Ler em português
Vaikka pilvi on nyt kaikkialla yritystietojenkäsittelyssä, on yksi alue, jolla siirtyminen pilveen on vasta hiljattain alkanut: supertietokone. Maailman suurimmille ja tehokkaimmille tietokoneille tarkoitettu supertietokoneet olivat aikoinaan vain hallitusten, tutkimusyliopistojen ja menestyneimpien yritysten saatavilla, ja niitä käytettiin vihollisen koodien murtamiseen, sään simuloimiseen ja ydinreaktorien suunnitteluun. Mutta nykyään pilvi tuo supertietokoneen valtavirtaan.
Tämä siirtymä voi nopeuttaa (tai häiritä) sitä, miten yritykset toimittavat monimutkaisia suunniteltuja tuotteita, aina avaruuteen ulottuvien rakettien ja yliäänisuihkujen suunnittelusta uusien lääkkeiden luomiseen ja syvällä maan alle piiloutuneiden valtavien öljy- ja kaasualtaiden löytämiseen. Aivan kuten yritysten pilvilaskenta loi yrityksille uusia tapoja sitouttaa asiakkaita ja häiriöitä palveluna ohjelmistosta mobiiliin tietotekniikkaan, superlaskenta avaa uusia mahdollisuuksia innovaatioiden läpimurroille nopeuttamalla T&K-nopeutta ja tuotekehitystä suuruusluokkaa.
Esimerkiksi Concorde-yliääniliikenneohjelma kesti 25 vuotta ja 5 miljardia dollaria (inflaatiokorjattuina) ensimmäisen kaupallisen lentonsa käynnistämiseen vuonna 1976. Vertaa tätä aikajanaa Boom Supersoniciin, startupiin, joka lupaa puolittaa lentomatka-ajan. matkustajia New Yorkin ja Pariisin välillä 3,5 tunnissa. Se perustettiin vasta vuonna 2014, ja se suunnittelee toimittavansa Overture-yliäänilentokoneen puolet nopeammin, pienellä osalla kustannuksista ja henkilöstöstä.
Boomin nopea T&K-nopeus perustui pilvisuperlaskentaan. Nopeiden ohjelmistosimulaatioiden ansiosta yritys pystyi korvaamaan suurimman osan Concorden vaatimista fyysisistä prototyypeistä ja tuulitunnelitestauksista. Pilven ansiosta Boomilla (joka on Rescale-asiakas) oli varaa suorittaa nopeasti 53 miljoonaa laskentatuntia Amazon Web Services -palvelussa (AWS) ja suunnitelmia skaalata yli 100 miljoonaan laskentatuntiin. Yhtiö on jo sitoutunut Unitedilta ostamaan 15 yliäänilentokonettaan, vaikka kone ei ole vielä lentänyt. Näin paljon lentoyhtiöt luottavat miljoonien tuntien tietokonesimulointituloksiin, joita on tähän mennessä tuotettu.
Joten, kun otetaan huomioon tämän tekniikan mahdollisuudet, miksi vähemmän kuin joka neljäs supertietokone on pilvipohjainen simulointi? Yksinkertainen vastaus on, että se on vaikeaa. Laskennallinen suunnittelu vaatii monimutkaista ja erikoistunutta teknologiapinoa, ja harvoilla yritysten IT-organisaatioilla on omaa asiantuntemusta todellisen T&K-toiminnan luomiseksi pilvessä.
Tähän on muutama syy. Ensinnäkin korkean suorituskyvyn laskentainfrastruktuuri, joka mahdollistaa laskennallisen suunnittelun, on uusi tarjous julkisille pilvipalveluntarjoajille. Toiseksi tarvittava simulointiohjelmisto voi olla monimutkaista asentaa ja ylläpitää. Kolmanneksi oikean ohjelmiston ja laitteiston yhdistelmän valitseminen ja oikean kokoonpanon ylläpitäminen IT-tekniikan kehittyessä on ratkaisevan tärkeää optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi laskennallisen suunnittelun työkuormilla. Tiedän, kuinka haastava tämä prosessi voi olla organisaatioille, koska yritykseni Rescale on erikoistunut auttamaan yrityksiä näiden järjestelmien perustamisessa ja automatisoinnissa.
