A High Performance Computing (HPC – Computação de Alta Performance) permite que cientistas e engenheiros solucionem problemas complexos e que fazem uso intensivo de computação. Geralmente, os aplicativos de HPC exigem redes de alta performance, armazenamento rápido, grandes quantidades de memória, recursos muito elevados de computação ou todos esses itens. A AWS permite aumentar a velocidade da pesquisa e reduzir o tempo para a obtenção de resultados executando HPC na nuvem e ajustando a escala para comportar uma quantidade de tarefas em paralelo maior que a que seria possível em ambientes no local. A AWS ajuda a reduzir custos disponibilizando servidores de CPU, GPU e FGPA sob demanda e otimizados para aplicativos específicos, sem necessidade de grandes investimentos de capital.
Inicie ou escale instantaneamente clusters de computação de alta performance na AWS. A eliminação dos tempos de enfileiramento de trabalhos e a escalabilidade do cluster para as capacidades necessárias, quando necessário, permitem agilizar a entrada no mercado ou a publicação.
Priorize aplicativos e resultados de pesquisas em vez da manutenção e da atualização de infraestrutura. Quando a AWS atualiza o hardware, você obtém acesso instantâneo: basta regravar o arquivo de configuração do cluster e reinicializá-lo para passar a usar o hardware mais recente.
Deixe que a pesquisa determine a infraestrutura, e não o oposto. Com as opções de configuração flexíveis disponibilizadas pela AWS, você pode começar com sua hipótese e criar clusters de HPC otimizados para os requisitos exclusivos do seu aplicativo. Hoje, GPU; amanhã, CPU.
Além das opções de serviços essenciais de computação, armazenamento e banco de dados, aproveite a abrangência de serviços e parceiros no ecossistema da AWS para aprimorar cargas de trabalho. As opões variam de soluções familiares, como NICE e Thinkbox, a criações experimentais com o AWS Lambda.
Colabore sem comprometer a segurança. Todos os serviços da AWS oferecem criptografia e opções para conceder permissões granulares para cada usuário, sem prejudicar a capacidade de compartilhamento de dados entre usuários aprovados. Crie soluções compatíveis com HIPAA, FISMA, FedRAMP e PCI, entre outros.
Faça com que cada real contribua de forma significativa com sua missão. Escolha entre diversos serviços da AWS e pague somente pelo que usar. Esqueça os pagamentos por capacidade computacional ociosa, os contratos de longo prazo e os licenciamentos complexos. Otimize os custos ainda mais usando as instâncias spot do Amazon EC2.
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Ciências biológicas
Genômica
O Algorithms, Machine, and People (AMP) Lab da UC Berkeley usou a AWS para escalar rapidamente os recursos de computação necessários para analisar algoritmos usados no trabalho de genômica. Saiba mais >>
Química computacional
A Novartis criou uma plataforma usando a AWS para executar aproximadamente 87.000 núcleos computacionais e realizar 39 anos de química computacional em 9 horas a um custo de 4.232 USD. Saiba mais >>
Simulação de sistemas biológicos
A Penn State mudou seu portal de pesquisas para a AWS, facilitando o projeto de mais de 50.000 sequências de DNA sintéticas por 6.000 pesquisadores em todo o mundo. Saiba mais >>
Modelagem de proteínas
O departamento de ciência da computação da San Francisco State University usou o Amazon EC2 para reduzir os custos e o tempo de execução de cargas de trabalho de Machine Learning. Saiba mais >>
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Serviços financeiros
Gerenciamento e relatórios de capital
A MAPFRE economizou 88% em custos de infraestrutura com a capacidade de gerar um supercomputador sob demanda e desligá-lo ao final do processamento. Saiba mais >>
Otimização de portfólio de gerenciamento de risco
A Yuanta Securities Korea se beneficia com a maior velocidade e o menor custo da execução de modelos financeiros na AWS para avaliar riscos de mercado. Saiba mais >>
Definição de preço e valorização de contratos
A Aon Benfield mudou a infraestrutura para a AWS e criou um sistema de processamento que reduziu o tempo de recálculo de apólices de horas para dias ou minutos. Saiba mais >>
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Projeto e engenharia
Automação de projetos eletrônicos
A Cadence Design Systems usou a AWS para isolar cargas de trabalho entre si e garantir que usuários e aplicativos não disputem recursos. O resultado foi a redução dos tempos de regressão, a aceleração das iterações e a mudança de foco para otimização e agilidade. Saiba mais >>
Computational Fluid Dynamics (CFD – Dinâmica computacional de fluidos)
A TLG Aerospaces usou instâncias spot do EC2 para acessar mais memória e núcleos a um menor custo, possibilitando a escalabilidade do número e do tamanho de simulações cada vez mais exigentes. Saiba mais >>
Simulação de engenharia
A Ansys executou simulações com instâncias EC2 com redes aperfeiçoadas e demonstrou uma escalabilidade próxima do ideal, muito além de 1.000 núcleos, e um tempo de solução geral reduzido, mesmo além de 2.000 núcleos. Saiba mais >>
Renderização 3D
A ZeroLight usou instâncias de GPU da AWS para criar uma ferramenta premiada de configuração de veículos 3D que cria uma experiência de usuário totalmente nova e interativa, permitindo que clientes na área de exposição selecionem e configurem seu próximo veículo.
