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Che Cos'è High-Performance Computing (HPC)?

Updated on lug 28, 2022
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FS Rack Servers

Con l'evoluzione della tecnologia e le sue applicazioni in campi avanzati come l'ingegneria, la medicina, la finanza, l'esplorazione spaziale e così via, cresce la domanda di sistemi informatici altamente efficienti, affidabili e robusti, in grado di ottenere di più con meno. La velocità di elaborazione, l'archiviazione e le capacità di rete sono gli aspetti critici delle soluzioni informatiche, ed è qui che entra in gioco il high-performance computing (HPC).

Che Cos'è l'High-Performance Computing?

L'High-Performance Computing è la pratica di combinare la potenza di calcolo per ottenere prestazioni molto superiori a quelle di un computer tipico. Ciò si ottiene utilizzando sistemi di elaborazione dati in parallelo in cui diversi server lavorano insieme per completare un'attività.

L'HPC aumenta le prestazioni di calcolo, consentendo di eseguire senza problemi calcoli complessi e applicazioni avanzate. Ad esempio, un processore da 3 GHz in un tipico computer portatile può eseguire fino a 3 miliardi di calcoli al secondo. Ma un HPC può eseguire quadrilioni di calcoli in un secondo. Questa è la velocità di funzionamento di un HPC, di cui un grande esempio è il supercomputer.

Il sistema di High-Performance Computing è stato sviluppato per soddisfare la crescente domanda di velocità di calcolo più rapide, affidabili e scalabili. I moderni HPC riuniscono algoritmi, architettura informatica, software di sistema, programmi e applicazioni speciali, sensori avanzati, ecc. Questi sistemi trovano applicazione in ambienti ad alte prestazioni dove velocità, precisione e affidabilità sono prioritarie.

Caratteristiche dell'High-Performance Computing

Le tre componenti principali di un sistema HPC sono l'elaborazione, lo storage e la rete. I componenti di calcolo comprendono parti come la scheda madre, la RAM, CPU, il disco rigido e così via, necessarie per completare compiti specifici come l'esecuzione di calcoli e software critici. Le componenti di rete assicurano che il sistema e gli utenti siano ben collegati, consentendo l'accesso a risorse critiche come computer remoti e Internet. Le componenti di archiviazione conservano i dati registrati e ne garantiscono la facile accessibilità in caso di necessità.

In un HPC, più server di computer sono collegati in rete per formare un cluster, che funge da efficiente sistema di architettura HPC. I server del cluster vengono eseguiti simultaneamente con algoritmi e programmi software per completare diversi compiti. Per memorizzare o accedere alle informazioni richieste, il cluster è collegato in rete a sistemi di archiviazione dati.

High Performance Computing

Ogni componente dell'infrastruttura di High-Performance Computing deve stare al passo con gli altri per garantire le massime prestazioni. Tutti i sistemi di rete devono inoltre avere la capacità di supportare la trasmissione di dati ad alta velocità tra i server di elaborazione e l'archiviazione dei dati.

Altre caratteristiche distintive del sistema High-Performance Computing sono:

  • Ricerca potente – Gli HPC dispongono di potenti funzionalità di ricerca che consentono agli utenti di navigare facilmente tra file, applicazioni e enormi database. Questo rende molto comoda l'interazione regolare con il computer.

  • Navigazione avanzata nelle directory – l'HPC dispone di meccanismi avanzati che consentono di attraversare gli standard delle directory. Gli utenti hanno la possibilità di memorizzare nella cache gli elenchi di directory provenienti da host distribuiti, consentendo una rapida visualizzazione delle directory visitate in precedenza..

  • Gestione dell'autenticazione – per facilitare l'autenticazione e l'accesso al sistema, gli HPC consentono di memorizzare e riutilizzare le connessioni di fiducia. Ciò significa che le informazioni di autenticazione possono essere memorizzate durante una sessione e riutilizzate la volta successiva che si desidera utilizzare il sistema.

  • Trasferimento di file tramite trascinamento – ciò consente un trasferimento più rapido dei file e migliora l'esperienza dell'utente, soprattutto quando si tratta di enormi serie di dati.

  • Sincronizzazione della directory – HPC consente la sincronizzazione di directory remote o locali, dove i vecchi file (nella cartella di destinazione) possono essere sostituiti da quelli più recenti nel file/cartella di origine.

Perché l'High-Performance Computing è importante?

Da decenni l'HPC svolge un ruolo significativo nel mondo della ricerca e dell'innovazione. Ingegneri, progettisti, scienziati e altri professionisti hanno sfruttato la potenza dell'HPC per fare progressi significativi. Di seguito sono riportati i principali vantaggi degli HPC.

Alta velocità

Gli HPC sono progettati per l'elaborazione ad alta velocità. Ciò significa che i sistemi HPC eseguono in pochi secondi calcoli enormi che con i normali processori richiederebbero settimane o mesi.

Costo ridotto

Poiché i sistemi HPC hanno un'elevata velocità di elaborazione, le applicazioni vengono eseguite più velocemente e quindi le risposte ai calcoli complessi vengono fornite rapidamente. La rapidità dei calcoli si traduce in una riduzione dei costi e del tempo dedicato alle attività. Inoltre, le startup e le piccole imprese possono permettersi di eseguire carichi di lavoro HPC utilizzando l'HPC basato su cloud, poiché devono pagare solo per ciò che utilizzano e possono scalare quando e dove necessario.

Test fisici ridotti

La maggior parte delle applicazioni moderne richiede test fisici prima di essere utilizzate sul mercato. I sistemi HPC possono creare simulazioni, eliminando così la necessità di test fisici, che possono essere costosi e soggetti a errori.

Come iniziare con l'HPC

L'High-Performance Computing segna una nuova era di innovazione, in cui l'informatica digitale è pronta a risolvere grandi problemi che riguardano l'umanità. È solo questione di tempo prima che gli HPC diventino mainstream per sbloccare l'imminente potenza racchiusa nei nostri processi quotidiani. Se siete interessati ad adottare sistemi HPC, iniziate a valutare le aree che potrebbero trarre vantaggio da capacità di calcolo, rete e archiviazione migliorate.

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