Die Zukunft dreht sich alles um High Performance Computing (HPC)
Jack Bedell-Pearce, CEO und Mitbegründer von 4D-Rechenzentren, zeigt, wie High Performance Computing (HPC) die Zukunft des Computing sein könnte, und welche Herausforderungen und Möglichkeiten es bietet.
Beim Computing dreht sich in der Zukunft alles um Hochleistung
Von Jack Bedell-Pearce (CEO und Mitbegründer von 4D Data Centres)
High Performance Computing (HPC) hat jetzt einen enormen Einfluss auf eine Reihe von Branchen und hilft, komplexe Probleme in Wissenschaft, Technik und Wirtschaft zu lösen.
Einst nur für Universitätseinrichtungen und große Unternehmen verfügbar, hat es sich nun für den Mainstream geöffnet – teilweise dank Colocation-Rechenzentren, die die zum Hosten von HPC erforderliche Infrastruktur als Service für Unternehmen anbieten können, die dazu nicht in der Lage wären.
Die Verlagerung des Fokus hin zu einem digitalen Bedarf – als Folge der COVID-19-Pandemie – hat nun viele Unternehmen dazu veranlasst, darüber nachzudenken, wie sie ihre On-Premise-Server, die mehr Rechenleistung und Datenspeicher als je zuvor verbrauchen, sicher aufbewahren können.
Insbesondere für die Wissenschaft haben die Auswirkungen von COVID-19 der Welt gezeigt, wie wichtig HPC im Kampf gegen das Virus sein kann. HPC ist wesentlich leistungsfähiger als normale Computer und kann extrem große Datenmengen schnell verarbeiten, was zu schnelleren Erkenntnissen, schnelleren Diagnosen und der Möglichkeit zur Erforschung potenzieller Impfstoffe führen kann.
Während Millionen von Menschen auf der ganzen Welt bereits gegen COVID-19 geimpft wurden, müssen umfangreiche Forschungsarbeiten durchgeführt werden, um zukünftige Strategien zu entwickeln und weitere Bedrohungen durch COVID-19 in der Zukunft einzudämmen.
Und die Arbeit dazu hat bereits begonnen. Auf dem Höhepunkt der globalen Pandemie im März 2020 startete die US-Bundesregierung die COVID-19-Konsortium für Hochleistungsrechner – mit Unterstützung von Unternehmen wie Google, Hewlett Packard, IBM, Microsoft und NASA.
Dies brachte Branchen- und akademische Führungskräfte aus der ganzen Welt zusammen und ermöglichte den Zugang zu den leistungsstärksten Hochleistungs-Computing-Ressourcen zur Unterstützung der COVID-19-Forschung. Bestehend aus 43 Mitgliedern, gibt es derzeit 100 Projekte, die 50,000 GPUs, 165,000 Knoten und 6.8 Millionen CPU-Kerne verwenden. Sie können rund 330 Billionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde ausführen – das entspricht 330 Petaflops.
Die leistungsstarken Algorithmen von Supercomputern können hoffentlich dazu beitragen, die Zeit zu verkürzen, die benötigt wird, um lebensrettende Medikamente auf den Markt zu bringen. Laut Pharmaceutical Research and Manufacturers of America dauern klinische Studien im Durchschnitt sechs bis sieben Jahre, was die Kosten für Forschung und Entwicklung auf 2.6 Milliarden US-Dollar ansteigen lässt.
Während HPC der medizinischen Wissenschaftsbranche erhebliche Vorteile bietet, gibt es andere Sektoren, in denen es gut eingesetzt wird. Dazu gehören Medien und Unterhaltung – um Spielfilme zu bearbeiten, Spezialeffekte zu rendern und Live-Events auf der ganzen Welt zu streamen. Darüber hinaus hat HPC in den Bereichen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen dazu beigetragen, Kreditkartenbetrug aufzudecken, selbstfahrende Fahrzeuge zu lehren und Techniken zur Krebsvorsorge zu verbessern.
