超算行业专题研究：盘点我国在超算领域进展与机遇

本报告版权属于中原证券股份有限公司 www.ccnew.com 请阅读最后一页各项声明第1页/ 共19页 计算机 分析师:唐月 执业证书编号：S0730512030001 tangyue@ccnew.com 021-50588666-8020 盘点我国在超算领域进展与机遇 ——超算行业专题研究 证券研究报告-行业专题研究 同步大市（首次） 计算机相对沪深300指数表现 相关报告 1 《网络安全行业半年度策略:等保2.0落地，网络安全行业开启新征程》 2019-06-20 2 《计算机行业月报:上涨不易，且行且珍惜》 2019-02-19 3 《计算机行业专题研究:商誉减值规模大增，严重侵蚀行业利润》 2019-01-31 联系人： 李琳琳 电话： 021-50588666-8045 传真： 021-50587779 地址： 上海浦东新区世纪大道1600号18楼 邮编： 200122 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。 -23%-16%-9%-2%5%12%19%26%2018-072018-112019-03计算机 沪深300 计算机 本报告版权属于中原证券股份有限公司 www.ccnew.com 请阅读最后一页各项声明第2页/ 共19页 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超算企业 ................................................................................ 4 表 4：3大E级原型机基本情况 ............................................................................................. 10 表 5：申威处理器芯片技术路线 ............................................................................................. 11 表 6：飞腾芯片技术路线 ........................................................................................................ 12 表 7：中国入围戈登·贝尔奖的应用名单 .............................................................................. 14 表 8：2018年戈登·贝尔奖入围名单 .................................................................................... 15 表 9：超算产业链的主要上市公司及相关情况 ....................................................................... 18 计算机 本报告版权属于中原证券股份有限公司 www.ccnew.com 请阅读最后一页各项声明第3页/ 共19页 1. 近二三十年来中国在超算领域取得了长足的进步 超级计算机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。超级计算机主要用途包括模拟核试验、处理卫星图片、解密码等，应用领域已经覆盖了互联网大数据、工程计算、工业仿真、气象海洋、生命科学、石油物探等。由于很多情况不能实测，只能模拟，超级计算机在飞行器设计等领域更是起到至关重要的作用。 表 1：超级计算机