Vaikka pilvipohjaisen supertietokoneen saattaminen käyttöön voi olla vaikeaa, palkkiot voivat tehdä siitä vaivan arvoisen. Nykyään tutkijat voivat käyttää valitsemaansa simulaatioohjelmistoa lähes rajattomalla laskentateholla ilman, että heidän tarvitse huolehtia infrastruktuurista, ja käyttää pilvipohjaisia pöytäkoneita vuorovaikutuksessa simulaatioidensa tai malliensa kanssa. Teknologiajohtajat voivat soveltaa käytäntöjä hallitakseen kustannuksia ja löytääkseen tasapainon ratkaisuajan ja alhaisimpien kustannusten välillä. Lyhyesti sanottuna se on T&K-keskeinen supertietokonekokemus, joka on saatavilla pyynnöstä ja kulutuksen mukaan.
Kysymys kuuluu: Mistä tiedät, että sinulla on ongelma, jonka supertietokone voisi auttaa ratkaisemaan?
Milloin supertietokone kannattaa?
Viime vuosikymmenen aikana big data antoi yritykselle syvällisiä uusia oivalluksia liiketoimintaan ja paransi suurten tietojoukkojen analysointia. Laskennalliset menetelmät T&K:ssa parantavat suunniteltujen tuotteiden fyysistä suorituskykyä simulaatioiden avulla yhtä perusteellisesti. Yhteinen lanka kaikissa simulaatioissa on se, että määritämme todennäköisiä havaintoja siitä, kuinka tuote olisi vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa, perustuen maailmaamme muokkaaviin tieteellisiin periaatteisiin - fysiikasta kemiaan termodynamiikkaan.
Pilvipohjainen supertietokone voi olla erityisen hyödyllinen organisaatioille seuraavissa tilanteissa:
Nopeuta markkinoilletuloaikaa: Uusien mallien arvioiminen pilvipohjaisen simuloinnin avulla fyysisen prototyyppien sijaan voi nopeuttaa merkittävästi sitä, kuinka nopeasti yritykset pystyvät kaupallistamaan uusia tuoteinnovaatioita. Floridassa toimiva startup Sensatek loi innovatiivisen IoT-anturin, joka kiinnittyy turbiinin siipiin mittaamaan suihkumoottoreiden sisäistä rasitusta lennon aikana. Ilmavoimat halusivat ostaa Sensatekin antureita, mutta yrityksellä ei ollut resursseja ostaa supertietokoneita kehittääkseen tuotettaan tarpeeksi nopeasti, ennen kuin se siirtyi korkean suorituskyvyn pilvilaskentaan. Samoin Specialized Bicycles suorittaa simulaatioita nopealla prototyyppien valmistuksella, jotta ne voivat nopeasti hienosäätää maantiepyörän aerodynamiikkaa ja yleistä suorituskykyä.
Digitaaliset kaksoset: Tuotteen vuorovaikutuksen simulointi todellisten skenaarioiden kanssa on erittäin tärkeää, kun prototyyppien fyysinen luominen on epäkäytännöllistä. Esimerkiksi Commonwealth Fusion Systems, fuusioydinreaktorin käynnistys, luottaa simulaatioihin validoidakseen mahdolliset reaktorisuunnitelmat, koska kaupallista fuusioreaktoria ei ole koskaan ollut olemassa. Firefly Aerospace, Texasissa toimiva rakettiyritys, luottaa laskennalliseen suunnitteluun tutkiakseen ja testatakseen kuuhun sidottujen kaupallisten rakettien rakenteita. Samoin lääkevalmistajat tarvitsevat monimutkaisia simulaatioita tietääkseen, kuinka molekyylit ovat vuorovaikutuksessa biologisen ympäristön kanssa, ennen kuin ne voivat sitoutua tuottamaan uusia lääkekehityksen läpimurtoja.