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Energia e geociências
Simulação meteorológica
A The Weather Company remodelou sua plataforma de big data, seus sistemas de previsão e seus aplicativos para execução nativa em um ambiente de nuvem, reduzindo os ambientes no local de 13 para 6 datacenters e liberando os engenheiros para aprimorar a eficiência da rede e dos aplicativos. Saiba mais >>
Simulação de reservatórios
A Rock Flow Dynamics usou recursos de computação sob demanda com o objetivo de executar cargas de trabalho para otimizar a localização de poços de petróleo e de injeção de água. Essas cargas de trabalho, que antes precisariam de vários anos para a execução, foram concluídas em um período de 12 dias, usando os recursos da AWS. Saiba mais >>
Geographic Information Systems (GIS – Sistemas de informações geográficas)
A Digital Globe usou a AWS para entregar petabytes de imagens de alta resolução, dados e análises da Terra a seus clientes em semanas, em vez de meses, a um custo menor. Saiba mais >>
Operações, gerenciamento e análises
A Fugro Roames usou a AWS e as instâncias spot do Amazon EC2 para permitir que a Ergon Energy reduzisse o custo anual de gerenciamento de vegetação de 100 milhões de AUD para 60 milhões de AUD. Saiba mais >>
As cargas de trabalho de computação de alta performance são executadas na AWS em servidores virtuais, conhecidos por instâncias e disponibilizados pelo Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2). O Amazon EC2 oferece capacidade computacional segura e redimensionável na nuvem, fornecendo uma grande variedade de tipos de instância para que você escolha a mais adequada à sua carga de trabalho.
O gerenciamento de cargas de trabalho de computação de alta performance ganha novos níveis de flexibilidade na nuvem, transformando a orquestração de recursos e trabalhos em uma consideração importante para as cargas de trabalho. A AWS oferece diversas soluções para a orquestração de cargas de trabalho. Os serviços totalmente gerenciados permitem priorizar solicitações e resultados de trabalhos, em vez de provisionamento, configuração e otimização de clusters e programadores de trabalhos. Além disso, as soluções autogerenciadas permitem que você mesmo configure e mantenha clusters nativos na nuvem, aproveitando programadores de trabalho tradicionais para uso em cenários da AWS ou híbridos.
A AWS oferece diversas opções para armazenamento, de sistemas de arquivos associados a uma instância EC2 até armazenamento de objetos de alto desempenho. A maioria dos aplicativos de HPC exige acesso compartilhado a dados de várias instâncias EC2 por meio de uma interface de sistema de arquivos. A AWS oferece um serviço de armazenamento de arquivos compartilhado com escalabilidade horizontal (Amazon EFS) que disponibiliza interface e semântica de um sistema de arquivos. Além disso, os aplicativos de HPC também podem usar as ofertas de armazenamento em blocos da AWS para armazenamento de trabalho de uso geral: o armazenamento de instâncias do Amazon EBS ou do Amazon EC2. O Amazon S3 e o Amazon Glacier oferecem opções de armazenamento de baixo custo para o armazenamento de conjuntos de dados grandes por períodos longos.
