2025年中國異構計算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析：市場對高性能計算能力需求日益增加，異構計算行業(yè)的市場規(guī)模將繼續(xù)保持高速增長 [圖]

內容概況：我國異構計算市場規(guī)模呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。隨著國內人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等新興技術的快速發(fā)展，對計算能力的需求急劇增加，異構計算作為一種能夠提高計算效率的解決方案，市場規(guī)模不斷擴大。2022年，我國異構計算市場規(guī)模達407.86億元，到2023年，我國異構計算行業(yè)市場規(guī)模達459.09億元，同比增長12.56%。隨著芯片設計、制造工藝的不斷進步，以及新型計算設備的不斷涌現(xiàn)，異構計算系統(tǒng)的性能得到了顯著提升。

相關上市企業(yè)：寒武紀（688256）、海光信息（688041）、景嘉微（300474）、芯原股份（688521）、龍芯中科（688047）、復旦微電（688385）、中科曙光（603019）、浪潮信息（000977）、拓維信息（002261）

相關企業(yè)：武漢澤塔云科技股份有限公司、北京電子數(shù)智科技有限責任公司

關鍵詞：異構計算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、異構計算行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、異構計算行業(yè)發(fā)展趨勢

一、異構計算行業(yè)定義及分類

異構計算是一種特殊形式的并行和分布式計算，它利用能同時支持SIMD（單指令多數(shù)據(jù)）方式和MIMD（多指令多數(shù)據(jù)）方式的單個獨立計算機，或由高速網(wǎng)絡互連的一組獨立計算機來完成計算任務。它能協(xié)調地使用性能、結構各異的機器以滿足不同的計算需求，并使代碼（或代碼段）能以獲取最大總體性能方式來執(zhí)行。異構計算技術是一種使計算任務的并行性類型（代碼類型）與機器能有效支持的計算類型（即機器能力）最相匹配、最能充分利用各種計算資源的并行和分布計算技術。

二、異構計算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

異構計算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈由上游硬件供應商、中游異構計算平臺開發(fā)商和下游應用領域構成。上游的芯片制造商如英特爾、英偉達等分別提供CPU、GPU等不同類型的芯片，硬件組件供應商則提供內存、主板和散熱設備等。中游則匯聚了計算平臺和解決方案提供商，他們利用上游的硬件資源，構建出高效、靈活的計算平臺，為下游用戶提供定制化的解決方案。下游則包括科研機構、數(shù)據(jù)中心與云計算企業(yè)、工業(yè)企業(yè)、金融機構等。整個產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)緊密相連，共同推動異構計算技術的創(chuàng)新與發(fā)展。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術的蓬勃發(fā)展，異構計算行業(yè)面臨著巨大的市場需求和廣闊的發(fā)展空間，技術創(chuàng)新、政策支持與市場需求成為推動產(chǎn)業(yè)鏈升級和完善的雙輪驅動。

三、中國異構計算行業(yè)發(fā)展歷程

異構計算在我國的發(fā)展歷程大致經(jīng)歷了四個階段。從20世紀70年代至90年代初，計算機主要依賴單核CPU進行串行計算，但隨著性能提升遇到瓶頸，業(yè)界開始探索并行計算技術。進入21世紀初，隨著多核CPU的普及，同構并行計算成為主流。然而，隨著計算需求的增加，異構計算開始興起，大約從21世紀初至2010年代中期，GPU、FPGA和ASIC等加速器開始進入異構計算領域，為高性能計算、圖形渲染和人工智能等領域提供了新的解決方案。自2010年代中期至今，異構計算進入了成熟與多樣化應用階段，不僅在高性能計算和人工智能領域得到廣泛應用，還在數(shù)據(jù)中心、云計算、邊緣計算等領域展現(xiàn)出巨大潛力。這一階段，異構計算技術不斷演進，編程框架和生態(tài)也逐漸成熟和完善，為各種計算任務提供了更高效、更靈活的解決方案。隨著技術的不斷發(fā)展，異構計算將繼續(xù)在推動數(shù)字化轉型和創(chuàng)新中發(fā)揮重要作用。

