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行業資訊：
日前，國家超級計算鄭州中心獲得科技部批覆籌建，成為全國第7家批覆建設的國家超級計算中心，也是科技部出臺認定管理辦法後批覆籌建的首家國家超級計算中心。計劃於2020年上半年建設完成，配備技術先進、自主可控新一代超級計算機系統，峰值計算能力達到100Pflops，存儲容量100P，力爭計算能力排名進入國際同期前10名。
一、計算機產業行情動態
近一週滬深 300 指數上漲1.26%，計算機板塊上漲3.52%，跑贏滬深 300 指數2.26個百分點。在28個子行業中排名第3位，市盈率倍數為98.5。
圖1：計算機行情表現
資料來源：iFinD金融數據終端
圖2：計算機行業對比
資料來源：iFinD金融數據終端
二、計算機產業之超級計算機介紹
（一）超級計算機
超級計算機:能夠執行一般個人電腦無法處理的大資料量與高速運算的電腦。其基本組成組件與個人電腦的概念無太大差異，但規格與性能則強大許多，是一種超大型電子計算機。具有很強的計算和處理數據的能力，主要特點表現為高速度和大容量，配有多種外部和外圍設備及豐富的、高功能的軟件系統。現有的超級計算機運算速度大都可以達到每秒一太(Trillion,萬億)次以上。
超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，多用於國家高科技領域和尖端技術研究，是一個國家科研實力的體現，它對國家安全，經濟和社會發展具有舉足輕重的意義。是國家科技發展水平和綜合國力的重要標誌。
圖3：超級計算機
資料來源：公共資料
（二）超級計算機發展歷程
超級計算機發展歷程主要有四個階段：國防驅動階段、公司主導階段、蓬勃發展階段、多向發展階段。
圖4：超級計算機發展歷程
資料來源：AMiner
1.國防驅動階段（1950s--mid--1960s）：軍事目標下的國家資助模式
軍事目標驅動階段也是超級計算機技術基礎的階段；另外，軍事目標的主導作用也催生了超級計算機研究的一種典型管理模式--政府資助支持、國防科研單位主導，目前多數擁有超級計算機技術的國際和地區都採取這種模式。
2.公司主導階段（mid--1960s--1970s）：成本降低、向量處理起步
20世紀60年代中期到70年代末期，美國乃至全球的超級計算機行業主要由兩家公司主導，即control data和cray research。在這一階段，超級計算機的成本得到有效控制，同時向量處理技術的速度得到了大幅提升，大量廉價高速的計算機走向商品市場。
3.蓬勃發展階段（1980s--1990s）：日本崛起、並行計算流行
20世紀80年代，日本政府大規模補貼計算機科研項目，同時推行排除國外競爭對手的產業政策。到了90年代，一批深耕半導體領域的日本計算機公司，如富士通、日立、NEC等，成功獲取IBM大型機技術的關鍵部分，並在本土推出了價格實惠的商用計算機系統。
4.多向發展階段(21世紀以來):中國趕超、異構集群系統奪魁
21世紀以來，美、日兩國依舊是超級計算機研發大國但是不再具有壟斷地位，超級計算機開始呈現多極化發展。MPP系統、集群系統的應用進一步提高了超級計算機性能，每秒千萬億次的P級(1015)超級計算機已經相對成熟，各個國家、各個科研機構和供應商正在E級超級計算機的研製中激烈競爭，
從歷年TOP500名單來看，中國在頂尖超級計算機研發上的努力已經突顯出來，自2010年憑藉天河1號首次問鼎TOP500後，2013 年到2017年中國連續五年盤踞榜首。2018 年6月，美國能源部宣佈建成超級計算機Summit,其LINPACK浮點運算速度為每秒12.23億億次、峰值接近每秒18.77億億次，它由IBM與Nvidia聯合建造，現位董田納西州的橡樹嶺國家實驗室，並憑藉Summit這一超級計算機登上TOP500榜首。
表1:2018年6月超級計算機TOP500前十
資料來源：TOP500
三、超級計算機技術分層
超級計算機技術有三個層次：基礎層、中間層和應用層。其中，基礎層主要應用層涉及超級計算機使用場景，而中間層則包含了數據存儲、計算、管理等多重技術支持，正是有了中間層的鏈接，超級計算機原理才能落實到應用問題解決之中。
（一）超級計算機基礎層
圖5：基礎層
資料來源：天下財經
架構分類:按照並行計算方式是單指令多數據流(SIMD)還是多指令多數據流(MIMD) ,存儲器是共享還是分佈，可以將超級計算機系統的架構作如下劃分:
圖6：超級計算機的架構分類
資料來源：AMiner
（二）超級計算機中間層
當前HPC的主要架構包括Cluster集群和MPP (大規模並行處理)兩種，2018年6月發佈的TOP500中437個超級計算機系統為集群架構、佔比87.4%，其餘63個均為MPP架構。典型的HPC集群系統主要由六類計算(或網絡)設備和三類網絡組成。
表2：六類計算設備
資料來源：AMiner
表3：三大網絡
資料來源：公共資料整理
（三）超級計算機應用層面
隨著計算機科學的成熟，越來越多的科研創新和應用問題解決離不開海量數據、高速計算，超級計算機成為了諸多領域不可或缺的技術手段。
表4：超級計算機應用層面
資料來源：公共資料
本文來源：天下財經（北京）證券諮詢有限公司實習研究員
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