Yhdistä tekoäly/ML simulaatioon: Simulaatioilla voidaan ennustaa yksittäisen ihmisen suunnitteleman tuotteen suorituskykyä, mutta ne voivat myös ennustaa kaikkien mahdollisten mallien suorituskyvyn. Näihin virtuaalikokeisiin investoivat organisaatiot kehittävät immateriaaliomaisuutta malleihin, jotka kattavat laajan valikoiman suunnitteluparametreja ja vaikutuksia tuotteen suorituskykyyn. Täällä varhain käyttöön ottavat yritykset saavat kilpailuetua tietoresursseillaan. Autonvalmistajat, kuten Nissan, Hyundai ja Arrival, tekevät insinööreilleen paljon helpompaa ja nopeampaa testata uusia suunnittelutekniikoita turvallisempien ja tehokkaampien ajoneuvojen rakentamiseksi yhä monimutkaisemmassa käyttöympäristössä, jossa on autonomisia, sähköisiä ja yhdistettyjä ominaisuuksia. Kehittäessään edistyneitä kuljettajaa avustavia järjestelmiä ML-algoritmit voivat kouluttaa kuljettajan ohjelmistoja simuloituihin maailmoihin. Aivan kuten lentokoneiden tuulitunnelien testaus on muuttunut virtuaaliseksi, niin myös autonomisten ajojärjestelmien testaus. Biotieteiden avaruudessa Recursion Pharmaceuticals soveltaa tekoälyn tekniikoita biologiaan ja nopeuttaa uusien lääkkeiden löytöjä analysoimalla soluja 20 kertaa nopeammin supertietokoneiden koneoppimisen avulla.
Uudet laskentapohjaiset tuotteet tai palvelut: Pilven mittakaava ja yhdistetty luonne luovat uusia mahdollisuuksia tieteelle ja tekniikalle. Esimerkiksi Samsung Electronics loi pilvipohjaisen alustan laskennallista suunnitteluyhteistyötä varten, joten taruasiakkaat – jotka suunnittelevat ja myyvät laitteistoja, mutta eivät valmista niitä – voivat käyttää erilaisia elektronisen suunnittelun automaatiotyökaluja tarpeen mukaan ja tehdä suunnitteluyhteistyötä Samsungin kanssa ennen valmistus. Tämä uusi lähestymistapa tuo olennaisesti jatkuvan integroinnin (yleinen käytäntö ohjelmistokehityksessä nykyään) suunniteltuihin tuotteisiin. Insinöörit voivat paitsi nopeasti validoida suunnittelupäätöksensä, myös integroida suunnittelunsa kokonaisjärjestelmään saumattoman yhteistyön ja järjestelmätason simuloinnin ja validoinnin varmistamiseksi.
Big Datasta Big Computeen
Kaikki viime vuosikymmenen sosiaaliseen mediaan, mobiili- ja pilviteknologioihin tehdyt investoinnit, seuraavat suuret alan muutokset tulevat todennäköisesti tieteen ja tekniikan maailmassa. . Tässä uudessa maailmassa tiedon tuottamisen – ei vain keräämisen – merkitys kasvaa, kun simulaatiot, jotka luovat todellisen maailman tuotteiden digitaalisia kaksosia, yleistyvät.
Superlaskennan hyödyntämisestä pilvessä on tulossa innovaatioiden perusta monilla toimialoilla, etenkin kun jatkuva integraatio ja jatkuva toimitus yhdistävät T&K:n yhä lähemmäksi tuotesykliä ja yrityksen ohjelmistojen toimitusprosessia. Supertietokoneet pilvessä tekevät mahdolliseksi sen, mikä eilen näytti tieteiskirjallisuudesta. On todellakin kokonaisia toimialoja, jotka ovat olemassa vain tämän uuden laskentakyvyn ansiosta – kuten yksityinen avaruusmatkailu.
Rakettiyhtiöt, kuten SpaceX ja Blue Origin, olivat tuskin mahdollisia 15 vuotta sitten. Nämä ilmailu- ja avaruusalan innovaatiojohtajat vaativat satoja miljoonia dollareita vain rakentaakseen tietokoneinfrastruktuurin, joka pystyi suorittamaan yritysten tarvitsemia simulaatioita. Mutta seuraavan sukupolven ilmailu- ja avaruusalan yritykset, kuten Firefly, Relativity ja Virgin Orbit, voivat nyt tuottaa T&K-tuloksia alle kymmenesosalla vanhojen vertaisyritystensä kustannuksista. Ja he voivat tehdä tämän nykyään missä tahansa mittakaavassa ja poistavat nopeasti innovaation esteitä.
Nykyään kuka tahansa voi pyörittää luottokortillaan maailmanluokan supertietokoneen. Tämä muuttaa innovaatioiden vauhtia ja dynamiikkaa, jonka vaikutukset alkavat näkyä vasta hiljattain.
