Специализированные решения для высокопроизводительных вычислений помогают организациям совершать открытия, преобразующие бизнес. Высокопроизводительные вычисления стали доступнее, чем когда-либо ранее, как на одиночных локальных системах, так и в кластерах, в том числе и с использованием облака.
Как работают высокопроизводительные вычисления?
Ученые, инженеры и исследования используют высокопроизводительные вычислительные системы для выполнения невероятно ресурсоемких задач, в том числе для прогнозирования погоды, разведки нефтегазовых запасов, физических исследований, исследований квантовой механики и т. д.
Хотя высокопроизводительные вычисления можно выполнять на одной системе, действительно мощные возможности открываются при использовании кластеров из нескольких высокопроизводительных вычислительных узлов, которые также называют суперкомпьютерами. Они открывают возможности крупномасштабного моделирования, которое нецелесообразно или даже невозможно проводить на одиночных системах.
Многие первые и самые знаменитые суперкомпьютеры были разработаны компанией Cray, которая сегодня является партнером программы Intel® Datacenter Builders. Современные суперкомпьютеры представляют собой большие кластеры узлов, включающих процессоры, ускорители, высокопроизводительную инфраструктуру связи и комплексные системы памяти и хранения данных. Все эти ресурсы доступны разным узлам, что помогает предотвратить возникновение узких мест и обеспечить оптимальную производительность.
Вертикальное масштабирование производительности
Приложения для высокопроизводительных вычислений используют возможности аппаратных и программных архитектур, распределяющих вычисления между ресурсами одной системы (обычно сервера). Такая форма параллельной обработки называется вертикальным масштабированием. Прирост производительности очень значительный, но ограничивается возможностями одной системы.
Горизонтальное масштабирование производительности
Также приложения для высокопроизводительных вычислений могут распределять вычислительные задачи по разным системам, настроенным для работы в комплексе. Такой комплекс называется высокопроизводительным вычислительным кластером и позволяет приложениям распределять вычислительные задачи для параллельного выполнения на нескольких системах.
Стоимость и преимущества высокопроизводительных вычислительных систем
Высокопроизводительные вычислительные системы все больше используются организациями. Также они становятся более доступными. Ученые и инженеры могут выполнять рабочие задачи высокопроизводительных вычислений на локальной инфраструктуре, а также масштабировать вычислительные мощности без значительных капиталовложений, используя ресурсы поставщиков облачных услуг.
Примеры использования высокопроизводительных вычислительных систем
Современные предприятия используют высокопроизводительные вычислительные системы для симуляции и моделирования во многих важных областях, включая разработку моделей автономного вождения, проектирование и производство продукции, анализ сейсмических волн и их воздействия на сооружения, оценку стратегий добычи нефти и газа и т. д. Высокопроизводительные вычислительные системы также полезны для развития высокоточной медицины, оценки финансовых рисков, обнаружения мошенничества, гидродинамических расчетов и т. д.
Компоненты высокопроизводительных вычислительных систем
Самые эффективные высокопроизводительные вычислительные системы построены на основе идеально подобранного сочетания аппаратного и программного обеспечения. Аппаратное обеспечение обычно включает высокопроизводительные процессоры, инфраструктуру связи, память, ресурсы хранения данных, сетевые компоненты и ускорители для специальных рабочих задач. Платформенное программное обеспечение, библиотеки, оптимизированные инфраструктуры больших данных и глубокого обучения и другие программные инструменты для высокопроизводительных вычислительных систем помогают добиться наибольшей отдачи от высокопроизводительных вычислительных кластеров.
Intel и высокопроизводительные вычислительные системы
Корпорация Intel предлагает полный ассортимент аппаратного и программного обеспечения для высокопроизводительных вычислительных систем. Это высокопроизводительные вычислительные системы на базе технологий Intel.
В основе всего лежат процессоры Intel® Xeon® Scalable, позволяющие создавать революционные высокопроизводительные вычислительные системы с рекордными уровнями гибкости и масштабируемости. Их дополняют решения Intel® для сетей Ethernet и инфраструктура Intel® Omni-Path Fabric (Intel® OP Fabric) для оптимизации масштабирования. Технологии Intel® Optane™ DC обеспечивают инновации в области памяти и хранения данных, а устройства Intel® FPGAs обеспечивают ускорение определенных рабочих задач. Программное обеспечение Intel® и инструменты для разработчиков помогают наиболее эффективно использовать возможности архитектуры и технологий Intel®.
Корпорация Intel представляет широкий ассортимент продуктов и технологий для высокопроизводительных вычислительных систем различного масштаба. Корпорация Intel помогает реализовать вычислительные решения, оперирующие эксабайтами данных, для работы над наиболее сложными научными задачами и предлагает основанный на стандартах подход к решениям для наиболее распространенных задач высокопроизводительных вычислений, реализованный в спецификации Intel® HPC Platform Specification. Высокопроизводительные вычислительные системы становятся все более доступными, и корпорация Intel помогает пользователям осознать преимущества новых технологий высокопроизводительных вычислений.
Конвергенция высокопроизводительных вычислительных систем и искусственного интеллекта
Сочетание возможностей высокопроизводительных вычислительных систем и решений машинного и глубокого обучения дает огромный потенциал в самых разных сферах от лингвистики до геномного секвенирования и моделирования мирового климата. Корпорация Intel поддерживает конвергенцию высокопроизводительных вычислительных систем и искусственного интеллекта, сотрудничая с партнерами по экосистеме в работе над созданием эталонных архитектур и решений, ориентированных на практическое применение в конкретных областях.
Специализированные решения Intel® для HPC
Подбор подходящего сочетания аппаратного обеспечения, программного обеспечения и конфигураций высокопроизводительных вычислительных систем может оказаться непростой задачей. Познакомьтесь с решениями Intel® Select Solutions for HPC, чтобы подобрать конкретные решения для моделироания, визуализации, симуляции, анализа генома и т. д.
Поддержка достижений в сфере высокопроизводительных вычислений
Последние достижения в области вычислительной техники и программного обеспечения способствуют развитию высокопроизводительных вычислительных систем. Корпорация Intel будет и дальше сотрудничать с предприятиями экосистемы высокопроизводительных вычислительных систем с целью оптимизации производительности аппаратного обеспечения, объединения возможностей высокопроизводительных вычислений, ИИ и аналитики и подбора оптимального плана перехода на вычислительные задачи, использующие эксабайты данных.
Для высокопроизводительных вычислительных систем количество имеет значение, поскольку вычисления могут параллельно выполняться на множестве узлов кластера.