Ler em português
Докато облакът вече е повсеместен в корпоративните компютри, има една област, в която преминаването към облака едва започна тихо: суперкомпютрите. Общоизвестен термин за най-големите и най-мощни компютри в света, суперкомпютрите някога са били достъпни само за правителства, изследователски университети и най-богатите корпорации и са били използвани за разбиване на вражески кодове, симулиране на времето и проектиране на ядрени реактори. Но днес облакът въвежда суперкомпютрите в мейнстрийма.
Този преход има потенциала да ускори (или да наруши) начина, по който фирмите доставят сложни инженерни продукти, от проектиране на ракети, способни да достигнат космоса, и свръхзвукови самолети до създаване на нови лекарства и откриване на огромни басейни от нефт и газ, скрити дълбоко под земята. Точно както корпоративните облачни изчисления създадоха нови начини за бизнеса да ангажират клиенти и прекъсвания от софтуера като услуга към мобилните изчисления, суперкомпютрите ще разкрият нови възможности за иновационни пробиви чрез ускоряване на скоростта на научноизследователската и развойна дейност и разработването на продукти с порядъци.
Например програмата за свръхзвуков транспорт Concorde отне 25 години и 5 милиарда долара (коригирани с инфлацията), за да стартира първия си търговски полет през 1976 г. Сравнете тази времева линия с Boom Supersonic, стартираща компания, която обещава да намали наполовина времето за пътуване със самолет, превозва пътници между Ню Йорк и Париж за 3,5 часа. Основана едва през 2014 г., тя планира да достави своя свръхзвуков пътнически самолет Overture за половината време, с малка част от разходите и персонала.
Бързата скорост на научноизследователска и развойна дейност на Boom беше задвижвана от облачни суперкомпютри. Бързите софтуерни симулации позволиха на компанията да замени повечето от физическите прототипи и тестовете в аеродинамични тунели, изисквани от Concorde. Поради облака, Boom (който е клиент на Rescale) може да си позволи бързо да изпълнява 53 милиона изчислителни часа на Amazon Web Services (AWS) с планове за мащабиране до повече от 100 милиона изчислителни часа. Компанията вече има ангажименти от United да закупи 15 от своите свръхзвукови транспортни самолети, въпреки че самолетът все още не е летял. Това е колко доверие имат авиокомпаниите в милионите часове в резултатите от компютърната симулация, произведени до момента.
И така, предвид потенциала на тази технология, защо по-малко от един на всеки четири суперкомпютри за симулации са базирани в облак? Простият отговор е, че е трудно. Изчислителното инженерство изисква сложен и специализиран технологичен стек и малко фирмени ИТ организации разполагат с вътрешния експертен опит, за да създадат реална R&D операция в облака.
Има няколко причини за това. Първо, високопроизводителната изчислителна инфраструктура, която прави възможно изчислителното инженерство, е ново предложение за доставчиците на публичен облак. Второ, необходимият софтуер за симулация може да бъде сложен за настройка и поддръжка. Трето, изборът на правилната софтуерна/хардуерна комбинация и поддържането на правилната конфигурация с напредъка на ИТ технологията е от решаващо значение за постигане на оптимална производителност за изчислителни инженерни натоварвания. Запознат съм с това колко предизвикателен може да бъде този процес за организациите, защото моята фирма, Rescale, е специализирана в подпомагането на компаниите да създадат и автоматизират тези системи.
Въпреки че може да е трудно да стартирате и да работи базиран на облак суперкомпютър, наградите могат да го направят наистина си струва усилията. Днес изследователите могат да използват избрания от тях софтуер за симулация с почти неограничена изчислителна мощност, без изобщо да се притесняват за инфраструктурата, и да използват базирани на облак настолни компютри, за да взаимодействат с техните симулации или модели. Технологичните лидери могат да прилагат политики за контрол на разходите и да намерят баланса между времето за решаване и най-ниската цена. Накратко, това е ориентирано към R&D суперкомпютърно изживяване, достъпно при поискване и таксувано според потреблението.
Въпросът е: Как да разберете, че имате проблем, чиито суперкомпютър може да помогне за разрешаването?
Кога един суперкомпютър си заслужава?
През последното десетилетие големите данни дадоха на предприятието задълбочени нови бизнес прозрения и подобриха начина, по който се анализират големи набори от данни. Изчислителните методи в научноизследователската и развойна дейност ще подобрят физическата производителност на инженерните продукти чрез симулации също толкова дълбоко. Общата нишка във всички симулации е, че ние определяме вероятните наблюдения за това как един продукт би взаимодействал с околната среда, въз основа на научните принципи, които оформят нашия свят - от физиката през химията до термодинамиката.