相關報告：智研咨詢發(fā)布的《中國異構計算行業(yè)市場運行格局及發(fā)展趨向研判報告》

四、中國異構計算行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游分析

我國CPU行業(yè)發(fā)展迅速，市場規(guī)模持續(xù)擴大。近年來，隨著數(shù)字化時代的全面到來，無論是個人電腦、智能手機等消費電子領域，還是企業(yè)服務器、云計算等領域，對高性能CPU的需求持續(xù)攀升。這推動了CPU廠商在產(chǎn)品創(chuàng)新和技術升級上的不斷投入。在市場規(guī)模方面，2023年我國CPU市場規(guī)模達到2160.32億元左右，同比上升7.83%。CPU作為計算機系統(tǒng)的核心處理器，對異構計算行業(yè)的發(fā)展具有重要影響。異構計算是一種結合兩種或多種不同類型處理器或控制器架構的計算模式，旨在通過集成不同類型的計算單元，發(fā)揮各自的計算優(yōu)勢，實現(xiàn)更高的性能和能效。CPU在異構計算中扮演著重要角色。一方面，CPU作為通用處理器，具有強大的控制能力和廣泛的適用性，能夠處理各種復雜的計算任務。另一方面，CPU還可以與其他類型的加速器（如GPU、FPGA、ASIC等）協(xié)同工作，形成異構計算系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的計算需求，靈活地調度和分配計算資源，實現(xiàn)更優(yōu)的計算性能和能效。

近年來，國產(chǎn)GPU廠商在技術方面不斷推陳出新，逐步打破了國外品牌的市場壟斷。這些廠商憑借技術創(chuàng)新和市場拓展，在高性能計算、人工智能、軍事等領域取得了顯著成果。中國GPU市場正處于快速增長階段。2023年中國GPU市場規(guī)模為807億元，較上年增長32.78%。GPU作為異構計算中的重要組成部分，具有強大的并行計算能力。在需要大規(guī)模并行計算的任務中，如深度學習、科學計算等，GPU能夠顯著提升計算性能，加速任務完成時間。異構計算是一種結合不同類型處理器或控制器架構的計算模式。GPU的加入使得異構計算系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的計算需求，靈活地調度和分配計算資源，實現(xiàn)更優(yōu)的計算性能和能效。GPU的快速發(fā)展推動了異構計算技術的普及和應用。

近年來，F(xiàn)PGA技術在我國取得了顯著進展。國內企業(yè)如復旦微電、紫光國微、安路科技等已經(jīng)研發(fā)出具有競爭力的FPGA產(chǎn)品，并在市場上取得了一定份額。這些企業(yè)不斷推動技術創(chuàng)新，提升產(chǎn)品性能，降低成本，以滿足市場需求。作為全球最大的FPGA市場之一，我國FPGA市場規(guī)模也呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。2023年中國FPGA市場規(guī)模約為249.9億元，較上年增長19.68%。FPGA因其高度的靈活性和可編程性，在異構計算中發(fā)揮著重要作用。通過將FPGA與其他類型的處理器（如CPU、GPU）結合使用，可以構建出高性能的異構計算系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的計算需求，靈活地調度和分配計算資源，實現(xiàn)更優(yōu)的計算性能和能效。

五、中國異構計算行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國異構計算市場規(guī)模呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。隨著國內人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等新興技術的快速發(fā)展，對計算能力的需求急劇增加，異構計算作為一種能夠提高計算效率的解決方案，市場規(guī)模不斷擴大。2022年，我國異構計算市場規(guī)模達407.86億元，到2023年，我國異構計算行業(yè)市場規(guī)模達459.09億元，同比增長12.56%。隨著芯片設計、制造工藝的不斷進步，以及新型計算設備的不斷涌現(xiàn)，異構計算系統(tǒng)的性能得到了顯著提升。同時，異構計算軟件架構和算法的優(yōu)化也為行業(yè)發(fā)展提供了有力支持。預計未來幾年，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的快速發(fā)展，對高性能計算能力的需求日益增加，異構計算行業(yè)的市場規(guī)模將繼續(xù)保持高速增長。

六、中國異構計算行業(yè)重點企業(yè)分析

我國異構計算行業(yè)涌現(xiàn)出一批重點企業(yè)，形成了多元化的競爭格局。寒武紀作為AI芯片領域的獨角獸，專注于人工智能芯片產(chǎn)品的研發(fā)，產(chǎn)品廣泛應用于消費電子、數(shù)據(jù)中心、云計算等場景。海光信息則發(fā)布了業(yè)界首個海光異構隱私計算一體機，推動產(chǎn)品向最終用戶的導入和覆蓋。此外，芯原股份推出的AI異構計算融合方案，在指令級別上實現(xiàn)NPU、GPU和GPGPU的深度協(xié)作，提升了整體運算效率。龍芯中科也在積極布局異構計算領域，其通用GPU芯片已取得突破性進展，助力公司強勢切入AI大市場。復旦微電則依托強大的研發(fā)能力和供應鏈整合能力，在異構計算領域形成了安全與識別、非揮發(fā)存儲器、智能電表芯片等多元化產(chǎn)品線布局。這些企業(yè)在技術創(chuàng)新、市場拓展和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面各展所長，共同推動我國異構計算行業(yè)的快速發(fā)展。

