การประมวลผลประสิทธิภาพสูง (HPC) คืออะไร

มีกรณีการใช้งานการประมวลผลประสิทธิภาพสูงหลายกรณีทั้งในแวดวงวิชาการ อุตสาหกรรม และธุรกิจ

สื่อและความบันเทิง

คลัสเตอร์ประสิทธิภาพสูงให้พลังการประมวลผลที่จำเป็นในการเรนเดอร์วิดีโอและกราฟิก 3 มิติ สตรีมเหตุการณ์สดด้วยคุณภาพวิดีโอสูง และประมวลผล CGI คลัสเตอร์ HPC ช่วยให้ธุรกิจสื่อลดระยะเวลาในการผลิต ช่วยเร่งความเร็วการเข้ารหัสวิดีโอ และลดต้นทุนในกระบวนการผลิต

การดูแลสุขภาพและจีโนมิกส์

อุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพใช้ HPC ในหลายรูปแบบ ตั้งแต่การจัดลำดับจีโนมไปจนถึงการคาดการณ์โครงสร้างโปรตีน และแม้กระทั่งในโครงการริเริ่มการค้นพบยา โมเดลที่ขับเคลื่อนด้วย AI ที่ทำงานบนคลัสเตอร์ HPC ช่วยปรับปรุงการวิจัยและการนำยาไปใช้ให้ดียิ่งขึ้น

ในโรงพยาบาล การประมวลผลประสิทธิภาพสูงทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ AI เพื่อช่วยระบุโรคในการสแกนภาพ สร้างแผนการรักษาทางการแพทย์ส่วนบุคคล และเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการบันทึกทางการแพทย์

รัฐบาลและการป้องกันประเทศ

การประมวลผลประสิทธิภาพสูงเป็นเทคโนโลยีสนับสนุนที่จัดเตรียมทรัพยากรให้กับโซลูชันการป้องกันประเทศ เช่น การเข้ารหัส การเฝ้าระวังแบบเรียลไทม์ การวิเคราะห์ข่าวกรอง และการตรวจจับภัยคุกคาม การเข้าถึงระบบทรัพยากรที่ปรับขนาดได้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ารัฐบาลมีพลังการประมวลผลที่จำเป็นในการดำเนินการริเริ่มด้านความมั่นคงแห่งชาติ การจำลองทางทหาร และอื่น ๆ

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศ

การจำลองการไหลของระบบของไหลทั่วโลกเพื่อรายงานสภาพอากาศและสร้างข้อมูลสภาพภูมิอากาศ จำเป็นต้องประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลพร้อมกัน HPS นำเสนอพลังการประมวลผลที่จำเป็นในการดูดซับและประมวลผลข้อมูลอย่างรวดเร็ว ช่วยให้ข้อมูลเชิงลึกแก่หน่วยงานที่คาดการณ์ภัยพิบัติทางธรรมชาติ ช่วยตรวจสอบระบบสภาพอากาศ และพยากรณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะยาว

บริการทางการเงิน

บริการทางการเงิน เช่น กองทุนป้องกันความเสี่ยง หน่วยงานประกันภัย และธนาคาร ใช้ HPC เพื่อประมวลผลข้อมูลที่จำเป็นในการดำเนินการสร้างโมเดลการคาดการณ์ความเสี่ยงด้านเครดิต และเพิ่มประสิทธิภาพพอร์ตโฟลิโอ พลังการประมวลผลที่ HPC มอบให้ช่วยปรับปรุงการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยข้อมูลเชิงลึกแบบเรียลไทม์

ภาคยานยนต์

การประมวลผลที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการคำนวณไดนามิกของเหลว การทดสอบวัสดุ และการทดสอบการจำลองการชนสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ HPC ให้การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการเพิ่มประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ของการออกแบบและช่วยจำลองเวิร์กโฟลว์ของโรงงาน HPC ยังเป็นเทคโนโลยีศูนย์กลางในการขับขี่ด้วยตนเองและการตัดสินใจตามการมองเห็นคอมพิวเตอร์แบบเรียลไทม์

การรักษาความปลอดภัยทางไซเบอร์

การประมวลผลประสิทธิภาพสูงช่วยให้ผู้ดูแลระบบเครือข่ายสามารถวิเคราะห์ปริมาณการรับส่งข้อมูลเพื่อตรวจจับความผิดปกติและระบุภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นก่อนที่จะเกิดขึ้น HPC ยังมอบทรัพยากรการประมวลผลสำหรับการเข้ารหัส การประเมินทั่วทั้งระบบ และการกำจัดภัยคุกคามแบบเรียลไทม์

ระบบ HPC เรียกใช้กระบวนการสองประเภทที่แตกต่างกันซึ่งเรียกว่าเวิร์กโหลดที่จับคู่กันอย่างหลวมและจับคู่กันอย่างแน่นหนา

