda mais o crescimento do mercado regional.
Por exemplo, em junho de 2024, a NEC Corporation, em colaboração com a AIST, a Universidade Nacional de Yokohama e a Universidade de Tohoku, demonstrou um circuito supercondutor capaz de controlar muitos qubits em baixas temperaturas, representando um grande avanço em relação aos sistemas de computação quântica em larga escala no Japão.
O investimento contínuo da região nessas tecnologias de ponta o posiciona como uma região-chave no cenário global da computação exascale, promovendo inovação e colaboração entre os setores.
Cenário competitivo
O relatório global do mercado de computação exascale fornecerá informações valiosas com ênfase na natureza fragmentada da indústria. Os participantes proeminentes estão se concentrando em várias estratégias de negócios importantes, como parcerias, fusões e aquisições, inovações de produtos e joint ventures para expandir seu portfólio de produtos e aumentar suas quotas de mercado em diferentes regiões.
As empresas estão implementando iniciativas estratégicas impactantes, como expandir serviços, investir em pesquisa e desenvolvimento (P&D), estabelecer novos centros de prestação de serviços e otimizar seus processos de prestação de serviços, que provavelmente criarão novas oportunidades para o crescimento do mercado.
Lista de empresas -chave no mercado de computação exascale
Setembro de 2024 (Desenvolvimento do Produto):A empresa conjunta Eurohpc atualizou Leonardo, o sétimo supercomputador mais rápido, com um investimento de US $ 219,4 milhões em novas GPUs, CPUs e memória de alta largura de banda. Esse aprimoramento melhorou a eficiência de Leonardo nas cargas de trabalho da IA, refletindo a tendência dos supercomputadores se adaptando às demandas de inteligência artificial. Tais atualizações são vitais para o avanço da pesquisa entre os setores e devem estimular o crescimento do mercado.
Maio de 2023(Lançamento do produto):A NVIDIA lançou seu primeiro supercomputador comercial Exascale, o DGX GH200. Este sistema avançado possui 256 processadores híbridos GRACE GRACE GRACE conectados através do sistema NVLink da NVIDIA, fornecendo 144 terabytes de memória otimizados para o treinamento de estruturas de IA.
O mercado global de computação exascale é segmentado como:
Por componente
Hardware
Software
Serviços
Por implantação
No local
Nuvem
Pelo usuário final
Governo e defesa
Saúde e Biociências
Serviços financeiros
Pesquisa e academia
Fabricação e energia
Outros
Por região
América do Norte
NÓS.
Canadá
México
Europa
França
Reino Unido
Espanha
Alemanha
Itália
Rússia
Resto da Europa
Ásia-Pacífico
China
Japão
Índia
Coréia do Sul
Resto da Ásia-Pacífico
Oriente Médio e África
GCC
Norte da África
África do Sul
Resto do Oriente Médio e África
América latina
Brasil
Argentina
Resto da América Latina
Perguntas frequentes
Qual é o CAGR total que deve ser registrado para o mercado de computação exascale durante o período de previsão?
Qual é o tamanho da indústria de computação exascale em 2023?
Quais são os principais fatores determinantes do mercado?
Quem são os principais players do mercado?
Qual é a região que mais cresce no mercado de computação exascale no período previsto?
Qual segmento manterá a participação máxima no mercado em 2031?
Autor
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