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Die globale High-Performance-Computing-Branche (HPC) entwickelt sich rasant weiter, angetrieben durch die wachsende Nachfrage nach massiver Datenverarbeitung, Echtzeitanalysen und komplexen Simulationen in Sektoren wie Luft- und Raumfahrt, Energie, Gesundheitswesen, Automobil und Finanzen. HPC-Systeme liefern eine immense Rechenleistung, die die Forschung beschleunigt, KI-Durchbrüche ermöglicht und die digitale Transformation der nächsten Generation unterstützt.
In der heutigen datengesteuerten Landschaft verlassen sich Unternehmen weltweit zunehmend auf HPC, um Arbeitslasten zu bewältigen, die herkömmliche Computerinfrastrukturen nicht effizient bewältigen können. Im Jahr 2025 nutzen mehr als 65 % der fortschrittlichen Forschungszentren, Ingenieurbüros und Technologiegiganten HPC-Cluster oder cloudbasierte HPC-Lösungen, um schneller Innovationen zu entwickeln und komplexe Probleme in großem Maßstab zu lösen.
Markt für Hochleistungsrechnen (HPC).Die Größe betrug im Jahr 2023 38,48 Milliarden US-Dollar und soll im Jahr 2024 41,63 Milliarden US-Dollar erreichen und bis 2032 weiter auf 78,15 Milliarden US-Dollar anwachsen, mit einem CAGR von 8,19 % im Prognosezeitraum von 2024 bis 2032.
Was ist Hochleistungsrechnen (HPC)?
High-Performance Computing (HPC) bezieht sich auf die Praxis, Rechenleistung zu bündeln, um eine Leistung zu liefern, die weit über die Leistung typischer Desktops oder Server hinausgeht. Ein HPC-System besteht oft aus Hunderten oder Tausenden von Knoten, die parallel arbeiten, um riesige Datensätze zu verarbeiten oder komplexe Algorithmen auszuführen. Diese Systeme sind für Aufgaben wie Klimamodellierung, Genomforschung, Finanzrisikomodellierung und Entwicklung autonomer Fahrzeuge von entscheidender Bedeutung.
Zu den jüngsten Fortschritten gehört die Integration von GPUs, KI-Beschleunigern und cloudbasiertem HPC-as-a-Service (HPCaaS), die es mehr Unternehmen ermöglichen, auf Supercomputing-Leistung zuzugreifen, ohne große physische Cluster aufzubauen. HPC bleibt ein Eckpfeiler wissenschaftlicher Entdeckungen, nationaler Sicherheit und modernster industrieller Forschung und Entwicklung.
Wachsender Markt für Hochleistungsrechnen (HPC) in den USA
Die Vereinigten Staaten bleiben der weltweit größte und strategisch am weitesten fortgeschrittene Markt für Hochleistungsrechnen (HPC), auf den schätzungsweise 40–45 % der gesamten globalen HPC-Kapazität entfallen. Die Führungsrolle des Landes wird durch große nationale Labore, Spitzenuniversitäten, Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsunternehmen sowie Cloud-Hyperscaler verankert, die stark in die Recheninfrastruktur der nächsten Generation investieren.
Im Jahr 2025 gibt es in den USA mehr als 110 aktive Supercomputing-Standorte, wobei Exascale-Computing-Systeme wie Frontier im Oak Ridge National Laboratory und Aurora im Argonne National Laboratory Leistungsrekorde aufstellen. Diese Systeme liefern Rechenleistung in Trillionen Berechnungen pro Sekunde und unterstützen Projekte in Bereichen wie Klimamodellierung, fortgeschrittene Materialforschung, Quantencomputing und künstliche Intelligenz.
Bundesinvestitionen spielen eine entscheidende Rolle: Allein das US-Energieministerium finanziert Dutzende von HPC-Initiativen, um die nationale Sicherheit zu stärken und die Technologieführerschaft zu behaupten. Mehr als 70 % der führenden Forschungsuniversitäten nutzen mittlerweile HPC-Cluster, um datenintensive Simulationen in den Bereichen Genomik, Wettervorhersage und Entdeckung neuer Arzneimittel durchzuführen.
Der Privatsektor ist ebenso aktiv – in den USA ansässige Technologieführer wie NVIDIA, Intel, AMD und Hewlett Packard Enterprise (HPE) liefern Prozessoren, GPUs und komplette HPC-Systeme, die alles von Deep-Learning-Modellen bis hin zur Entwicklung selbstfahrender Autos unterstützen. Unterdessen erweitern die Cloud-Giganten Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure und Google Cloud den Markt weiter, indem sie HPC-as-a-Service (HPCaaS) anbieten und kleineren Unternehmen und Forschungsteams den Zugriff auf Supercomputing-Ressourcen bei Bedarf ermöglichen.
