É«¿Ø´«Ã½

La computaci¨®n de alto rendimiento (HPC) es la capacidad de ejecutar la inform¨¢tica de forma sincronizada en un gran n¨²mero de computadoras en red. HPC permite que se ejecuten procesos inform¨¢ticos muy grandes para las computadoras comunes, lo que reduce el tiempo que lleva completar grandes operaciones. Tambi¨¦n se conoce el HPC como supercomputaci¨®n, y las computadoras de alto rendimiento son conocidas como supercomputadoras.

HPC es especialmente importante por la velocidad sin precedentes a las que se generan los datos hoy. Solo con los dispositivos IoT se espera que se produzcan . Una f¨¢brica con dispositivos IoT podr¨ªa generar cientos de terabytes de datos cada d¨ªa. No es posible procesar un volumen de datos tan grande en una sola computadora. Por otra parte, HPC puede manejar una gran cantidad de conjuntos de datos al dividir las operaciones entre varias computadoras con la ayuda del software y las funcionalidades de la red.

Analicemos por qu¨¦ HPC es importante y de qu¨¦ forma se usa.

?Por qu¨¦ es importante HPC?

HPC permite la simulaci¨®n o el an¨¢lisis de grandes vol¨²menes de datos que, de otra manera, ser¨ªa imposible de realizar a trav¨¦s de computadoras est¨¢ndar. Esto, a su vez, lleva a avances m¨¢s importantes en campos como la investigaci¨®n cient¨ªfica, donde el uso de HPC genera innovaci¨®n en todo, desde tratamientos contra el c¨¢ncer a vacunas contra COVID-19.?

?C¨®mo funciona HPC?

Una computadora ¨²nica de alto rendimiento se conforma de un grupo de computadoras denominadas cl¨²ster. Cada computadora en un cl¨²ster se denomina nodo. Cada nodo tiene un sistema operativo que consta de un procesador con varios n¨²cleos, funcionalidades de red y almacenamiento que permiten que los nodos se comuniquen entre ellos. Un peque?o cl¨²ster, por ejemplo, puede contar con 16?nodos y 64?n¨²cleos, o cuatro n¨²cleos por procesador, que combinados con funcionalidades de red permiten que la computadora de alto rendimiento calcule con mayor rapidez que una computadora normal.?

?D¨®nde se usa HPC?

En la actualidad, se usa HPC en un amplio rango de industrias. En el futuro, es probable que la mayor¨ªa de las industrias se pasen a HPC para abordar grandes vol¨²menes de datos. La adopci¨®n de HPC ha sido particularmente robusta en industrias que deben analizar r¨¢pidamente grandes conjuntos de datos, entre ellos:??

• Investigaci¨®n cient¨ªfica
• ´¡²õ³Ù°ù´Ç²Ô´Ç³¾¨ª²¹
• Aprendizaje autom¨¢tico
• Seguridad cibern¨¦tica
• Secuenciaci¨®n gen¨®mica?
• ´¡²Ô¾±³¾²¹³¦¾±¨®²Ô
• Din¨¢mica molecular
• Efectos visuales
• Servicios financieros
• Modelado de riesgo financiero
• An¨¢lisis de datos del mercado
• Desarrollo del producto
• Dise?o en ¨¢reas nuevas
• Qu¨ªmica inform¨¢tica
• Imagen s¨ªsmica
• Previsi¨®n meteorol¨®gica
• Conducci¨®n aut¨®noma

?Qu¨¦ factores posibilitan la HPC?

En particular, hay cuatro factores que impulsan el uso de la HPC:

Potencia de procesamiento

En palabras simples, el ancho de banda que se requiere para procesar grandes vol¨²menes de datos no puede ser proporcionado por un ¨²nico procesador. En cambio, en un modelo HPC, varios centros de procesamiento funcionan en paralelo para ofrecer buenos resultados. Recuerde que en este modelo:

• El grupo de computadoras individuales que se conectan en red de forma conjunta se denomina cl¨²ster.
• Cada unidad de procesamiento individual en el cl¨²ster se denomina nodo.
• Cada procesador en un nodo tendr¨¢ varios n¨²cleos.?

