这一“古老”行业,正在焕发新的青春
 

早在上个世纪60年代,

高性能计算(HPC)就已经被应用于

解决军事、科研等高尖端领域的计算问题,

可算是贯穿科技领域的最“古老”行业之一。

“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家。”

随着高性能计算应用的领域越来越广泛,

HPC开始走向“平民化”。

然而,这条路并非坦途......

多年来,人们对HPC有一种固化的认知:即高性能计算领域的技术发展只能代表纯粹计算技术上的进步。作为IT行业“金字塔上的明珠”,却很难在普遍性的行业应用上发挥它的价值。


然而,在当今这个最好的时代,科技变成了所有行业的驱动力,数字化转型的浪潮正在影响各行各业。在技术至上的背景下,作为科技领域最顶尖的计算力代表,HPC也正在面临一个新的时代,当HPC真正做到“平民化”,这支略显陈旧的“酒瓶”,才会散发出令人陶醉的酒香。


准备好迎接HPC的新时代了吗?


HPC平民化,还要过翻过几座山


没错,过去我们对HPC的认知,更多的是来自于科研院所。但随着高性能计算的应用领域越来越广泛,高性能计算已经走入了一个全新的时代。


以前高性能计算主要集中在传统行业领域的研究,如石油、气象、材料、物理和地球科学计算等领域。而近几年随着高性能计算技术快速发展,互联网与传统行业不断地渗透和融合,推动了工业4.0、智能语音、人脸识别、智慧医疗、可穿戴设备等各个领域的快速发展。


根据2015年IDC发布的HPC报告显示,2014年全球HPC市场约为210亿美元,预计到2019年将增长为312亿美元,年复合增长率为8.3%。这证明了HPC这一“古老”的行业,正在焕发出新的青春。



在中国市场,HPC的发展速度比全球市场更快。2016年7月,国务院印发了《十三五国家科技创新规划》,其中HPC与云计算、人工智能、物联网等同时被列为“十三五”期间重点发展的新一代信息技术。这必将推动HPC技术和应用在中国的进一步发展和普及。


当然,我们要更加清醒地认识到HPC走向发展还需要翻过这几座山。


第一

行业应用释放HPC计算价值

困扰HPC的难题永远不是计算本身,而是缺少足够的行业应用来释放计算的价值。


我们知道,在数字经济时代,IT应用开发部署直接决定着企业数字化创新的能力,这将会有效地触发应用量的急剧增加。同时,应用的多线程和高并发技术走向,催生出更多的HPC需求。此外,在C2B的数字化新模式中,数据成为企业业务新引擎。系统处理能力决定着用户体验和增长空间,也会带动HPC的市场需求不断增加。


第二

大数据+HPC

大数据与HPC的组合正在新的领域内创造出全新的解决方案,这已经成为一种趋势。


那么,在数字化转型的浪潮下,服务创新加速了线上线下协同,产业链上下游的协作创新,驱动了大数据分析在大数据洞察、商情、舆情分析等应用的发展。大数据与HPC的结合衍生出了HPDA(High Performance Data Analysis,高性能数据分析)技术。据IDC数据显示,目前有67%的HPC资源用于HPDA,而机器学习/深度学习、欺诈检测的需求就是其中较为典型的应用。可见,大数据时代的到来将使HPDA应用成为HPC的下一个强力增长点。


第三

HPC应用

过去,HPC的应用集中在天气预报,石油勘探这样的科研项目中,所以新应用的创新至关重要。


更重要的是,在数字经济时代,HPC技术成为实现“智能”的关键支撑。无论是智能制造、智慧医疗、智慧城市、智能家居,高性能计算都将成为核心技术。特别是近两年备受关注的人工智能领域,如自动驾驶汽车、无人机、人脸识别、医疗诊断、智能家居等让HPC成为人工智能模型训练的重要支撑平台。这说明HPC正在从过去的主要应用于传统科研领域的计算密集型为主,逐渐转向新兴的大数据、人工智能以及深度学习等方向进行融合和演进。


第四

HPC的准入门槛

过去,HPC一直是价格高昂的代名词,这个行业如果要走向普及,其准入门槛必须要不断地降低。


首先,标准化的HPC方案,降低了高性能成本门槛。其次,在处理器方面,微处理器大举进入HPC市场,CPU从单核演变到多核。并出现了针对HPC而优化的芯片和架构,在性能大幅提升的同时,性价比优势日益凸显。另外,针对典型行业HPC的蓝图参考架构、高性能生态联盟、高性能应用框架,降低了HPC架构部署管理的难度和应用开发强度,使HPC的技术门槛进一步降低,加速了HPC市场的普及。


