高性能计算(HPC)是指通过聚合计算能力来提供比传统计算机和服务器更强大的计算性能。高性能计算(HPC)或超级计算和日常计算一样,区别只在于它的计算能力更强大。它能够通过聚合结构,使用多台计算机和存储设备,以极高速度处理大量数据,帮助人们探索科学、工程及商业领域中的一些世界级的重大难题。
如今HPC越来越流行,几乎每一个行业的财富1000强企业都在使用HPC。
据Hyperion Research数据显示,2022年全球HPC市场规模预计将达到440亿美元。
以下是HPC在一些行业中的应用以及相应的HPC负载类型:
航空航天:创建复杂模拟,例如飞机机翼上的气流
制造:通过模拟来增强新产品(例如自动驾驶)的设计、制造和测试,从而生产更加安全的汽车和更轻的零部件,提高流程效率,促进创新
金融(金融科技):执行复杂风险分析、高频交易、财务建模和欺诈检测
基因组学:通过DNA测序、药物相互作用分析和蛋白质分析来推进系谱学研究
医疗保健:研发药物、研发疫苗以及为罕见和常见疾病研究创新疗法
媒体与娱乐:创建动画、渲染电影特效、转码大型媒体文件以及创建沉浸式娱乐体验
石油和天然气:执行空间分析,测试储层模型,从而预测油气资源分布位置;对流体流动和地震数据处理等进行模拟
零售:分析海量客户数据,从而为客户提供更有针对性的产品建议和更优质的服务
一个典型的仿真业务场景,企业一般采用一套解决方案,三个独立的处理阶段:前处理、求解、后处理,OCI HPC定位只为企业求解加速,帮助企业在仿真计算工作效率的提升。
OCI HPC 客户案例仿真计算求解加速效果(参考):
客户案例1:1个模型(OCI HPC的性能提高了42%,成本节约33%)
客户案例2:3个模型(12小时50分钟缩短到2小时50分钟,39小时缩短到16小时37分钟,性能提升58%-78%)
客户案例3:1个模型(14小时缩短到2小时8分钟,性能提升82%)
客户案例4:3个模型(3小时缩短到40分钟,82小时缩短到22小时,48小时缩短到9小时,性能提升67%-81%;1个模型支持并行多个工况计算,效率可提升10倍以上)
客户案例5:1个模型(22天缩短到6天,性能提升73%)
投入大量资金购置和持续升级计算设备
支付日常管理和其他运营成本
用户需要排队几天或几个月的时间才能运行自己的HPC负载,尤其是在需求激增时
采购周期较长,难以及时升级至功能更强、效率更高的计算设备,导致研究和业务发展速度受到影响
由于本地部署的高昂成本和许多其他挑战,云端HPC部署正日益普及,传统行业的高性能计算向云转型是个趋势。
OCI HPC可以快速供给HPC集群
计算
VM和裸金属计算实例均采用最新的NVIDIA GPU、AMD和Intel CPU,包括高核数和高核频率选项,以及高达6.4TB的本地NVMe存储;
一键式部署高性能文件系统
BeeGFS, Lustre, Gluster, IBM Spectrum Scale, Quobyte等;
吞吐量达到60-500GB/秒;
网络
2 X 25 Gbps网络接口;
100 Gbps for RDMA集群网络(RoCE v2);
单个RDMA集群支持2万核并行计算;
块存储
块存储卷高达1 PB;
在领先的处理器上运行HPC
高带宽,低延迟的集群网络(RDMA)
100Gbps RDMA网络接口卡,通过融合以太网(RoCE)v2
延迟低至1.5μs
集群网络 – 单个 RDMA 集群中多达20,000个内核
标准裸金属服务器支持双25Gbps以太网,可快速从前端访问计算集群。
安全、虚拟的云网络,能够轻松地将现有网络拓扑迁移到云中。
易于部署文件系统和高性能存储
只需3次点击,就可以在OCI上部署HPC并行文件系统。
从一组广泛的并行文件系统中进行选择:IBM Spectrum Scale、BeeGFS、Lustre、Quobyte等。
为HPC并行文件系统实现60-500GB/秒吞吐量。
HPC实例包括6.4TB本地NVMe SSD。
高性能全闪存块共享存储。
OCI HPC不仅提供最新的计算硬件,我们还提供一站式服务:简单、易用的业务操作平台。
操作简便:上传仿真模型文件、提交仿真作业并计算、手工/自动下载仿真结果;
计算高效:云主机-高性能计算集群,满足集中仿真作业提交,并行处理多个仿真;
数据安全:企业数据中心与云主机-高性能计算集群点对点互联,保障访问和数据安全;同时会开通专有端口(22,29921,29999等)更细粒度的权限控制;
节省成本:减少基础设施支出,按需使用,性价比高
能力提升:基于Oracle云基础设施,更快运行高性能计算任务,消除作业排队
部署灵活:按需使用部署,让企业专注战略优先事项
性能保障:更高扩展性、海量存储、高速互联网络,更高性能服务
更多关于OCI HPC介绍,请参考:
https://www.oracle.com/cn/cloud/hpc/

作者简介
陈亮,甲骨文云平台资深售前顾问,专注 Application Integration PaaS 产品及服务,同时关注云计算、ChatBot、AI、IoT、BlockChain产品和技术方向研究。18年IT行业从业经验,擅长企业应用架构设计及产品应用研发。您可以通过liang.l.chen@oracle.com,与他联系。