Calcul
Qu’est-ce que le calcul ?
Le calcul est la principale force permettant d’organiser, de traiter et de récupérer les actifs et les données d’un établissement, car il donne accès à des informations critiques via des environnements sur site, hybrides ou cloud.
Quelles sont les fonctions clés du calcul ?
Les fonctions clés du calcul se déclinent comme suit :
- Résolution de problème : avec des capacités de calcul de l’edge au cloud, vous pouvez éviter, en une fraction de seconde, des problèmes complexes à l’aide de systèmes pilotés par l’IA.
- Traitement et stockage des données : le calcul comporte des processus de réception, d’analyse et de stockage des données. Ces données regroupent toutes les informations collectées et déplacées entre les applications professionnelles et le Web. Une fois traitées et stockées, les données peuvent être analysées plus précisément et utilisées par des décideurs de technologies de l’information et des gestionnaires pour développer des solutions.
- Opportunités optimisées : des systèmes de calcul optimisés et intelligents permettent d’accéder à un nouveau segment d’activité ou d’atteindre un nouveau niveau de rentabilité.
Qu’est-ce que le calcul haute performance ?
Le calcul haute performance (HPC) est assuré par des solutions pouvant traiter des données et exécuter des calculs à un rythme incroyablement élevé. Leur capacité dépasse de loin celle d’un ordinateur standard. Les organisations scientifiques, commerciales et d’ingénierie peuvent utiliser cette puissance de calcul globale pour résoudre des problèmes qui seraient autrement inextricables.
Quels sont les avantages des conteneurs ?
Les conteneurs présentent un ensemble de caractéristiques particulièrement intéressantes pour les développeurs :
Détection des fraudes
Le HPC peut détecter la fraude en analysant des millions de transactions en temps réel, ainsi que les informations contextuelles entourant ces transactions. Cette puissante capacité de calcul est accessible grâce à l’automatisation qui permet aux entreprises d’économiser des millions de dollars chaque jour. Sans cette capacité, les données de chacun seraient exposées à un risque exponentiellement plus élevé de violation ou de fraude.
Gestion des dossiers médicaux
La plupart des dossiers de santé sont désormais électroniques. Un volume plus élevé de données sur les patients, facilement accessibles aux infirmières et aux médecins, permet d’étudier les données, et de proposer aux patients des diagnostics et des plans de traitement plus circonstanciés. Par ailleurs, les personnes recherchant un traitement médical pour des maladies moins connues ont ainsi plus de chance de recevoir les informations et l’aide dont elles ont besoin.
Prévisions météorologiques
La plupart des entreprises ne disposent pas d’une capacité de calcul suffisante pour prédire efficacement les tendances météorologiques, ce qui entraîne des prévisions erronées. Le HPC peut prendre en charge la complexité des équations différentielles utilisées pour analyser la physique météorologique, ainsi que la quantité massive de données collectées via les satellites. Autrement dit, les résultats sont d’une plus grande précision, ce qui profite aux communautés courant un risque élevé de conditions météorologiques dévastatrices ou de catastrophes naturelles.
Optimisation des voitures de course
Même avec des ajustements minimes, les équipes de conception de Formule 1 peuvent analyser les écarts de performance permettant d’obtenir des améliorations majeures. Ces équipes évaluent et affinent les tactiques d’optimisation par le biais de programmes HPC, malgré les restrictions majeures qui réglementent le secteur. Ces avancées technologiques peuvent ensuite être traduites et utilisées dans une variété d’industries afin de promouvoir la durabilité et l’efficacité.
Pourquoi le calcul est-il essentiel pour les entreprises ?
Sans un calcul polyvalent et puissant, les entreprises n’auraient pas la capacité d’analyser les données ni d’émettre les prévisions commerciales requises pour suivre le rythme des marchés actuels.
Le calcul profite profondément à la prise de décision critique. Afin de résoudre des problèmes complexes et de créer des solutions qui fournissent des informations intentionnelles sur les quantités de données sans précédent collectées en permanence, les entreprises ont besoin d’une infrastructure et de logiciels utiles pour faciliter la gestion des charges de travail résultantes.