Angetrieben durch laufende Exascale-Initiativen, steigende KI-Arbeitslasten und eine robuste Talentpipeline wird der HPC-Markt in den USA voraussichtlich weiterhin an Dynamik gewinnen, wobei sich die regionalen Ausgaben auf Hybrid-Cloud-HPC, energieeffiziente Supercomputer und KI-beschleunigte Arbeitslasten konzentrieren, die die Grenzen dessen verschieben, was Hochleistungsrechnen leisten kann.
Wie groß ist die High-Performance Computing (HPC)-Branche im Jahr 2025?
Die globale High-Performance Computing (HPC)-Branche wird im Jahr 2025 neue Höhen erreichen, da die Nachfrage nach enormer Rechenleistung in Forschung, Industrie und Cloud-Diensten stark ansteigt. Analysten schätzen, dass bis 2025 mehr als 55 % der fortgeschrittenen industriellen und wissenschaftlichen Workloads auf HPC-Clustern oder cloudbasierten HPC-as-a-Service (HPCaaS)-Modellen basieren werden, was einen stetigen Wandel von traditionellen Vor-Ort-Setups zu flexibleren, hybriden Umgebungen markiert.
Dieses Marktwachstum wird von verschiedenen Sektoren getragen. Beispielsweise nutzt die Gesundheitsbranche zunehmend HPC für Genomik, personalisierte Medizin und Arzneimittelforschung – Bereiche, die die Verarbeitung von Petabytes an Daten mit hoher Geschwindigkeit und Präzision erfordern. In der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbau führen Unternehmen jährlich Millionen von Strömungsdynamik- und Crashsimulationen durch, Aufgaben, die nur Supercomputing-Cluster effizient bewältigen können.
Regierungen auf der ganzen Welt investieren weiterhin in nationale Exascale-Systeme und steigern die Leistung auf über eine Trillion Berechnungen pro Sekunde. Bis 2025 werden voraussichtlich mindestens fünf bis sieben Exascale-Supercomputer betriebsbereit sein und Durchbrüche in der Klimamodellierung, der Energiewendeforschung und der künstlichen Intelligenz vorantreiben.
Cloud-Anbieter wie Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure und Google Cloud erweitern ihr HPC-Angebot und machen Supercomputing für mittelständische Unternehmen und akademische Einrichtungen zugänglich. Es wird geschätzt, dass der Anteil cloudbasierter HPC-Workloads bis 2025 35–50 % erreichen wird, da Unternehmen Kosteneffizienz, Skalierbarkeit und Remote-Zusammenarbeit priorisieren.
Das Ökosystem profitiert auch von der unermüdlichen Innovation von Halbleitergiganten wie Intel, AMD und NVIDIA, die hochmoderne Prozessoren und GPUs liefern, die für KI-gestützte HPC-Workloads optimiert sind. Da die Industrie weiterhin digitalisiert und Big Data integriert, wird die strategische Rolle des HPC-Sektors bei der Lösung komplexer Probleme – von der Entwicklung von Flugzeugen der nächsten Generation bis hin zur Vorhersage globaler Wettermuster – wichtiger denn je.
Regionaler Marktanteil: HPC-Marktausblick
Der globale High-Performance Computing (HPC)-Markt weist eine deutliche Kluft bei der regionalen Akzeptanz auf, wobei fortgeschrittene Volkswirtschaften bei groß angelegten Implementierungen führend sind, während Schwellenländer ihre Investitionen in Forschungscluster und Cloud-HPC steigern.
Nordamerika hält den größten Anteil, der auf etwa 40–45 % des globalen HPC-Marktes geschätzt wird. Diese Führungsrolle wird von den Vereinigten Staaten vorangetrieben, die allein über 110 aktive Supercomputing-Standorte beherbergen, darunter die weltweit führenden Exascale-Projekte wie Frontier und Aurora. Die Dominanz der Region wird durch starke Bundesmittel, große Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtaufträge sowie die Präsenz von Technologiegiganten wie NVIDIA, AMD, Intel, AWS und Microsoft gestützt, die ihre Hybrid-HPC-Angebote weiter ausbauen.
Auf Europa entfallen schätzungsweise 25–30 % des globalen HPC-Marktes. Die Horizon Europe-Programme der Europäischen Union und länderspezifische Initiativen in Deutschland, Frankreich, dem Vereinigten Königreich und den nordischen Ländern treiben Investitionen in nationale HPC-Zentren, Klimamodellierung und industrielle Forschung und Entwicklung voran. Europas Streben nach digitaler Souveränität und Nachhaltigkeit hat auch Projekte wie EuroHPC vorangetrieben, das darauf abzielt, bis 2025 mindestens zwei Exascale-Supercomputer zu entwickeln.