A rede da AWS foi projetada para uso em grande escala. A rede da AWS oferece desempenho (alta largura de banda, baixa latência) e escalabilidade para aplicativos que exigem milhares de núcleos para uma carga de trabalho de alto acoplamento, aplicativos massivamente paralelos com computação de alto throughput (HTC) que exigem centenas de milhares de núcleos ou aplicativos que precisam de uma combinação desses dois ambientes.
A AWS otimiza e cria seu próprio hardware personalizado especificamente para a infraestrutura da AWS. O roteamento cut-through, combinado com a grande escala da AWS, significa que até mesmo os maiores clientes obtêm latência e alta largura de banda de forma consistente, usando os padrões de comunicação de aplicativos mais desafiadores. As redes aperfeiçoadas oferecem maior desempenho de E/S e menor utilização de CPU em relação às interfaces de rede virtualizada tradicionais. Este recurso oferece maior desempenho de pacotes por segundo (PPS), menor latência entre instâncias e baixíssima instabilidade de rede. As redes aperfeiçoadas estão disponíveis de duas formas e dependem do tipo de instância: Intel 82599 ou Amazon ENA.
Da preparação de dados de entrada para simulações à interpretação dos resultados de trabalhos de computação, as tarefas de gráficos de alto desempenho fazem parte de várias cargas de trabalho de HPC. A AWS oferece vários produtos para aprimorar o desempenho, o custo e a flexibilidade da execução de OpenGL, Direct/X e outros aplicativos gráficos. Você pode acelerar o desempenho dos gráficos usando as instâncias G2 e G3, baseadas em GPU, ou GPUs elásticas, para fazer streaming de gráficos do Windows com AppStream 2.0, WorkSpaces ou NICE DCV. Se você preferir uma plataforma de gráficos baseada em Linux, a combinação do desempenho de streaming do NICE DCV com o portal HPC da EnginFrame permite entregar fluxos de trabalho completos aos usuários finais em configurações no local, de nuvem híbrida ou totalmente baseadas na AWS.
A AWS oferece uma abordagem de pagamento conforme o uso para mais de 70 serviços de nuvem. Com a AWS, você paga apenas pelos serviços individuais que precisar, pelo tempo que os utilizar, sem a necessidade de contratos de longo prazo ou licenciamento complexo. A definição de preço da AWS é semelhante a como você paga por serviços públicos, como água ou energia elétrica. Você paga apenas pelos serviços que utilizar e, quando parar de usá-los, não haverá custos adicionais nem taxas de cancelamento. Saiba mais sobre como funciona a definição de preço na AWS >>
Há três formas de pagamento principais para a capacidade computacional do Amazon EC2: instâncias sob demanda, reservadas e spot.
| Modelo de definição de preço de computação |
Descrição |
Uso recomendado de HPC: |
| Instâncias sob demanda | As instâncias sob demanda permitem que você pague pela capacidade computacional por hora, sem compromisso de longo prazo ou pagamentos adiantados. Você pode aumentar ou diminuir a capacidade computacional dependendo das demandas da aplicação e pagar somente a taxa especificada por hora das instâncias usadas. |
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| Instâncias spot | As instâncias spot são um modelo de definição de preço que permite que você lance ofertas sobre a capacidade não utilizada do Amazon EC2 no preço que escolher. Quando a sua sugestão de preço ultrapassar o preço spot, você terá acesso às instâncias spot disponíveis e as executará enquanto a oferta for maior que o preço spot. Historicamente, o preço do spot tem sido de 50% a 93% menor que o preço sob demanda. Saiba mais sobre a otimização dos custos de computação científica com instâncias spot >> |
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| Instâncias reservadas | As instâncias reservadas proporcionam um desconto significativo (até 75%) em comparação com a definição de preço das instâncias por demanda. Além disso, quando as instâncias reservadas são atribuídas a uma zona de disponibilidade específica, elas disponibilizam uma reserva de capacidade, proporcionando a você uma segurança adicional com relação à sua capacidade de executar instâncias quando for necessário. |
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