Le calcul est également nécessaire pour accroître la flexibilité de l’entreprise. Avec la possibilité d’accéder à distance à de puissantes fonctionnalités de cloud computing, les organisations peuvent accomplir des tâches rapidement et avec précision, augmenter ou réduire leurs ressources et les optimiser afin de conserver leur avantage concurrentiel où qu’elles soient.
L’autre avantage important du cloud computing est l’efficacité de la structure de paiement à l’utilisation. Cette structure évite les problèmes de surprovisionnement et assure une assistance pendant les pics de demande grâce au suivi comptabilisé de l’utilisation du matériel, des logiciels et des services. Elle assure également un soutien aux entreprises, leur permettant de choisir librement où dépenser leur capital et leur main-d’œuvre.
Quelle est l’importance du calcul dans le contexte de l’informatique ?
Le terme « calcul » dans le contexte de l’informatique fait référence à l’acte d’exécution des calculs ou de réalisation des commandes sur un ordinateur ou un autre équipement comparable. Il englobe plusieurs activités, comme la résolution de problèmes, le traitement de données, l’exécution d’algorithmes et les opérations mathématiques. Afin de créer des applications logicielles, des simulations, des modèles et bien plus encore, les systèmes informatiques modernes requièrent une capacité de calcul essentielle à tous les systèmes informatiques d’aujourd’hui. L’intelligence artificielle, la recherche scientifique, l’analyse de données et de nombreux autres secteurs d’étude et de l’industrie ont progressé grâce à l’utilisation efficace et efficiente du calcul.
Quels sont les principes fondamentaux du calcul ?
Les composantes fondamentales du calcul se résument comme suit :
- Architecture et fonctions du processeur (unité centrale) : le processeur est l’élément central d’un ordinateur chargé d’exécuter des instructions et d’effectuer des calculs. Il comprend divers éléments tels que l’unité de contrôle, l’unité arithmétique et logique (ALU), les registres et le cache. Il est essentiel de bien comprendre l’architecture du processeur et ses fonctions pour saisir la façon dont les instructions sont traitées et les calculs effectués.
- Étapes d’exécution et de traitement des instructions : les phases d’exécution et de traitement des instructions comprennent des instructions, soit des directives envoyées à un ordinateur qui lui indiquent les actions à effectuer. Le processus d’exécution des instructions comporte souvent de nombreuses étapes comme l’obtention, le décodage, l’exécution et le stockage de résultats. Ces étapes garantissent que l’ordinateur peut interpréter et exécuter correctement et efficacement les actions nécessaires.
- Hiérarchie de la mémoire et systèmes de stockage : la hiérarchie de la mémoire fait référence à l’agencement de la mémoire dans un ordinateur, laquelle comprend diverses couches comme le cache, la mémoire principale (RAM) et les périphériques de stockage secondaires tels que les disques durs ou les baies SSD. Étant donné que ces couches de mémoire opèrent à des vitesses et avec des capacités variées, comprendre la hiérarchie de la mémoire et les systèmes de stockage est indispensable pour optimiser l’accès et le stockage des données.
Ces principes servent de base pour se représenter la manière dont les ordinateurs traitent les informations, exécutent les commandes, stockent les données et les extraient. Ce sont les éléments constitutifs de l’informatique.
Quels sont les technologies et les paradigmes du calcul ?
Les technologies et paradigmes de calcul englobent une gamme d’approches et de modèles nécessaires à l’exécution des calculs. En voici quelques exemples :
- Les modèles de calcul traditionnels assurent un traitement à un seul thread où les instructions sont exécutées de manière séquentielle, et un processus multithreading, qui permet un traitement parallèle réparti entre des processeurs multicœurs. Le multitraitement symétrique (SMP) sollicite plusieurs processeurs ou cœurs, qui œuvrent conjointement pour améliorer les performances en exécutant des tâches en simultané.
- Le calcul parallèle et distribué s’appuie sur des architectures SIMD qui traitent plusieurs données simultanément, et sur des architectures MIMD qui exécutent différentes instructions sur différents ensembles de données. Le calcul en cluster réunit plusieurs ordinateurs pour accroître la puissance de calcul, tandis que le calcul en grille met en relation des ressources distribuées pour créer un supercalculateur virtuel.
