Меню

Что такое высокопроизводительные вычисления?

синие тонкие пластины на синем фоне
Темы
Хранение данных для высокопроизводительных вычислений

Поделиться этой страницей

Высокопроизводительные вычисления (HPC) — это возможность обработки данных и выполнения сложных вычислений на высокой скорости. Например, ноутбук или настольный ПК с процессором 3 ГГц может выполнять около 3 миллиардов вычислений в секунду. Хотя это намного больше, чем может любой человек, эти скорости бледнеют по сравнению с решениями для высокопроизводительных вычислений, которые могут выполнять квадриллионы вычислений в секунду. 

Одним из наиболее известных типов решений для высокопроизводительных вычислений является суперкомпьютер. Суперкомпьютер содержит тысячи вычислительных узлов, которые вместе работают над выполнением одной или нескольких задач. Это называется параллельной обработкой. Это похоже на объединение тысяч компьютеров в сеть, в которой их вычислительные мощности используются для ускоренного выполнения задач.

Почему высокопроизводительные вычисления так важны?

Обработка данных позволила сделать многие революционные научные открытия, она поддерживает революционные инновации и помогает улучшить жизнь миллиардов людей во всем мире. Высокопроизводительные вычисления — это основа научных, промышленных и общественных достижений.

По мере развития таких технологий, как Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (ИИ) и 3-D-визуализация, объемы данных, с которыми приходится работать организациям, растут экспоненциально. Для таких сфер деятельности, как потоковая трансляция спортивных соревнований, отслеживание развивающейся бури, тестирование новых продуктов и анализ тенденций запасов, возможность обработки больших объемов данных в реальном времени имеет решающее значение.

Чтобы добиться успеха в конкурентной борьбе, организациям необходима молниеносная, высоконадежная ИТ-инфраструктура для обработки, хранения и анализа больших объемов данных.

Как работают высокопроизводительные вычисления?

Решения для высокопроизводительных вычислений включают три основных компонента:

  • Вычисления
  • Сеть
  • СХД

Для создания высокопроизводительной вычислительной архитектуры несколько серверов объединяются в кластер. При этом программы и алгоритмы запускаются одновременно на серверах кластера. Кластер подключен к системе хранения данных для сбора выходных данных. Вместе эти компоненты согласованно выполняют различные задачи.

Для работы с максимальной производительностью каждый компонент должен работать согласованно с другими компонентами. Например, компонент системы хранения данных должен обеспечивать передачу и прием данных на вычислительные серверы и от них с той же скоростью, с которой они обрабатываются. Кроме того, сетевые компоненты должны поддерживать высокоскоростную передачу данных между вычислительными серверами и системой хранения данных. Если один из компонентов не может работать согласованно, производительность всей инфраструктуры снижается.

Что такое кластер высокопроизводительных вычислений?

Такой кластер состоит из сотен или тысяч вычислительных серверов, объединенных в единую сеть. Каждый сервер является узлом сети. Узлы каждого кластера работают параллельно друг с другом, повышая скорость обработки и обеспечивая высокую производительность вычислений.

Сценарии использования высокопроизводительных вычислений

Решения для высокопроизводительных вычислений, развернутые на площадке предприятия, на периферии или в облаке, используются для различных целей в различных отраслях. Примеры:

  • Исследовательские лаборатории. Высокопроизводительные вычисления используются для того, чтобы помочь ученым найти источники возобновляемой энергии, понять эволюцию нашей вселенной, предсказать и отслеживать шторма, а также создавать новые материалы.
  • СМИ и индустрия развлечений Высокопроизводительные вычисления используются для редактирования художественных фильмов, создания спецэффектов и прямых трансляций разных мероприятий по всему миру.
  • Нефтегазовая промышленность. Высокопроизводительные вычисления используются для точного определения мест для бурения новых скважин, а также для повышения эффективности уже существующих скважин.
  • Искусственный интеллект и машинное обучение. Высокопроизводительные вычисления используются для выявления мошенничества с кредитными картами, в службах технической поддержки, для обучения автомобилей с самоуправлением и улучшения методов определения рака.
  • Финансовые услуги. Высокопроизводительные вычисления используются для отслеживания тенденций в области запасов в реальном времени и автоматизации торговли.
  • Также они используются для разработки новых продуктов, моделирования тестовых сценариев и контроля хранения деталей на складе и оптимизации производства.
  • Высокопроизводительные вычисления используются для разработки средств лечения таких заболеваний, как диабет и рак, а также для более быстрой и точной диагностики пациентов.