Die Zukunft von HPC ist schnell
Auf der ganzen Welt werden neue Supercomputer auf den Markt gebracht, und es ist ein willkommener Anblick, wenn wir nach neuen Wegen suchen, um intensive Datenverarbeitungsaktivitäten zu bewältigen. Im Juli 2021 stellte Großbritannien mit Cambridge-1 den leistungsstärksten Supercomputer des Landes vor.
Cambridge-1 wurde von NVIDIA entwickelt und liefert mehr als 400 Petaflops an KI-Leistung und acht Petaflops an Linpack-Leistung, die Wissenschaftlern und Gesundheitsexperten dabei helfen werden, die leistungsstarke Kombination aus KI und Simulation zu nutzen, um die weltweit führende Biowissenschaftsbranche des Landes zu stärken .
Cambridge-1 ist der erste Supercomputer, den NVIDIA der Förderung branchenspezifischer Forschung in Großbritannien gewidmet hat. Das Unternehmen beabsichtigt außerdem, in Cambridge ein KI-Exzellenzzentrum mit einem neuen Arm-basierten Supercomputer zu errichten, das weitere Branchen im ganzen Land unterstützen wird.
In den USA planen Hewlett Packard und AMD die Installation des ihrer Meinung nach schnellsten Supercomputers der Welt, El Capitan, im Jahr 2023. Er soll schneller als die 200 schnellsten Supercomputer von heute zusammen sein, wobei beide Unternehmen versprechen, dass er mit zwei arbeiten wird Exaflops oder zwei Quintillionen Berechnungen pro Sekunde.
Um dies in einen Kontext zu stellen: Wenn die Weltbevölkerung eine solche Berechnung pro Sekunde durchführen könnte, würde jeder acht Jahre brauchen, um den Wert einer Sekunde des El Capitan-Computing zu erreichen.
Das Verständnis des Potenzials von HPC ist entscheidend
Diese beiden Beispiele für neue Supercomputer sind der Beweis dafür, dass eine Fülle von Technologien darauf wartet, eingesetzt zu werden, um die Herausforderungen von morgen zu meistern.
Daher ist es nicht verwunderlich, dass immer mehr Unternehmen nach Möglichkeiten suchen, das Potenzial des lukrativen HPC-Marktes zu erschließen, dessen Wert geschätzt wird 49.4 Mrd. USD von 2025. In einer Welt, in der die Technologie weiterhin schnelle Fortschritte macht, sind der Bedarf und die Nachfrage nach HPC immer dringender geworden.
Es kommt jedoch mit seinen Herausforderungen. Während die Fähigkeit, große Datenmengen schnell und genau zu verarbeiten, für jedes Unternehmen attraktiv ist, sind die Kosten für die Einrichtung und Wartung eines HPC-Systems hoch. Es gibt enorme Investitionsausgaben (CAPEX) für die unterstützende Infrastruktur (Kühlung, Notstromversorgung, Brandbekämpfung usw.) und dieser Faktor allein kann Start-ups und KMU davon abhalten, HPCs einzuführen, zumal der benötigte Energiebedarf enorm ist und HPCs auch Spezialisten erfordern Wasserkühlsysteme.
Da die meisten Unternehmen nicht über die notwendige Infrastruktur verfügen, um ein eigenes HPC-System zu hosten, können sie durch die Zusammenarbeit mit einem Rechenzentrum die Vorteile nutzen, ohne dass es die Welt kostet. Da sich die HPC-Anforderungen jedoch von Fall zu Fall unterscheiden, ist die Wahl der richtigen Lösung eine der wichtigsten Investitionsentscheidungen, die ein Unternehmen treffen kann. Vor allem, wenn man das Gesamtbild betrachtet, damit die Wachstumspläne des Unternehmens nicht beeinträchtigt werden.
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Die Auswirkungen von HPC sind bereits auf der ganzen Welt zu spüren, aber wenn Sie sich die Zeit nehmen, seine Vorteile zu verstehen, können Unternehmen seine endlosen Möglichkeiten nutzen.
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