Che cosa è l'High-Performance Computing (HPC)?

L'HPC è una tecnologia fondamentale nell'attuale panorama tecnologico, offrendo infinite possibilità in vari settori. In quest'era dell'informazione, il ruolo del calcolo ad alte prestazioni è cruciale, spingendo lo sviluppo della ricerca scientifica, del design ingegneristico, dell'esplorazione medica e altro ancora.

Oggi, l'HPC viene impiegato per risolvere problemi complessi e ad alta intensità computazionale, e sempre più organizzazioni stanno spostando i loro carichi di lavoro HPC verso il cloud. Questo movimento verso il cloud offre numerosi vantaggi, tra cui l'accesso flessibile alle risorse di calcolo, la scalabilità rapida e la possibilità di ridurre i costi operativi e di manutenzione dell'infrastruttura.

Che cosa è l'High-Performance Computing?

Definizione dell'High-Performance Computing

L'High-Performance Computing (HPC) rappresenta la pratica di aggregare la capacità di elaborazione in modo da garantire una potenza molto superiore rispetto ai computer e ai server tradizionali. È un metodo per elaborare enormi volumi di dati a velocità molto elevate utilizzando più computer e dispositivi di storage in un unico sistema coeso.

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

L'HPC consente di esplorare e trovare risposte ad alcuni dei più grandi problemi globali nel campo della scienza, dell'ingegneria e degli affari.

Caratteristiche dell'High-Performance Computing

I tre componenti principali di un sistema HPC sono computing, archiviazione e rete. I componenti di computing comprendono parti come la scheda madre, la RAM, CPU, il disco rigido, etc., necessari per completare compiti specifici come l'esecuzione di calcoli e software critici. I 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, diversi server 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.

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 è importante l'High-Performance Computing?

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.

Riduzione della Necessità di Test Fisici

- L'HPC può sostituire i test fisici tradizionali creando simulazioni, riducendo così la necessità di test reali. Ad esempio, nei test di collisione automobilistica, l'HPC può generare simulazioni di collisione in modo più economico e conveniente rispetto ai costosi test reali. Ciò riduce notevolmente i tempi e i costi dei test, migliorando al contempo la flessibilità e l'efficienza del processo di test.

Costo

- L'HPC fornisce risposte più rapide ed economiche. Utilizzando la tecnologia HPC, le organizzazioni possono ridurre i costi di gestione e manutenzione delle infrastrutture di calcolo tradizionali. Inoltre, il modello HPC basato su cloud consente alle aziende di pagare solo per le risorse effettivamente utilizzate, evitando sprechi di risorse non necessarie e consentendo un'espansione o riduzione flessibile delle risorse di calcolo in base alle esigenze.

Velocità

- Basandosi sulle più recenti CPU, GPU e architetture di rete a bassa latenza, nonché sui dispositivi di storage locale completamente a stato solido e dispositivi di storage a blocchi, l'HPC può completare un'enorme quantità di calcoli complessi in tempi estremamente brevi. Ciò significa che i calcoli che in passato richiedevano settimane possono ora essere completati in pochi minuti. Questa velocità elevata porta a un feedback e a una velocità decisionale più rapidi, migliorando l'efficienza e la produttività del lavoro.

Innovazione

- L'HPC spinge l'innovazione in quasi tutti i settori. Accelerando la risoluzione di problemi complessi, l'HPC fornisce alle aziende più tempo e risorse per l'innovazione e l'esperimentazione. Dalle scoperte scientifiche rivoluzionarie alle innovazioni tecnologiche che migliorano la qualità della vita umana, l'HPC svolge un ruolo fondamentale nel promuovere il progresso e lo sviluppo globale.

In sintesi, le caratteristiche distintive dell'HPC sono l'efficienza migliorata, la riduzione dei costi, l'accelerazione dell'innovazione e lo sviluppo. Queste qualità rendono l'HPC uno strumento chiave per affrontare problemi complessi e promuovere lo sviluppo in tutti i settori.

Cosa Può Fare FS per la Vostra Azienda?

Con lo sviluppo di tecnologie come Cloud Computing, IoT e Big Data, l'HPC (High Performance Computing) viene sempre più utilizzato in settori come Grandi Istituti di Ricerca, Manifatturiero, Sanità, Servizi Finanziari, Esplorazione di Petrolio e Gas, Intelligenza Artificiale e altri settori. Fornisce alle imprese migliori analisi dei dati, simulazioni e intelligenza artificiale (AI), rendendo le imprese più intelligenti, veloci e competitive. Tipicamente, le infrastrutture di un cluster HPC includono server, archiviazione, reti e software. Le reti di cluster dedicate richiedono anche attrezzature di rete TCP/IP ad alta larghezza di banda come Ethernet Gigabit, schede di interfaccia di rete e switch.

Gli switch del data center FS offrono un'ultra-bassa latenza durante l'elaborazione di applicazioni di cluster di calcolo ad alte prestazioni (HPC) e sono dotati di trasmissione lossless di archiviazione profonda per fornire percorsi di rete estremamente veloci per le applicazioni dei data center. Ad esempio, la serie di switch NC8200, prodotti appena lanciati, è adatta per i design di rete HPC a bassa latenza a due livelli "foglia e spine". E il NC8200 è la migliore soluzione per i data center ad alta carico di lavoro della prossima generazione che supportano applicazioni di archiviazione e web con connettività Ethernet a 10 Gigabit.

Un esempio tipico è che un'azienda tedesca ha costruito una rete di data center altamente ridondante e altamente affidabile implementando le serie NC8200-4TD e NC8200-24BC di FS, garantendo che tutti i componenti della sua infrastruttura HPC funzionino al massimo delle prestazioni.

Conclusione

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. Non esitate a contattarci per saperne di più.