WIKI:HPC高性能计算 相关术语

什么是HPC高性能计算?

与普通计算相比,高性能计算(High Performance Computing,简称HPC)使用户能够通过计算机建模、仿真和分析来解决复杂的、计算要求高的生物医药、cro药研、cadd计算机辅助药物研发、ngs基因测序、分子对接、EDA验证、IC设计、半导体芯片封装、CAE仿真、汽车虚拟仿真、流体力学分析、空气动力学分析、智能制造、AI训练、人工智能深度学习、大数据分析和高校科研的计算问题。HPC高性能计算中使用的应用程序需要高带宽、增强的网络和强大的计算能力。

HPC高性能计算系统是由什么组成的?

HPC高性能计算系统可以是由云平台上的无数个GPU密集型服务器组成的分布式集群,也可以仅仅由一台超级计算机组成。

什么是Cloud HPC?

上述场景中,由分布在世界各地的无数个GPU密集型服务器组成的分布式集群,统一由一个云平台调度,这种将无数高性能计算机通过网络连接在一起的云平台,就叫做Cloud HPC,可译为“高性能计算云”或“高性能云计算”,是一种在云中获取高性能计算资源的方法。

由此我们引申出下面的概念:

什么是HPC高性能计算集群?HPC高性能计算集群是如何运行的?

一个hpc高性能计算集群由成百上千台联网的服务器组成。每个服务器称为一个节点。每个集群中的节点彼此并行工作,这大大提高了处理速度。为了构建一个高性能的计算体系结构,计算服务器通过网络连接成一个计算集群。软件程序和算法在高性能计算集群中的服务器上同时运行,并与数据存储器联网,用来传输数据。这些组件一起无缝运行,完成一系列不同的任务。为了以最佳性能运行,每个组件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的同时向计算服务器提供和接收数据。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。如果一个组件跟不上其他组件,整个HPC高性能计算集群的性能就会受到影响。

HPC高性能计算的优势有哪些?

几个点可以概况:

1.高性能计算(HPC)拥有快速处理数据的能力;

2.高性能计算(HPC)可瞬间分析大量数据,如财务计算;

3.高性能计算(HPC)相较于超算占有价格优势,可通过简化和优化数据处理任务来节约成本。    

为什么HPC高性能计算很重要?

随着物联网(IoT)、人工智能(AI)和三维成像等技术的发展,组织必须处理的数据的大小和数量正呈指数级增长。对于许多目的,如实时体育赛事流媒体、跟踪发展中的风暴、测试新产品或分析股票趋势,实时处理数据的能力至关重要。

为了在竞争中领先一步,企业需要闪电般快速、高度可靠的IT基础设施来处理、存储和分析大量数据。高性能计算由此应运而生。正是通过数据,才有了突破性的科学发现,推动了改变游戏规则的创新,改善了全球数十亿人的生活质量。高性能计算是科学、工业和社会进步的基础。

HPC高性能计算的应用场景有哪些?

HPC高性能计算解决方案在多个行业中广泛应用。典型的应用场景有:

  • 材料科学: HPC高性能计算可用来帮助科学家进行有限元分析,模拟材料的微观结构,找到可再生能源并创造新型材料。
  • 天文气象学:HPC高性能计算可用来推演和模拟气候变化,预测和跟踪风暴,为人们提供更加精确的天气预报。
  • 天体物理实验室:HPC高性能计算可应用于量子力学研究和天体物理模拟,例如宇宙大爆炸的模拟计算、早期宇宙的形成。
  • 航空军事领域:HPC高性能计算还可用于飞机和宇宙飞船的空气动力学,核武器的爆炸,以及核聚变反应堆的设计等场景。
  • 媒体和娱乐:HPC高性能计算可用来编辑故事片,渲染令人振奋的特效,并在世界各地直播事件。
  • 石油和天然气勘探:HPC高性能计算用于更准确地确定新井的钻探位置,并帮助提高现有油井的产量。
  • 人工智能AI训练和机器学习:HPC高性能计算用于检测信用卡欺诈,提供自我引导技术支持,教授自动驾驶车辆,并改进癌症筛查技术。
  • 金融科技领域的应用:HPC高性能计算用于跟踪实时股票趋势、分析量化交易和自动化交易数据、通过大数据分析做风险评估。
  • CAE计算机辅助工程设计:通过CAE虚拟仿真和3D建模,HPC高性能计算用于设计新产品,模拟测试场景,提高零件精密度。
  • 生命科学和生物医药研发领域:HPC高性能计算可通过CADD计算机辅助药物研发、NGS基因分析等技术,帮助CRO制药企业快速开新药;通过计算机辅助临床检测与诊断(CAD)等技术,提高疾病的诊断准确性、缩短患者诊断流程与体检时间。在分子模拟领域,高性能计算用于计算化合物、生物大分子、聚合物和晶体的结构和性质。


—— END ——

你也许想了解具体的落地场景 

关于云端高性能计算平台

《速石百科》编撰机构简介:
速石科技致力于为 生命科学、 半导体汽车/智能制造高校科研人工智能互联网金融 等领域的企业提供定制化的企业上云、云迁移、算力补充等高性能计算云解决方案 。

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