Como ejemplo, un cl¨²ster con 16?nodos y cuatro n¨²cleos cada uno es un cl¨²ster peque?o, que representa un total de 64?n¨²cleos que funcionan en paralelo.

La mayor¨ªa de los casos de uso de HPC actuales incluyen miles de n¨²cleos que funcionan en paralelo para completar los procesos designados en un periodo de tiempo m¨¢s corto. Los proveedores de infraestructura como servicio (IaaS) ofrecen a los usuarios la posibilidad de aprovechar grande cantidades de nodos cuando se requiere y luego se desconecta la carga de trabajo cuando se completa el requerimiento. Los usuarios solo pagan por la potencia de procesamiento requerida, sin los costos de desembolso de capital (CAPEX) asociados con la construcci¨®n de la infraestructura. Con IaaS, los usuarios generalmente tienen la posibilidad de prescribir dise?os de nodos para aplicaciones espec¨ªficas, si se requiere.

Sistema operativo

Los sistemas operativos act¨²an como la interfaz entre el hardware y el software que se usa en HPC. Los dos sistemas operativos m¨¢s importantes que se usan en los entornos HPC son Linux y Windows. Linux generalmente se usa para HPC, mientas que Windows se usa solo cuando se requieren aplicaciones espec¨ªficas de Windows.?

Red

En HPC, la red conecta el hardware inform¨¢tico, el almacenamiento requerido y el usuario. El hardware inform¨¢tico se conecta a trav¨¦s de redes que pueden manejar un gran ancho de banda de datos. Las redes tambi¨¦n deben tener una baja latencia para permitir que las transferencias de datos sean m¨¢s r¨¢pidas. Las transmisiones de datos y la administraci¨®n de cl¨²steres est¨¢n manejadas por los gerentes del cl¨²ster, los servicios de administraci¨®n y los programadores.?

El gerente del cl¨²ster ejecuta la carga de trabajo entre los recursos inform¨¢ticos distribuidos, como CPU, FPGA, GPU y discos. Todos los recursos deben estar conectados a la misma red para que el gerente del cl¨²ster administre los recursos. Cuando se usan servicios de un proveedor IaaS, todas las instalaciones que se requieran para administrar la infraestructura ser¨¢n aplicadas por el proveedor.

Almacenamiento

Por ¨²ltimo, los datos que ser¨¢n procesados por HPC deben ser almacenados en un repositorio de datos grande. Debido a que los datos pueden tomar diferentes formas (estructurados, semiestructurados y no estructurados), es posible que se requieran diversos tipos de bases de datos para almacenar los datos.

Los datos en su formato sin procesar se almacenan dentro del data lake. Estos datos pueden ser dif¨ªciles de procesar debido a que no tienen a¨²n un prop¨®sito asignado.?Los almacenamientos de datos?almacenan datos despu¨¦s de procesar, una vez limpios para adaptarse al prop¨®sito espec¨ªfico.?

Almacenamiento: El enlace que falta en HPC

En varios casos de uso de HPC, por lo general se pasa por alto el almacenamiento, una parte cr¨ªtica de la arquitectura. Se usa HPC cuando se debe procesar una vasta cantidad de datos en paralelo, adem¨¢s su rendimiento depende de si todos los componentes en su arquitectura pueden mantenerse actualizados unos con otros.?

Es posible que las soluciones de almacenamiento heredadas tradicionales no puedan manejar las necesidades de HPC, lo que crea cuellos de botella en el proceso y posiblemente el rendimiento se vea obstaculizado. El almacenamiento de datos debe poder mantener la velocidad de la potencia de procesamiento de la configuraci¨®n, raz¨®n por la que varias arquitecturas de HPC usan el almacenamiento??.

Evergreen//One? ofrece almacenamiento UFFO r¨¢pido y confiable con la conveniencia del modelo de pago por el tiempo de uso (PaYG). Se puede usar en modelos en las instalaciones y la nube h¨ªbrida, y es ideal para los entornos de HPC que requiere la habilidad de escalar operaciones sin comprometer el rendimiento.

Comience hoy con Evergreen//One. Los nuevos clientes?obtienen los tres primeros meses de servicio gratis.