Les technologies HPC

Si au 19ème siècle la principale richesse était l’or, au 20ème siècle, le pétrole est devenu à cet endroit. Mais maintenant, les données sont devenues la principale ressource. Et dans un monde dans un environnement particulièrement concurrentiel, plus la capacité de traiter efficacement les données est élevée, plus l’entreprise peut atteindre. Et la liste ne se limite pas aux entreprises commerciales, elle comprend également les institutions financières, les entreprises informatiques, les organisations médicales et les centres scientifiques. Ce n’est qu’une petite liste d’organisations où vous devez effectuer des tâches, affectant une énorme quantité de ressources informatiques. 

Les tests d’Ingénierie, l’analyse du génome et même la modélisation du changement climatique sont des opérations qui nécessitent des calculs complexes et d’énormes quantités de données. Si vous prenez un ordinateur standard ordinaire, il ne peut tout simplement pas faire face à de telles opérations. Dans de telles situations, technologies HPC spécialement conçue aide.

Qu’est-ce que c’est? En fait, HPC définition qui peut gérer même les tâches informatiques les plus complexes. Et surtout, tout faire très rapidement. Son travail est basé sur le principe – la combinaison des ressources de nombreux nœuds de calcul qui fonctionnent simultanément. En termes simples, combinez des Ordinateurs super puissants, des réseaux à haute vitesse et des clusters en un seul système informatique à haute efficacité.

Parlons de la manière dont ils accomplissent les tâches, des tâches qu’ils peuvent accomplir pour l’entreprise et de ce qui nous attend dans le futur dans ce domaine.

Comment fonctionne le HPC informatique? 

L’objectif d’un tel système est un calcul haute performance très efficace, et cela est facilité par la distribution de l’architecture, c’est-à-dire qu’un système comprend une grande quantité de ressources informatiques. Il peut y avoir jusqu’à un millier de serveurs à la fois, qui sont ensuite inclus dans les clusters de calcul. Mais pour un fonctionnement normal, un processus séparé est installé, la mémoire du système de stockage pour chaque nœud, qui à son tour, ils ont des connexions par des réseaux à grande vitesse et à bande passante.

Pour le fonctionnement normal du système, il est nécessaire de penser à un système de stockage, de ventilation naturelle et de refroidissement, et les baies de serveur aideront ici.

La principale caractéristique du système est que les données sont traitées simultanément. Ce fonctionnement parallèle permet de diviser une grande tâche en plusieurs sous-tâches qui sont traitées sur différents nœuds. La vitesse d’exécution de chaque tâche augmente plusieurs fois par rapport à la manière séquentielle de traiter un ordinateur standard.

Dans ce cas, il existe deux types classiques de déploiement HPC IT:

• Systèmes HPC locaux. Ils visent à fournir un contrôle total sur le processus informatique. Le seul inconvénient est que l’équipement, les systèmes de refroidissement et l’équipe de maintenance nécessitent des coûts, et parfois très importants. Ils sont généralement installés dans des centres de données ou des institutions scientifiques.
• Les solutions HPC basées sur le cloud fonctionnent uniquement à la demande, ce qui permet de réduire le seuil d’entrée. De plus, le système a une certaine flexibilité, ce qui permet à l’avenir d’évoluer, et même les investissements dans l’infrastructure ne sont pas si importants, et parfois tout simplement inexistants. De telles solutions sont choisies par les grands fournisseurs de cloud tels qu’AWS, Microsoft Azure, Google Cloud.

Cas d’usage de la technologie HPC

Ces solutions sont assez polyvalentes, car en raison de leur grande efficacité et de leur vitesse, elles peuvent être utiles pour résoudre des problèmes très différents: 

• Institutions scientifiques. Dans ce domaine, plusieurs tâches sont nécessaires pour la modélisation du climat, où il est nécessaire de regarder simultanément les prévisions et les données dans de nombreux endroits en même temps. Aussi en génomique et en bioinformatique, il est possible d’effectuer des analyses d’ADN, ou par exemple de trouver des mutations. Tout cela nécessite le traitement parallèle d’une grande quantité d’informations.
• Industrie. Dans le domaine de l’énergie, il est utile de calculer la propagation du pétrole et du gaz, ou par exemple de supposer quelles sources d’énergie alternatives peuvent être utilisées. Et dans l’industrie automobile, il aide à effectuer des tests de collision ou à calculer le niveau d’efficacité d’un certain carburant et d’une certaine quantité. 
• IT et affaires. Dans le domaine de la Finance, il aide à calculer les risques, à effectuer des analyses même directement en temps réel. En outre, un tel système peut traiter une quantité gigantesque d’informations pour faire une prévision ou identifier un système dans ces données. 