海光信息技術股份有限公司成立于2014年10月24日，總部位于北京市海淀區(qū)中關村軟件園。主要從事高端處理器、加速器等計算芯片產(chǎn)品和系統(tǒng)的研發(fā)、銷售。海光信息的產(chǎn)品包括海光通用處理器（CPU）和海光協(xié)處理器（DCU，主要用于加速計算，類似GPU功能）等。海光信息在異構計算領域有著顯著的布局。公司發(fā)布的業(yè)界首個海光異構隱私計算一體機，進一步構建了隱私計算與異構算力相結合的綜合新生態(tài)，加速數(shù)據(jù)要素的流通。此外，海光信息還聯(lián)合國內主流服務器廠商，圍繞著不同類型的市場需求，形成了涵蓋多種形態(tài)的產(chǎn)品，如通用機架式服務器、人工智能服務器等，共同推動公司產(chǎn)品向最終用戶的導入和覆蓋。近年來，海光信息營業(yè)收入逐年上漲，2023年，海光信息營業(yè)收入為60.12億元，同比增長17.31%。2024年1-9月，海光信息營業(yè)收入達61.37億元，同比上年同期增長55.64%。

芯原微電子（上海）股份有限公司（簡稱芯原股份）成立于2001年8月21日，是一家依托自主半導體IP，為客戶提供平臺化、全方位、一站式芯片定制服務和半導體IP授權服務的企業(yè)。公司總部位于中國（上海）自由貿易試驗區(qū)，擁有多種芯片定制解決方案，包括高清視頻、高清音頻及語音、車載娛樂系統(tǒng)處理器等。芯原股份在異構計算領域也有著深厚的布局。公司推出的AI異構計算融合方案，成為NPU發(fā)展的新方向。該方案將NPU、GPU和GPGPU進行深度融合，形成一個可擴展的AI計算平臺。這個平臺在指令級別上實現(xiàn)深度協(xié)作，使得不同處理器能夠共享資源，有效提升整體運算效率。芯原的這種異構計算融合方案在智能設備市場中占據(jù)了一席之地，滿足了同時在線的多樣化需求，提升了用戶體驗。2023年，芯原股份營業(yè)收入為23.38億元，同比減少12.73%。2024年1-9月，芯原股份營業(yè)收入為16.5億元，同比上年同期減少6.52%。

七、中國異構計算行業(yè)未來發(fā)展趨勢

1、架構融合與優(yōu)化

異構計算架構的核心在于有效整合不同類型的計算單元，如CPU、GPU、FPGA等，以實現(xiàn)資源配置的優(yōu)化。隨著技術的不斷進步，這些計算單元之間的融合與優(yōu)化將更加緊密。通過智能調度算法與動態(tài)負載均衡技術，系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測各個計算單元的狀態(tài)，并自動調整任務安排，從而確保資源使用率最大化。這種細化和分工合作的方式顯著縮短了數(shù)據(jù)處理周期，提高了響應速度，為應對未來不斷增長的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)提供了有力支持。

2、應用領域不斷拓寬

異構計算的應用領域正在不斷拓寬，從傳統(tǒng)的科學計算、物理仿真等領域逐漸滲透到人工智能、自動駕駛、虛擬現(xiàn)實等新興領域。這些領域的快速發(fā)展為異構計算行業(yè)帶來了新的增長動力。特別是在人工智能領域，異構計算技術能夠提供更靈活的計算架構，有助于解決復雜計算任務，提高計算性能和能效比。隨著算法的發(fā)展及其對不同硬件架構適應性的增強，異構計算將在更多領域發(fā)揮重要作用。

3、軟件與硬件協(xié)同發(fā)展

在異構計算行業(yè)中，軟件與硬件的協(xié)同發(fā)展已成為重要趨勢。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的崛起，算力需求進一步提升，對硬件的自適應性要求也越來越高。因此，業(yè)界急需一款綜合平臺來打通軟件設計和硬件設計之間的壁壘，提升系統(tǒng)設計效率。賽靈思等公司推出的Vitis統(tǒng)一軟件平臺等解決方案，進一步加深了軟件設計和硬件設計的融合，讓軟件工程師能夠更高效地利用硬件資源，推動了異構計算行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.anotherchristian.com）發(fā)布的《中國異構計算行業(yè)市場運行格局及發(fā)展趨向研判報告》。智研咨詢是中國領先產(chǎn)業(yè)咨詢機構，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。