High Performance Computing

Cos’è l’High Performance Computing?

L’High Performance Computing (HPC) comprende le soluzioni in grado di elaborare i dati ed eseguire i calcoli a una velocità di gran lunga superiore a quella degli altri computer. Questa potenza di elaborazione aggregata consente a diverse organizzazioni scientifiche, commerciali e ingegneristiche di risolvere grandi problemi altrimenti inaccessibili.

Mettere in prospettiva l'HPC

Un computer desktop medio può eseguire miliardi di calcoli complessi al secondo, un numero davvero impressionante rispetto alle capacità degli esseri umani, ma comunque inferiore ai quadrilioni delle soluzioni HPC.

Soluzioni, prodotti o servizi HPE correlati

Il supercomputing è una soluzione HPC

Una delle soluzioni HPC più comunemente citate è il supercomputing, vale a dire l'elaborazione di problemi estremamente complessi o ad alta densità di dati tramite le risorse concentrate di più sistemi informatici operanti in parallelo. Per illustrare la potenza del supercomputing, è utile pensare ai tipi di problemi che i supercomputer sono in grado di affrontare. 

Esempio di un sistema HPC

L'Università di Leicester utilizza un sistema HPC per i calcoli di fisica teorica, astrofisica, fisica delle particelle, cosmologia e fisica nucleare. La capacità di eseguire rapidamente questi calcoli complessi consente al team di affrontare gli interrogativi sulla nascita delle stelle e sulla formazione ed evoluzione dei pianeti. In questo modo, l’HPC apre la strada a una comprensione più approfondita del nostro universo.

Come funziona l’HPC?

L’HPC funziona in diversi modi. Tradizionalmente, esiste un sistema ampiamente adottato per abilitare funzionalità ad alte prestazioni senza la spesa per l'esecuzione di un supercomputer. Questo comporta l'utilizzo di gruppi di computer più piccoli in cluster che vengono quindi eseguiti come nodi, ciascuno dei quali presenta più processori dedicati a specifiche attività di elaborazione. In tale scenario, i cluster interconnessi costituiscono il sistema HPC. Poiché questi sistemi non richiedono software personalizzato per l'esecuzione, risultano facilmente fruibili da parte delle piccole imprese.

Negli ultimi anni, un altro sistema HPC è emerso come una soluzione a costi contenuti per le aziende che non vogliono investire nella propria infrastruttura: l'High Performance Computing as-a-service. Con l’HPC as-a-service, le società tecnologiche ospitano soluzioni HPC nella propria infrastruttura, consentendo alle aziende di accedervi tramite il cloud, con la possibilità di ottenere le risorse di cui hanno bisogno e la capacità di scalare rapidamente in verticale se necessario, pagando solo la capacità utilizzata.

Perché l'High Performance Computing è importante?

L’HPC è importante perché può utilizzare i dati per affrontare problemi che gli esseri umani non sarebbero altrimenti in grado di gestire.

Oltre a consentire lo studio dell'universo, questa soluzione ha importanti applicazioni nella nostra vita quotidiana.

  • Rilevamento delle frodi: per rilevare con precisione le frodi nel settore dei servizi finanziari, un algoritmo deve analizzare sia milioni di transazioni nel momento in cui hanno luogo sia le informazioni associate per fornire un contesto. L’HPC è in grado di svolgere queste operazioni automaticamente, con risparmi potenziali milionari.
  • Gestione delle cartelle cliniche: a seguito della diffusione delle cartelle cliniche elettroniche in ambito sanitario, i medici e gli infermieri hanno accesso a una quantità senza precedenti di dati dei pazienti che in teoria consentono di effettuare diagnosi più accurate e redigere piani di cura più efficaci. I sistemi HPC possono gestire e analizzare questi dati come i normali sistemi informatici non sono in grado di fare, riducendo il tempo di immissione e organizzazione dei dati da parte degli operatori sanitari, che possono così concentrarsi maggiormente sui pazienti.
  • Previsioni meteorologiche: una problematica delle previsioni meteorologiche è legata alla quantità di risorse di elaborazione necessaria per ottenere dati precisi. L’HPC è in grado di gestire le complesse equazioni differenziali alle derivate parziali utilizzate per esprimere la fisica del tempo, insieme all'enorme quantità di dati meteorologici raccolti dai satelliti.
  • Ottimizzazione delle auto da corsa: una componente importante della Formula 1 è la competizione ingegneristica tra i team di progettazione, poiché piccoli miglioramenti del design possono fare una grande differenza in pista. L'HPC trova impiego nell'analisi e nel perfezionamento della fluidodinamica per capire dove ottimizzare le vetture, pur entro i vincoli imposti dalla FIA.