- Le calcul haute performance (HPC) utilise des supercalculateurs et des clusters pour résoudre les problèmes complexes, des accélérateurs comme les GPU et les FPGA pour réaliser des calculs efficaces, et le domaine émergent de l’informatique quantique, issu de la mécanique quantique, pour résoudre les problèmes plus rapidement que les ordinateurs classiques.
Ces technologies et paradigmes de calcul offrent diverses façons d’améliorer les capacités de calcul, d’optimiser les performances et de relever des défis de calcul complexes.
Qu’est-ce que le calcul dans le cloud computing ?
Dans le contexte du cloud computing, le terme « calcul » fait référence à la fourniture et à l’administration de ressources virtualisées pour l’accomplissement des activités de calcul. Voici quelques aspects clés liés au calcul dans le cloud computing :
- Les ressources de calcul virtualisées impliquent l’utilisation de machines virtuelles et de conteneurs pour créer des environnements isolés pour l’exécution d’applications. Les machines virtuelles émulent des systèmes informatiques entiers, tandis que les conteneurs, des structures légères, renvoient aux applications avec leurs dépendances. Les conteneurs sont plus efficaces et évolutifs que les machines virtuelles, assurant des délais de démarrage plus rapides et une portabilité plus facile dans différents environnements informatiques.
- Une infrastructure as-a-service (IaaS) revient à louer des ressources de calcul depuis le cloud. Sont concernés des éléments tels que le stockage, le réseau et la puissance de calcul. Avec l’IaaS, les utilisateurs peuvent choisir le système d’exploitation et les applications qu’ils souhaitent mettre en œuvre pour utiliser ces services.
- En raison de l’élasticité et de l’évolutivité des ressources de calcul dans le cloud computing, vous pouvez facilement ajuster la quantité de puissance de calcul dont vous avez besoin. Si votre charge de travail augmente, vous pouvez rapidement ajouter plus de ressources. Si elle diminue, vous pouvez les réduire. Cette flexibilité garantit que vos applications disposent de la puissance de calcul adéquate pour gérer les fluctuations de la demande.
Qu’est-ce que le calcul dans l’edge computing ?
Le « calcul » fait référence aux fonctionnalités de traitement et de calcul installées près de l’edge du réseau, soit à proximité de l’endroit où les données sont créées ou consommées. Dans l’edge computing, les points suivants constituent des facteurs importants pour le calcul :
Ainsi, dans l’edge computing, le « calcul » fait référence aux fonctionnalités de traitement et de calcul déployées à l’edge du réseau, plus près de l’endroit où les données sont générées ou consommées. Voici des aspects fondamentaux pour le calcul dans l’edge computing :
- Les dispositifs edge sont des éléments connectés à l’edge du réseau, tandis que les serveurs edge fournissent une puissance de traitement supplémentaire. L’architecture edge computing vise à réduire la latence et à assurer un traitement en temps réel.
- L’edge computing répartit les tâches de calcul plus près des dispositifs, réduisant la latence et permettant un traitement en temps réel. Les fonctionnalités de calcul à l’edge assurent l’exécution des applications, la réalisation des analyses et les prises de décision en local.
- Le calcul dans les environnements edge offre des avantages tels qu’une moindre latence, une utilisation optimisée de la bande passante, une capacité de fonctionnement hors ligne, ainsi qu’un renforcement de la confidentialité et de la sécurité des données. Grâce au traitement local des données, l’edge computing fournit des temps de réponse plus rapides, réduit la congestion du réseau, prend en charge les opérations hors ligne et améliore la protection des données sensibles.
Voici quelques cas d’utilisation du calcul dans les environnements edge :
- IoT industriel : surveillance, contrôle et analyse en temps réel dans les environnements industriels.
- Ville intelligente : analyse de données en temps réel pour la gestion de la circulation, la surveillance de l’environnement et la sécurité publique.
- Santé : traitement et analyse des données sur le lieu de soins pour le suivi et le diagnostic à distance des patients.