เวิร์กโหลดที่จับคู่กันอย่างหลวม

เวิร์กโหลดที่จับคู่กันอย่างหลวมเป็นงานที่ระบบ HPC เสร็จสมบูรณ์อย่างอิสระจากฟังก์ชันอื่น ๆ ที่อาจเกิดขึ้นแบบขนานภายในระบบ งานอิสระจำนวนมากเกิดขึ้นพร้อมกัน ดังนั้นการประมวลผล HPC รูปแบบนี้บางครั้งจึงเรียกว่างานเวิร์กโหลดแบบขนาน

ตัวอย่างเช่น เมื่อเรนเดอร์วิดีโอ แต่ละเฟรมจะทำหน้าที่เป็นงานที่แตกต่างกัน แม้ว่าแต่ละโหนดที่เรนเดอร์เฟรมอาจวาดจากที่เก็บข้อมูลเดียวกัน แต่ความสามารถในการทำงานให้เสร็จสิ้นนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับการที่โหนดอื่นทำงานให้เสร็จสิ้น

เวิร์กโหลดที่จับคู่กันอย่างแน่นหนา

เวิร์กโหลดที่จับคู่กันอย่างแน่นหนาคืองานการประมวลผล HPC ที่ต้องพึ่งพากันและกันเพื่อให้ทำงานโดยรวมเสร็จสมบูรณ์ เวิร์กโหลดเหล่านี้ใช้หน่วยความจำและพื้นที่เก็บข้อมูลที่ใช้ร่วมกันของคลัสเตอร์เพื่อแบ่งปันข้อมูลระหว่างโหนดทั้งหมดในคลัสเตอร์ ช่วยให้แต่ละโหนดสามารถทำงานให้เสร็จสมบูรณ์พร้อมกัน เวิร์กโหลดที่จับคู่กันอย่างแน่นหนามักต้องมีการประสานงานแบบเรียลไทม์ โดยมีโหนดหลายโหนดทำงานเพื่อจัดหาข้อมูลชิ้นเล็ก ๆ เพื่อทำงานที่ใหญ่กว่าให้เสร็จสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น โหนดแต่ละโหนดอาจรับผิดชอบในการจำลองส่วนประกอบฟิสิกส์ที่แตกต่างกันในการพยากรณ์อากาศ และจำเป็นต้องรวมข้อมูลจากโหนดทั้งหมดเพื่อแสดงการพยากรณ์อากาศขั้นสุดท้าย

การรัน HPC ในระบบคลาวด์มีข้อดีหลายประการ

การจัดการแบบรวมระยะไกล

ทุกโครงการ HPC มีข้อกำหนดโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นเอกลักษณ์ การซื้อด้วยตนเองจะจำกัดองค์กรให้สามารถเลือกรูปแบบการลงทุนได้เพียงไม่กี่แบบเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ระบบคลาวด์ HPC ช่วยให้องค์กรสามารถเลือกและรวมการกำหนดค่าที่หลากหลายของพื้นที่เก็บข้อมูล การประมวลผล เครือข่าย และโหนดเข้าสู่ระบบ GPU และเวิร์กสเตชันตามที่จำเป็นสำหรับโครงการ องค์กรสามารถใช้คอนโซลการจัดการเพื่อโต้ตอบกับระบบเหล่านี้ทั้งหมดจากตำแหน่งส่วนกลาง การดำเนินการนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเวิร์กโฟลว์และทำให้ฟังก์ชันคลัสเตอร์เป็นแบบอัตโนมัติเพื่อความสะดวกยิ่งขึ้น

การจัดสรรและการปรับขนาดทรัพยากรแบบไดนามิก

การประมวลผลบนคลาวด์ประสิทธิภาพสูงช่วยให้ธุรกิจปรับขนาดการใช้ทรัพยากรการประมวลผลแบบไดนามิก โดยปรับขนาดขึ้นหรือลงได้อย่างง่ายดายเพื่อตอบสนองความต้องการ ความยืดหยุ่นนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและปรับปรุงการใช้ทรัพยากร

การอัปเดตที่มีการจัดการ

เวิร์กโหลด HPC ที่ได้รับการจัดการผ่านผู้ให้บริการการประมวลผลบนคลาวด์ที่จะออกการอัปเดตโดยอัตโนมัติเพื่อให้ระบบของคุณเป็นปัจจุบัน วิธีการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโซลูชัน HPC ของคุณจะทันสมัยอยู่เสมอและนำเสนอบริการที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

ความยืดหยุ่นในการใช้แอปพลิเคชันที่กำหนดเอง

ธุรกิจต่าง ๆ สามารถนำแอปพลิเคชันไปยังผู้ให้บริการคลาวด์ของตนได้ พวกเขาสามารถปรับแต่งระบบปฏิบัติการและซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าเพื่อตอบสนองความต้องการของเวิร์กโหลดที่เฉพาะเจาะจง