走向普及,HPC面临的五点挑战


翻过了这几座山的HPC奠定了崛起的基础。当然,我们也无法忽视限制HPC发展的技术难题和挑战。


其一,开放的架构

我们知道传统HPC采用封闭计算,这是HPC普及的最大市场阻力。所以,基于开放、标准的x86架构,以及利用集群技术实现HPC系统无疑已经成为技术主流,而不具有开放性的系统终将被淘汰或边缘化。


其二,扩展能力

随着对计算机系统性能的要求不断提高,HPC平台既需要提供模块化部署,同时,也应具有较强的扩展能力,可以方便地实现节点增加、系统扩充和升级,以有效保护用户的前期投入。


其三,个性化

HPC满足不同应用的个性化需求给传统HPC产品带来挑战。HPC与应用密切相关,因此其架构需要面对多样化需求的挑战,也就是需要用灵活性应对多样化的应用。


其四,功耗

功耗是HPC发展面临的重要挑战之一,降低功耗是高性能计算机创新的重要方向。在数据量以EB级速度增长的情况下,低成本、高效率的HPC常常是用户的首选,而只有降低功耗,才能实现目标。


其五,运维

HPC项目建设是一项复杂的系统工程,涉及面广且技术门槛高,而大多数用户的HPC中心缺乏专业的运维团队,缺乏标准化、自动化、专业化的管理流程。因此,用户需要从前期系统的规划与咨询,到项目实施、技术支持等在内的端到端解决方案,包括从基础架构服务、验证到配置服务,既方便部署,又能简化维护和管理,减轻运维人员的负担。鉴于此,用户在计划部署HPC系统时,应选择端到端的针对本行业应用特点的解决方案。既能满足HPC的需求,又能尽快部署、简化管理,并能得到完善的服务。


三大策略、四大优势

戴尔布局“平民化”HPC


戴尔中国4.0战略的目标是赋能中国企业数字化转型。因此,随着HPC的重要性逐渐提升,戴尔也开始强化HPC的战略落地,并怀着HPC“大众化”的愿景,推动HPC生态圈和服务落地。所以,为了进一步推进HPC的应用和普及,让更多的人都能用得上,用得起HPC,戴尔HPC制定了三个方向的策略。

第一,与科研机构共建HPC平台和实验室。例如,戴尔与清华大学、上海交大等单位合作建立了HPC中心;戴尔与中科院自动化所展开合作,共建“人工智能与先进计算联合实验室”,为中科院搭建基于HPC的人工智能和深度学习的研发和服务平台。

第二,与领先的合作伙伴共同构建HPC生态圈。例如,戴尔为此在全球范围内积极与业内领先的合作伙伴合作,包括英特尔、NVIDIA、Mellanox、Bright Computing、Altair PBSworks等,共同构建HPC生态圈。

第三,推出HPC简化方案以适合各种规模的企业。戴尔在全球推出了简化的HPC系统产品组合,既可提供定制的HPC系统的灵活性,又具备预配置型系统的速度,简便性和可靠性。目前戴尔已经推出面向科学研究、生命科学、制造业的HPC解决方案。


事实上,围绕这三大策略,戴尔的HPC已经在中国做到了有效落地。也积累了相当多的经验,那么戴尔HPC又有哪些值得一提的行业优势呢?



开放的产品系列

戴尔的服务器、存储、网络到工作站,以及通过战略合作提供的HPC管理软件和平台。例如,戴尔针对大数据分析、深度学习推出了C4130高性能服务器;针对超可扩展计算性能和工作负载优化,推出了C6320/C6420 高性能服务器和 R730/R740服务器等等。


端到端的解决方案

戴尔针对典型行业提供了蓝图方案,还与Bright Computing战略合作,通过各种HPC应用框架,最大限度地降低了大数据和深度学习应用HPC架构部署管理的复杂度;通过开源和文件系统,提供各种HPC存储方案。同时,戴尔也是Open HPC开源项目的创始成员之一,致力于开源HPC生态的建立,简化HPC应用开发和部署的复杂性。


优质的HPC生态圈

戴尔在全球范围内积极与业内领先的合作伙伴联合。同时,戴尔还与众多大学和科研机构建立长期的合作伙伴关系,共同开拓HPC应用领域,实现戴尔、合作伙伴、用户三方共赢。


专业的HPC服务

戴尔能提供工厂集成服务、部署服务和远程管理服务等。此外,戴尔公司为客户提供完善的端到端的咨询服务和解决方案,包括应用、业务流程、咨询、基础架构和支持,以及移动和安全方面的服务解决方案。


总的来说,HPC要做到旧瓶装新酒, 

就要翻越高山,克服挑战,

并找到戴尔这样怀揣着“推进HPC应用

和普及”梦想的全面端到端解决方案提供商,

使其在数字化转型的大潮中

以“平民化”获得新生。


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《戴尔助力高性能计算走向普及》
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