- Vente au détail : applications comme la gestion des stocks, le marketing personnalisé et l’analyse en temps réel pour une expérience client améliorée.
Le calcul dans l’edge computing rapproche la puissance de calcul et la source de données, assurant un traitement en temps réel, une moindre latence, une efficacité améliorée et des fonctionnalités optimisées pour divers secteurs et cas d’utilisation.
Qu’est-ce que le calcul dans l’Internet des objets (IoT) ?
Dans le contexte de l’Internet des objets (IoT), le « calcul » fait référence aux capacités de calcul et au traitement effectué par les dispositifs et systèmes IoT. Voici les aspects clés liés au calcul dans l’IoT :
- Les systèmes intégrés dans les devices IoT sont des appareils informatiques spécialisés ayant des ressources limitées, et optimisés pour des tâches spécifiques dans des environnements à faible consommation d’énergie.
- L’edge computing dans l’IoT rapproche la puissance de calcul et les dispositifs, ce qui permet un traitement local, réduit la latence et assure une meilleure gestion de la bande passante et de la confidentialité.
- L’IoT nécessite souvent une combinaison d’edge et de cloud computing, avec des dispositifs edge capables de gérer le traitement local et des ressources cloud offrant une évolutivité pour le stockage, le calcul et l’analyse.
Edge et cloud computing sont ainsi associés pour répondre aux besoins de calcul des déploiements IoT, intégrant le traitement, l’analyse des données et la prise de décision.
Qu’est-ce que le calcul dans l’intelligence artificielle (IA) ?
Les principaux aspects liés au calcul dans l’IA sont les suivants :
- Les algorithmes de machine learning dans l’IA nécessitent d’importantes ressources de calcul pour la formation, ce qui suppose de traiter de grands ensembles de données et de réaliser des calculs complexes.
- Le calcul utilisant l’IA comprend une formation de modèles avec des données étiquetées et des calculs itératifs, alors que l’inférence utilise des modèles préformés pour les prédictions ayant de moindres exigences de calcul.
- Le matériel d’informatique à base d’IA spécialisé comme les TPU, les GPU, les FPGA et les ASIC est développé pour accélérer les charges de travail de machine learning, fournissant des fonctionnalités de traitement haute performance et économes en énergie.
En conclusion, les progrès des technologies de calcul, telles que l’edge computing, le cloud computing et le matériel spécialisé utilisant l’IA, ont fortement contribué à répondre aux diverses exigences de calcul dans divers domaines comme l’IoT, le machine learning et l’IA. Ces puissantes fonctionnalités de calcul permettent un traitement des données plus efficace, une prise de décision plus rapide et le développement d’applications sophistiquées qui stimulent l’innovation dans le monde numérique d’aujourd’hui.
Qu’est-ce que la performance et l’optimisation du calcul ?
La performance et l’optimisation du calcul cherchent à accroître l’efficacité, la vitesse et l’utilisation des ressources de calcul. Les éléments clés de la performance et de l’optimisation du calcul sont les suivants :
- Des métriques et des benchmarks de performance fournissent des mesures pour évaluer l’efficacité du système de calcul. Il s’agit notamment de métriques relatives au débit et de benchmarks qui normalisent les tests pour des comparaisons matérielles ou logicielles.
- Les techniques de parallélisation comme l’utilisation de plusieurs unités de traitement ou de matériel spécialisé, améliorent la vitesse de calcul en exécutant des tâches simultanément. Les techniques d’optimisation accroissent l’efficacité en optimisant les algorithmes, l’accès aux données et le code.
- La gestion des ressources de calcul garantit une allocation et une planification efficaces des ressources, en appliquant plusieurs techniques comme l’équilibrage de charge, la gestion des charges de travail et le provisionnement dynamique des ressources. L’adaptation automatique ajuste dynamiquement les ressources sur la demande, optimisant leur utilisation et répondant aux besoins en termes de performances.
En résumé, les mesures de performance, les techniques de parallélisation et d’optimisation ainsi que la gestion des ressources de calcul jouent un rôle crucial pour l’efficacité et l’efficience des systèmes de calcul, permettant des calculs plus rapides et une utilisation optimale des ressources.
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