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虽然云现在在企业计算中无处不在，但有一个领域向云的转变才刚刚开始：超级计算。
超级计算机是世界上最大、最强大的计算机的统称，曾经只提供给政府、研究型大学和最富有的公司，用于破解敌人的密码、模拟天气和设计核反应堆。但今天，云计算正在将超级计算带入主流。

这种转变有可能加速（或破坏）企业交付复杂工程产品的方式，从设计能够到达太空和超音速喷气式飞机的火箭到创造新药和发现隐藏在地下深处的大量石油和天然气。
正如企业云计算为企业创造了吸引客户的新方式以及从软件即服务到移动计算的颠覆一样，超级计算将通过加快研发速度和产品开发的数量级，为创新突破开辟新的可能性。

例如，协和式飞机超音速运输计划花了25年的时间和5亿美元（经通货膨胀调整）才在1976年启动了首次商业飞行。与Boom Supersonic形成对比，Boom Supersonic是一家承诺将航空旅行时间缩短一半的初创公司，在3.5小时内在纽约和巴黎之间穿梭乘客。它成立于2014年，计划在一半的时间内交付其 overture超音速客机而成本和人员的一小部分。

Boom的快速研发速度是由云超级计算驱动的。快速的软件仿真使该公司能够取代协和式飞机所需的大部分物理原型和风洞测试。由于云，Boom有能力在AWS云上快速运行53万个计算小时，并计划扩展到超过100亿个计算小时。该公司已经从美联航承诺购买15架超音速运输机，尽管该飞机尚未飞行。这就是航空公司对迄今为止产生的数百万小时计算机模拟结果的信心。

那么，鉴于这项技术的潜力，为什么只有不到四分之一的超级计算机基于云计算的模拟？简单的答案是，这很难。计算工程需要复杂而专业的技术堆栈，很少有公司IT组织拥有内部专业知识，可以在云中建立真正的研发运营。

这有几个原因。首先，使计算工程成为可能的高性能计算基础设施是公共云提供商的新产品。其次，所需的仿真软件设置和维护可能很复杂。第三，随着IT技术的进步，选择正确的软件/硬件组合并保持适当的配置对于实现计算工程工作负载的最佳性能至关重要。这个过程对组织来说是多么具有挑战性，因为速石就是专门帮助公司建立和自动化这些系统。

虽然启动并运行基于云的超级计算机可能很困难，但回报可以使它非常值得付出努力。如今，研发人员可以在几乎无限的计算能力上使用他们选择的仿真软件，而无需担心基础设施，并运行基于云的桌面与他们的仿真或模型进行交互。技术领导者可以应用策略来控制成本，并在解决问题的时间和最低成本之间找到平衡。简而言之，这是一种以研发为中心的超级计算体验，按需提供并按消费量计费。

问题是：你怎么知道什么时候有超级计算机可以帮助解决的问题？

什么时候超级计算机值得？

在过去十年中，大数据为企业提供了深刻的新业务见解，并改进了大型数据集的分析方式。研发中的计算方法将通过模拟同样深刻地提高工程产品的物理性能。所有模拟的共同点是，我们正在根据塑造我们世界的科学原理（从物理学到化学再到热力学）来确定产品如何与其环境相互作用的可能观察结果。

在以下情况下，基于云的超级计算对组织特别有用：

加快上市时间：
通过基于云的仿真而不是物理原型来评估新设计，可以显著加快公司将新产品创新商业化的速度。总部位于佛罗里达州的初创公司Sensatek创造了一种创新的物联网传感器，该传感器粘附在涡轮叶片上，以测量飞行过程中喷气发动机的内部应力。空军想购买Sensatek的传感器，但该公司没有资源购买超级计算机来足够快地完善其产品，直到它转向云中的高性能计算。同样，专用自行车通过快速原型进行仿真，以便他们可以快速微调其公路自行车空气动力学和整体性能。
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数字孪生：
当物理原型设计不切实际时，模拟产品与真实场景的交互至关重要。例如，聚变核反应堆初创公司英联邦聚变系统公司依靠模拟来验证潜在的反应堆设计，因为从未存在过商业聚变反应堆。总部位于德克萨斯州的火箭初创公司Firefly Aerospace依靠计算工程来探索和测试其登月商用火箭的设计。同样，药品制造商需要复杂的模拟来了解分子如何与生物环境相互作用，然后才能致力于产生新的药物发现突破。

将 AI/ML 与仿真相结合：
仿真不仅可以预测单个人工设计产品的性能，还可以预测各种潜在设计的性能。投资于这些虚拟实验的组织在模型上开发知识产权，涵盖广泛的设计参数和对产品性能的影响。这是早期采用者公司通过其数据资产获得竞争优势的地方。日产、现代和 Arrival 等汽车制造商使其工程师能够更轻松、更快速地测试新的设计技术，以便在日益复杂的操作环境中制造更安全、更高效的车辆，具有自主、电动和互联功能。在开发高级驾驶员辅助系统时，ML 算法可以在模拟世界中训练驾驶员软件。正如飞机风洞测试已经虚拟化一样，自动驾驶系统的测试也可以实现虚拟化。
在生命科学领域，Recursion Pharmaceuticals正在将人工智能技术应用于生物学，并通过在超级计算机上使用机器学习将细胞分析速度提高20倍来加速新药发现。

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新的计算产品或服务：
云的规模和互联性质为科学和工程创造了新的可能性。例如，三星电子创建了一个基于云的计算工程协作平台，因此无晶圆厂客户（设计和销售硬件但不制造硬件）可以按需使用各种电子设计自动化工具，并在制造之前与三星合作进行设计。这种新方法本质上将持续集成（当今软件开发中常见的实践）带到了工程产品中。工程师不仅可以快速验证其设计决策，还可以将设计集成到整个系统中，以实现无缝协作以及系统级仿真和验证。

从大数据到大计算

随着过去十年围绕社交媒体、移动和云技术的所有投资，下一个重大的行业转型可能会在科学和工程领域到来。在这个新世界中，随着创建真实世界产品的数字孪生的模拟变得越来越普遍，数据生成（而不仅仅是收集）将变得越来越重要。

在云中利用超级计算正在成为许多行业创新的基础，特别是随着持续集成和持续交付将研发与产品周期和公司的软件交付流程更加紧密地联系在一起。云中的超级计算正在使昨天看起来像科幻小说的事情成为可能。事实上，有些行业只是因为这种新的计算能力而存在，比如私人太空旅行。

像SpaceX和Blue Origin这样的火箭公司在15年前几乎是不可能的。这些航空航天领域的创新领导者需要数亿美元来构建计算机基础设施，以运行其业务所需的模拟。但是，像Firefly，Relativity和Virgin Orbit这样的下一代航空航天公司现在可以以不到传统同行十分之一的成本提供研发成果。他们今天可以在任何规模上做到这一点，迅速消除创新的障碍。

今天，任何人都可以启动世界一流的超级计算机。这改变了创新的步伐和动态，其影响直到最近才开始显现。

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