什么是高性能计算 (HPC)？它的工作原理

为什么 HPC 很重要？

正是通过数据，我们才得以实现开创性的科学发现，推动改变游戏规则的创新，并提高全球数十亿人的生活质量。HPC 是科学，工业和社会进步的基础。

随着物联网 (IoT)、人工智能 (AI) 和三维成像等技术的发展，企业需要处理的数据量也呈指数级增长。对于流式传输直播体育赛事，跟踪正在发生的风暴，测试新产品或分析股票趋势等多种用途而言，实时处理数据的能力至关重要。

为了在竞争中保持领先地位，企业需要速度快，高度可靠的 IT 基础架构来处理，存储和分析海量数据。

HPC 工作原理

HPC 解决方案包括三个主要组件：

计算
网络
存储

为了构建高性能计算架构，计算服务器会通过网络连接到一个集群中。软件程序和算法会同时在集群中的服务器上运行。集群通过网络连接到数据存储来捕获输出。这些组件可以无缝运行，从而完成多种多样的任务。

要以最佳性能运行，每个组件都必须与其他组件保持同步。例如，存储组件必须能够在处理数据时尽快将数据馈送和载入计算服务器。同样，网络组件必须能够支持计算服务器和数据存储之间的高速数据传输。如果一个组件无法跟上其余组件的步伐，则整个 HPC 基础架构的性能将会受到影响。

HPC 的适用情形

HPC 解决方案部署在内部、边缘或云端，可用于多个行业中的各种用途。下面略举几例：

研究实验室。HPC 用于帮助科学家找到可再生能源，了解我们宇宙的演变，预测和跟踪风暴并创建新材料。
媒体和娱乐。HPC 用于编辑影片、渲染令人兴奋的特效，以及在全球流式传播实时活动。
石油和天然气。HPC 用于更准确地确定在何处钻新井，并帮助提高现有井的生产率。
人工智能和机器学习。HPC 用于检测信用卡欺诈行为，提供自助技术支持，教授自驾汽车并改进癌症筛查技术。
金融服务。HPC 用于跟踪实时库存趋势并自动进行交易。
HPC 可用于设计新产品，模拟测试场景，并确保部件保持库存状态，以避免生产线出现问题。
HPC 用于帮助开发糖尿病和癌症等疾病的治疗方案，并帮助更快，更准确地对患者进行诊断。

NetApp 与 HPC

NetApp HPC 解决方案的特点是覆盖整个高性能、高密度 E 系列存储系统。具有行业领先性价比的模块化架构提供了真正的按需购买解决方案，可满足多 PB 数据集的存储需求。系统与 Lustre、IBM Spectrum Scale、BeeGFS 等领先的 HPC 文件系统集成在一起，可满足全球最大计算基础架构的性能和可靠性要求。

E 系列系统可提供应对极端工作负载挑战所需的性能、可靠性、可扩展性、精简性和较低的 TCO：

性能。每个可扩展组件可提供高达 100 万次随机读取 IOPS 和 13 GB/ 秒持续（最大突发）写入带宽。NetApp HPC 解决方案针对闪存和旋转介质进行了优化，其中包括内置的技术，可监控工作负载并自动调整配置以最大限度地提高性能。
可靠性。我们的容错设计提供高于 99.9999％的可用性 — 已在逾 100 万个系统上部署，经过实践验证。内置的数据保证功能有助于确保数据准确无误，无丢失、无损坏、无遗漏。
易于部署和管理。模块化设计，实时（“剪切和粘贴"）复制存储块、主动式监控和自动化脚本等功能共同构成了轻松、快速和灵活的管理。
可扩展性。一种精细的组件式增长方法，通过以任意增量添加容量（一次添加一个或多个驱动器），实现从 TB 到 PB 的无缝可扩展性。
较低的 TCO。与商用 HDD 和 SSD 设备相比，经过性价比优化的组件以及业内最佳的单位密度可实现低电耗、散热和支持成本，并将故障率降低 4 倍。