NetApp и высокопроизводительные вычисления

Решения NetApp® для высокопроизводительных вычислений включают полную линейку высокопроизводительных СХД E-Series высокой плотности. Модульная архитектура с лучшим в отрасли соотношением «цена/производительность» предлагает решение с оплатой по мере роста и поддержкой требований к хранению данных для наборов данных объемом несколько петабайт. Система интегрируется с ведущими файловыми системами высокопроизводительных вычислений, включая Lustre, IBM Spectrum Scale, BeeGFS и другие, обеспечивая соблюдение требований к производительности и надежности крупнейших в мире вычислительных инфраструктур.

Системы E-Series обеспечивают производительность, надежность, масштабируемость, простоту и низкую совокупную стоимость владения, которые необходимы для решения задач и поддержки экстремальных рабочих нагрузок:

  • Производительность. Поддержка до 1 млн операций ввода-вывода в секунду при произвольном чтении и полоса пропускания 13 ГБ/с при постоянной (максимальный размер) записи на масштабируемый стандартный блок. Решение NetApp для высокопроизводительных вычислений, оптимизированное как для флеш-накопителей, так и винчестеров, включает встроенную технологию отслеживания рабочих нагрузок и автоматически настраивает конфигурацию, обеспечивая максимальное повышение производительности.
  • Надежность. Отказоустойчивая система обеспечивает доступность более 99,9999 %, что подтверждается фактом развертывания более одного миллиона СХД. Встроенные функции проверки корректности данных гарантируют точность данных без их потерь, повреждений или пропущенных битов.
  • Простота в развертывании и управлении. Модульная конструкция, работа «на лету» (вырезание и вставка) репликация блоков хранения, упреждающий мониторинг и сценарии автоматизации — все это обеспечивает простое, быстрое и гибкое управление.
  • Масштабируемость. Детализированный подход к росту на основе строительных блоков, который обеспечивает простое масштабирование от терабайт до петабайт за счет добавления пространства в любой момент времени — для одного или нескольких дисков одновременно.
  • Снижение TCO. Строительные блоки с оптимальным соотношением цены и производительности и лучшая в отрасли плотность обеспечивают низкое энергопотребление, охлаждение и поддержку, а также в 4 раз меньший показатель отказов по сравнению с недорогими жесткими дисками и твердотельными накопителями.

Высокопроизводительные вычисления в отраслях с высокими требованиями

Решения NetApp для высокопроизводительных вычислений позволяют быстро и безопасно обрабатывать огромные объемы данных. Узнайте, как высокопроизводительные вычисления используются в индустрии развлечений, в здравоохранении и на производстве

Важность высокопроизводительных вычислительных систем в сфере СМИ и развлечений

Чтобы соответствовать текущим и будущим потребностям клиентов, медиакомпаниям и компаниям сферы развлечений требуются быстрые и надежные решения для высокопроизводительных вычислений, которые интегрируются с существующими инструментами и приложениями.

Сцена телевизионного кулинарного шоу

Высокопроизводительные вычисления в сфере здравоохранения

Высокопроизводительные вычисления помогают в проведении различных медицинских исследований. Узнайте, как они помогли в создании атравматической роботизированной руки, которая управляется мозгом пациента — потенциально революционного прорыва, значительно меняющего жизнь людей.

Тестовая трубка на карте генома

Решения для высокопроизводительных вычислений NetApp E-Series для производства

Решение NetApp для высокопроизводительных вычислений включает в себя полную линейку надежных систем хранения данных с ценовой моделью «оплата по мере использования».

роботизированная фабрика
синие коробки на синем фоне

Узнайте, почему NetApp является мировым лидером в области решений для хранения данных

Решения NetApp для хранения данных гарантируют, что ваши данные будут не только доступными, но и хорошо защищенными. Компании по всему миру доверяют NetApp свои самые важные информационные ресурсы.

Продолжить чтение