Der asiatisch-pazifische Raum trägt etwa 20–25 % bei, angeführt von China und Japan. China steht regelmäßig an der Spitze der globalen Supercomputer-Rangliste und investiert stark in Exascale-Systeme der nächsten Generation für Klimaforschung, KI-Schulung und Quantencomputing-Piloten. Japan ist mit seinen renommierten Systemen wie Fugaku weiterhin führend bei fortschrittlichen Fertigungs- und Wettervorhersagemodellen. Südkorea, Singapur und Indien erweitern ebenfalls ihre nationalen HPC-Kapazitäten für Forschung und industrielle Wettbewerbsfähigkeit.
Der Nahe Osten, Afrika und Lateinamerika machen zusammen etwa 5–10 % des HPC-Marktes aus, angetrieben durch aufstrebende Investitionen in Smart Cities, Öl- und Gassimulationen und akademische Forschungscluster. Mit dem Wachstum von Cloud-HPC-Diensten wird in diesen Regionen eine stärkere Akzeptanz ohne massive Kosten für die On-Premise-Infrastruktur erwartet.
Regionale Chancen für Hochleistungsrechnen (HPC).
Globale HPC-Chancen liegen in:
- Cloud-HPC-Wachstum: Unternehmen nutzen zunehmend HPCaaS-Modelle für Flexibilität und Kosteneffizienz.
- KI-HPC-Konvergenz: Die Integration von KI/ML-Workloads mit HPC-Clustern verbessert die Forschung in den Bereichen Genomik, Arzneimittelentwicklung und Finanzanalyse.
- Energieeffizienz: Unternehmen investieren in umweltfreundlichere Rechenzentren und Kühlsysteme, um den enormen Strombedarf zu bewältigen.
- Edge HPC: Supercomputing-Funktionen näher an IoT-Geräte bringen, um schnellere Dateneinblicke zu ermöglichen.
Global Growth Insights stellt die Top-Liste der globalen High-Performance-Computing-Unternehmen (HPC) vor:
| Unternehmen | Hauptsitz | Geschätzte CAGR | Geschätzter Umsatz (vergangenes Jahr) |
|---|---|---|---|
| NVIDIA | Santa Clara, USA | ~8–10 % | ~27–30 Milliarden US-Dollar (HPC & Rechenzentrum) |
| Cisco-Systeme | San José, USA | ~5–7 % | ~50–55 Milliarden US-Dollar (Anteil von Data Center Solutions) |
| DDN (DataDirect-Netzwerke) | Chatsworth, USA | ~6–8 % | ~400–500 Millionen US-Dollar |
| Cray (HPE) | Seattle, USA | ~5–7 % | Teil des HPC- und KI-Umsatzes von HPE (ca. 3–4 Milliarden US-Dollar zusammen) |
| Hewlett Packard Enterprise (HPE) | Houston, USA | ~4–6 % | ~7–8 Milliarden US-Dollar (HPC- und KI-Abteilung) |
| Orakel | Austin, USA | ~4–6 % | ~5–7 Milliarden US-Dollar (Cloud-Infrastruktur und HPC) |
| Amazon Web Services (AWS) | Seattle, USA | ~8–10 % | ~80–100 Milliarden US-Dollar (Anteil in HPCaaS) |
| Microsoft | Redmond, USA | ~7–9 % | ~70–90 Milliarden US-Dollar (Anteil in Azure HPC) |
| Dell Technologies | Round Rock, USA | ~5–7 % | ~90–100 Milliarden US-Dollar (Anteil an HPC-Servern und -Speicher) |
| NetApp | Sunnyvale, USA | ~4–6 % | ~6–8 Milliarden US-Dollar (Datenspeicherung für HPC) |
| AMD | Santa Clara, USA | ~7–9 % | ~23–25 Milliarden US-Dollar (HPC-Prozessoren) |
| IBM | Armonk, USA | ~3–5 % | ~15–20 Milliarden US-Dollar (einschließlich HPC-Cloud, KI) |
| Intel | Santa Clara, USA | ~4–6 % | ~60–70 Milliarden US-Dollar (Anteil in HPC-Prozessoren und -Beschleunigern) |
| NEC | Tokio, Japan | ~3–5 % | ~USD 3–5 Milliarden (HPC-Systeme) |
FAQ: Globale High-Performance-Computing-Unternehmen (HPC).
F1: Was ist High-Performance Computing (HPC)?