Et la bonne nouvelle est que non seulement les grandes entreprises ou certains centres scientifiques bien connus peuvent se permettre d’acheter un tel système. En raison du développement de la technologie cloud et du prix relativement faible de l’équipement, ces technologies deviennent de plus en plus abordables, même pour les entreprises de taille moyenne.

Avantages du HPC pour les entreprises et les particuliers

De telles décisions ne sont pas simplement devenues populaires, elles entraînent de nombreux avantages qui affectent favorablement le développement de l’entreprise. Quels sont les avantages?

• La vitesse est le principal avantage. Maintenant, de nombreuses opérations peuvent être effectuées en quelques heures et parfois même en quelques minutes, bien qu’auparavant, il fallait attendre même quelques jours.
• Exactitude. Toutes les opérations sont effectuées non seulement rapidement, mais aussi correctement. Les modèles sortent précis même dans les moindres détails.
• Gain de temps et de ressources. Lorsque toutes les tâches sont exécutées simultanément, cela permet d’économiser sur le développement et, à l’avenir, d’économiser sur les tests. 
• Compétitivité. Lorsque le système fonctionne rapidement et efficacement, l’entreprise peut atteindre un niveau de qualité supérieur. Les analyses, les calculs, la publication d’un nouveau produit ou la recherche sont meilleurs que ceux d’organisations similaires.
• Innovations. Lorsque tous les systèmes fonctionnent de manière stable, vous pouvez atteindre un nouveau niveau, c’est-à-dire que l’entreprise se développe. 
• Accessibilité. En raison du développement du système, ils deviennent plus accessibles, car il n’est pas nécessaire de dépenser autant, même dans le domaine de la Finance. 

Les défis et limites du HPC

Malgré le développement du infrastructure HPC, il n’a pas encore atteint un niveau parfaitement établi. Parmi les principaux défis, on peut distinguer:

• L’infrastructure nécessite des investissements. L’équipement, les réseaux et les espaces de serveurs nécessitent tous de l’argent, bien que cela justifie les fonds, mais il n’est pas toujours possible de les déposer immédiatement.
• Un personnel informatique qualifié est un must pour soutenir le travail. Et l’entretien et la mise à jour sont nécessaires régulièrement. Tous les membres du personnel doivent être formés en permanence afin que leur niveau de compétence corresponde au niveau de développement technologique. 
• Le système de refroidissement contribue à un fonctionnement stable, et ils sont nécessaires, car plus la puissance des nœuds de calcul est élevée, plus le refroidissement est nécessaire en raison de la dépense d’énergie et de la production de chaleur.
• La compatibilité peut également «boiter», car tous les Ordinateurs ne peuvent pas supporter de telles conditions de travail. Il est nécessaire de les tester et de les adapter aux exigences. 
• La sécurité doit être assurée au plus haut niveau. Les données doivent toujours être en sécurité afin qu’elles ne tombent pas entre de mauvaises mains.

Malgré ce nombre de problèmes, ils sont tous solubles. Et peu à peu, tout devient plus facile et plus accessible. 

L’évolution et l’avenir du HPC

Comme toutes les solutions modernes, les HPC informatique ne restent pas immobiles. Surtout ces derniers temps en raison de la popularité, ils changent constamment, et tout pour le mieux. Il passe progressivement à l’informatique exaflop. En termes simples, le système peut maintenant résoudre un quintillion d’opérations par seconde. Il est clair sans mots que c’est une puissance et une vitesse énormes. Maintenant, le système peut déjà calculer la météo en temps réel et immédiatement dans le monde entier. Cela aide également à créer un modèle d’atomes dans le corps humain. 

Qu’est-ce qui nous attend dans cette direction?

• Possibilité de travailler en collaboration avec l’intelligence artificielle;
• Travailler avec une énorme quantité de données;
• Fonctionnement avec des solutions cloud;
• Capacité à effectuer des calculs quantiques;
• Haut niveau d’efficacité énergétique.

L’informatique haute performance est déjà une partie normale des affaires, de l’industrie et de la science. Un tel système vous permet d’effectuer de nombreuses tâches en même temps, ce qui signifie que tout est plus efficace et plus rapide, si vous comparez même avec quelques années plus tôt. 

Les solutions changent constamment, l’informatique simple est remplacée par l’intelligence artificielle, les Ordinateurs sont remplacés par des solutions cloud. De plus, de tels systèmes deviennent plus accessibles, ce qui permet une utilisation dans de nombreux systèmes. L’essentiel est que tout se développe, ce qui signifie que des concepts encore plus avancés nous attendent dans un avenir proche.