Accelerare l'innovazione dell’HPC per le organizzazioni di ogni dimensione

Nella nostra economia globale dinamica, il successo inizia nel data center. Le organizzazioni di oggi, dalle piccole e medie imprese alle multinazionali, si affidano agli ultimi progressi tecnologici per sfruttare al massimo i vantaggi dei dati.

La capacità di innovare è fondamentale per ottenere prestazioni eccezionali, intelligence avanzata e i risultati che le porteranno al livello successivo. I data center stanno subendo una profonda trasformazione a seguito della crescita esponenziale della domanda di High Performance Computing e intelligenza artificiale in un’ampia gamma di settori.

 

Storia delle applicazioni HPC

L’HPC nacque negli anni '60 per supportare la ricerca accademica e governativa e nel decennio successivo iniziò a essere sfruttato nelle grandi industrie per accelerare lo sviluppo di prodotti complessi nei settori automotive, aerospaziale, Oil&Gas, finanziario, farmaceutico e altri ancora.

Nel 2019, quasi la metà, o il 49%, dei 13,7 miliardi di dollari di ricavi mondiali dei sistemi di server HPC provenivano dal settore privato.1 La spesa per l'intero ecosistema HPC, inclusi server, storage, software e supporto tecnico, era il doppio del totale dei sistemi server.

In passato, la maggior parte dei sistemi HPC nel settore privato era installata in data center HPC dedicati allo sviluppo di prodotti o ad altre attività di ricerca e sviluppo a monte. Ma in anni recenti, un numero crescente di aziende di ogni dimensione, molte delle quali non avevano ancora adottato l’HPC, li ha integrati nei data center aziendali per supportare operazioni di business complesse che i sistemi di server enterprise, da soli, non sono in grado di gestire.

 

Applicazioni HPC oggi

Oggi, le esigenze di HPC e IA danno impulso a grandi miglioramenti nel calcolo e nell’elaborazione dei dati e al progresso costante in un’ampia serie di problematiche scientifiche, industriali e sociali. Poiché questi carichi di lavoro continuano a crescere in termini di dimensioni e complessità, numerose organizzazioni hanno implementato soluzioni di elaborazione accelerata che forniscono maggiore potenza e larghezza di banda di memoria per gestire i carichi di lavoro a uso più intensivo di dati.

Le piattaforme di elaborazione accelerata supportano HPC, IA e analisi dati su vasta scala, migliorando la velocità e le prestazioni complessive, con la possibilità di gestire crescenti parametri dati, effettuare applicazioni di modellazione e simulazione complesse ed eseguire enormi processi di addestramento e inferenza a velocità estreme.

 

L’HPC in azienda

L’inizio di questa nuova era exascale segnerà in particolare un passaggio rivoluzionario all’elaborazione incentrata sui dati nello spazio enterprise. L’exascale imporrà rigorosi requisiti a livello di infrastruttura IT nella gestione di enormi quantità di dati per l’IA su scala estrema: i carichi di lavoro altamente sofisticati richiederanno la massima durata, maggiore larghezza di banda e interconnessioni ad alta velocità per evitare colli di bottiglia. Le organizzazioni stanno facendo a gara per prepararsi all’era exascale sviluppando tecnologie compatibili che agevoleranno la trasformazione digitale e porteranno a soluzioni più efficienti ed economicamente vantaggiose.