A: Unter HPC versteht man die Zusammenfassung Tausender Rechenknoten oder Prozessoren, um eine weitaus höhere Leistung als ein Standardserver oder eine Standard-Workstation zu erzielen. Ab 2025 können die weltweit führenden HPC-Systeme über eine Trillion (10¹⁸) Berechnungen pro Sekunde durchführen und damit komplexe Aufgaben wie Klimamodellierung, KI-Training, Genomik und Luft- und Raumfahrtsimulationen ermöglichen.
F2: Welche Branchen sind die größten Nutzer von HPC?
A: Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil, Biowissenschaften, Energie und Finanzen sind wichtige HPC-Anwender. Beispielsweise nutzen über 60 % der globalen Pharmaunternehmen HPC für die Genomik und Arzneimittelforschung. Im Automobilbereich führen OEMs jedes Jahr Millionen von Simulationen für Crashtests und Aerodynamik durch.
F3: Wer sind die Hauptakteure auf dem HPC-Markt?
A: Zu den führenden Akteuren zählen NVIDIA, Intel, AMD, Hewlett Packard Enterprise (HPE), Cray (HPE), DDN, Oracle, AWS, Microsoft, Dell Technologies, NetApp, IBM, Cisco und NEC. Diese Unternehmen betreiben über 70 % der weltweit führenden Supercomputer und unterstützen sowohl lokales als auch cloudbasiertes HPC.
F4: Was sind die wichtigsten Trends, die das HPC-Wachstum vorantreiben?
A: Die KI-HPC-Konvergenz beschleunigt sich – fast 50 % der neuen HPC-Workloads umfassen maschinelles Lernen oder Deep-Learning-Aufgaben. Die Akzeptanz von Cloud-HPC-as-a-Service (HPCaaS) nimmt zu, wobei bis 2025 voraussichtlich 35–50 % der HPC-Workloads in der Hybrid Cloud laufen werden.
F5: Wie verändert Cloud-HPC den Markt?
A: Cloud-Anbieter wie AWS, Azure und Google Cloud machen HPC jetzt für kleinere Forschungslabore und mittelständische Unternehmen zugänglicher. Dieser Wandel hat dazu beigetragen, HPC auf Regionen auszudehnen, in denen es an einer massiven On-Premise-Infrastruktur mangelt – insbesondere im asiatisch-pazifischen Raum, im Nahen Osten und in Lateinamerika.
F6: Welche Region ist führend auf dem globalen HPC-Markt?
A: Nordamerika ist mit einem geschätzten Anteil von 40–45 % führend und beherbergt über 110 aktive Supercomputing-Standorte und mehrere Exascale-Projekte. Europa folgt mit etwa 25–30 %, während der asiatisch-pazifische Raum etwa 20–25 % hält, angeführt von China, Japan und Südkorea.
F7: Vor welchen Herausforderungen stehen Unternehmen bei HPC?
A: Zu den größten Herausforderungen gehört der hohe Energieverbrauch – ein einziges großes HPC-Rechenzentrum kann genug Strom verbrauchen, um Zehntausende Haushalte mit Strom zu versorgen. Es gibt auch eine globale Talentlücke; Rund 55 % der HPC-Arbeitgeber geben einen Mangel an qualifizierten HPC-Ingenieuren und -Wissenschaftlern an.
F8: Wie groß wird die HPC-Branche voraussichtlich im Jahr 2025 sein?
A: Bis 2025 wird die globale HPC-Industrie voraussichtlich über die Hälfte aller fortgeschrittenen F&E- und Engineering-Arbeitslasten abwickeln und Spitzenarbeiten in den Bereichen Klimawissenschaft, Materialdesign und autonome Systeme unterstützen. Hybride HPC- und KI-gestützte Cluster werden bei Neuinstallationen dominieren.
F9: Wie werden Nachhaltigkeit und Energieeffizienz angegangen?
A: Viele neue HPC-Standorte nutzen innovative Flüssigkeitskühlung und erneuerbare Energie. Führende Standorte wie der Frontier-Supercomputer in den USA und das europäische Leonardo-System zielen darauf ab, den Energieverbrauch pro Petaflop um bis zu 30 % zu senken und so der Branche dabei zu helfen, Leistung und Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen.
Abschluss
Hochleistungsrechnen ist das Rückgrat der Innovation für die anspruchsvollsten Rechenprobleme der Welt. Da KI, Big Data und die digitale Transformation immer schneller voranschreiten, werden HPC-Akteure wie NVIDIA, AWS, Intel, HPE und andere die Zukunft der Art und Weise prägen, wie Industrien Herausforderungen lösen, die sich auf Milliarden von Leben auswirken.