Базираните в облак суперкомпютри могат да бъдат особено полезни за организациите в следните ситуации:
Ускоряване на времето за излизане на пазара: Оценяването на нови дизайни чрез симулация, базирана на облак, вместо физически прототипи, може драстично да ускори колко бързо компаниите могат да комерсиализират иновациите на нови продукти. Базираната във Флорида стартираща компания Sensatek създаде иновативен IoT сензор, който се придържа към турбинните перки, за да измерва вътрешните напрежения на реактивните двигатели по време на полет. Военновъздушните сили искаха да купят сензорите на Sensatek, но компанията нямаше ресурсите да закупи суперкомпютри, за да усъвършенства продукта си достатъчно бързо, докато не се насочи към високопроизводителни изчисления в облака. По подобен начин Specialized Bicycles извършва симулации с бързо създаване на прототипи, за да могат бързо да настроят фино аеродинамиката и цялостната производителност на своя шосеен велосипед.
Дигитални близнаци: Симулирането на взаимодействието на продукт със сценарии от реалния свят е критично, когато физически прототипирането е непрактично. Например Commonwealth Fusion Systems, стартираща компания за термоядрени реактори, разчита на симулации, за да валидира потенциални дизайни на реактори, тъй като никога не е съществувал комерсиален реактор за термоядрен синтез. Firefly Aerospace, базирана в Тексас ракетна компания, разчита на изчислително инженерство, за да изследва и тества дизайна на своите търговски ракети, ориентирани към Луната. По същия начин, производителите на лекарства се нуждаят от сложни симулации, за да знаят как молекулите ще взаимодействат с биологичната среда, преди да могат да се ангажират с производството на нови пробиви в откриването на лекарства.
Комбинирайте AI/ML със симулация: Симулациите могат не само да предскажат как може да се представи един продукт, проектиран от хора, но също така могат да предскажат ефективността на пълна гама от потенциални проекти. Организациите, инвестиращи в тези виртуални експерименти, развиват интелектуална собственост върху моделите, покриващи широк спектър от параметри на дизайна и последици за производителността на продукта. Това е мястото, където компаниите, приели рано, получават конкурентно предимство със своите активи от данни. Производители на автомобили като Nissan, Hyundai и Arrival правят много по-лесно и по-бързо за своите инженери да тестват нови дизайнерски техники за изграждане на по-безопасни и по-ефективни превозни средства във все по-сложна работна среда с автономни, електрически и свързани възможности. При разработването на усъвършенствани системи за подпомагане на водача, ML алгоритмите могат да обучават софтуер за водачи в симулирани светове. Точно както тестовете в аеродинамичните тунели на самолети станаха виртуални, така може да се тестват и системи за автономно шофиране. В областта на науките за живота Recursion Pharmaceuticals прилага техники за изкуствен интелект в биологията и ускорява откритията на нови лекарства чрез анализиране на клетки 20 пъти по-бързо с помощта на машинно обучение на суперкомпютри.
Нови продукти или услуги с възможност за изчисление: Мащабът на облака и свързаната природа създават нови възможности за наука и инженерство. Например, Samsung Electronics създаде базирана на облак платформа за сътрудничество в областта на изчислителното инженерство, така че клиентите без фабрично оборудване – които проектират и продават хардуер, но не го произвеждат – могат да използват разнообразни инструменти за автоматизиране на електронния дизайн при поискване и да си сътрудничат по проекти със Samsung преди производство. Този нов подход по същество носи непрекъсната интеграция (често срещана практика в разработката на софтуер днес) към инженерните продукти. Инженерите могат не само бързо да валидират своите дизайнерски решения, но и да интегрират своите дизайни в цялостна система за безпроблемно сътрудничество и симулация и валидиране на ниво система.
От Big Data към Big Compute
С всички инвестиции през последното десетилетие около социални медии, мобилни и облачни технологии, следващите големи индустриални трансформации вероятно ще дойдат в света на науката и инженерството . В този нов свят генерирането на данни – не само събирането – ще нараства по важност, тъй като симулациите, които създават цифрови близнаци на продукти от реалния свят, стават все по-чести.
Използването на суперкомпютри в облака става основополагащо за иновациите в много индустрии, особено тъй като непрекъснатата интеграция и непрекъснатите доставки свързват научноизследователската и развойната дейност все по-близо до продуктовите цикли и процеса на доставка на софтуер на компанията. Суперкомпютрите в облака правят възможно това, което вчера изглеждаше като научна фантастика. Наистина има цели индустрии, които съществуват само благодарение на тази нова изчислителна способност - като частните космически пътувания.
Ракетни компании като SpaceX и Blue Origin едва ли бяха възможни преди 15 години. Тези лидери в иновациите в космонавтиката изискваха стотици милиони долари, само за да изградят компютърна инфраструктура, която може да изпълнява симулациите, необходими на техния бизнес. Но авиокосмическите компании от следващо поколение като Firefly, Relativity и Virgin Orbit вече могат да предоставят резултати от научноизследователска и развойна дейност на по-малко от една десета от цената на своите наследени колеги. И те могат да направят това днес във всякакъв мащаб, като бързо премахват бариерите пред иновациите.
Днес всеки може да завърти суперкомпютър от световна класа с кредитната си карта. Това променя темпото и динамиката на иновациите, чието въздействие едва наскоро започва да се проявява.