L’elaborazione accelerata è la base ideale per le tecniche di HPC e IA come il machine learning e il deep learning, che stanno trasformando interi settori con velocità, precisione e informazioni senza paragoni.

Numerosi mercati verticali stanno raccogliendo i frutti di questi progressi rivoluzionari, sfruttando la potenza e la velocità dell'HPC per semplificare attività di ogni tipo. Le applicazioni HPC sono presenti in quasi tutti i settori, inclusi sanità e life sciences, energia, produzione, pubblica amministrazione e servizi finanziari. %20Technology%20Spotlight%3A%20I%20CIO%20sfruttano%20l%E2%80%99HPC%20per%20aumentare%20la%20produttivit%C3%A0%20e%20la%20competitivit%C3%A0%2C%20Hyperion%20Research%2C%20agosto%202020.

L’HPC di HPE accelera l'evoluzione digitale con l'innovazione on demand

Oggi, l'evoluzione digitale non è una domanda: è un requisito. Il successo o il fallimento dipendono dal modo e dalla rapidità di adattamento e innovazione delle aziende. Ma usare i metodi dello status quo per risolvere i problemi più urgenti non ha più senso: la collettività globale ha bisogno di un approccio esponenzialmente diverso.
 
Il supercomputing rimane una parte cruciale di questo nuovo approccio e si sta evolvendo rapidamente per soddisfare i requisiti estremamente diversificati dei nostri giorni. Oggi, il supercomputing non riguarda solo alcuni sistemi esclusivi basati sulla velocità: risponde all'urgente necessità di estrarre informazioni e valore da enormi quantitativi di dati, comprendere tali requisiti di elaborazione e fornire le capacità accelerate per farlo a tutti i livelli di ricerca e business, indipendentemente dalle dimensioni.
 
I moderni carichi di lavoro di intelligenza artificiale stanno già superando i limiti del supercomputing. Le organizzazioni più avvedute sono alla ricerca di soluzioni all’avanguardia per sprigionare tutta la potenza dell’IA, ottenere un vantaggio competitivo e risolvere alcuni dei più grandi problemi del mondo. Con così tanta intelligence in gioco, la prossima fase del supercomputing è essenziale per sfruttare l’espansione dell’IA. Queste innovazioni rivoluzionarie non solo soddisferanno gli standard esistenti in termini di I/O, sicurezza e gestibilità, ma forniranno anche un’elaborazione superiore su vasta scala, comunicando i dati in modo più rapido e affidabile per ottimizzare i carichi di lavoro impegnativi.

 
Ti diamo il benvenuto nell'era exascale

L’HPC di HPE definisce, distribuisce e accelera la nuova era dell'elaborazione, quando, dove e come le organizzazioni ne hanno bisogno.
 
In un mondo in cui l'adattamento è passato dalla modalità generazionale a quella in tempo reale, le aziende devono accelerare l’evoluzione digitale con informazioni e innovazione on demand. HPE può supportarle.
 
HPE vanta quattro decenni di leadership nel settore del supercomputing, avendo creato sistemi e tecnologia per i più grandi tecnici e creativi del mondo. E sfrutta tutto questo know-how per definire e rendere disponibile la nuova era dell'elaborazione. Con questo tipo di innovazione, ogni organizzazione può trasformare l'incertezza in possibilità.
 
L'exascale è più di un punto di riferimento per la velocità o per le dimensioni del sistema: rappresenta nuovi carichi di lavoro generati da nuovi interrogativi che si intersecano con nuove funzionalità di elaborazione per generare un importante cambiamento tecnologico. HPE riunisce i requisiti tecnologici in soluzioni che offrono capacità di exascale computing a chiunque.

HPE propone sistemi HPC pronti per l'era exascale… e per quella successiva. Questi sistemi operano come un supercomputer e funzionano come il cloud, supportano un'ampia gamma di processori e architetture di accelerazione del futuro e possono essere realizzati per esigenze di qualsiasi dimensione o data center.