Hochleistungsrechnen (HPC)

Der Begriff High Performance Computing (HPC) ist ein Nachbegriff des Begriffs „Supercomputing“.ist ein Bereich der Informatik, der leistungsstarke Computerressourcen zur Lösung komplexer Probleme nutzt. Dabei kommen Parallelverarbeitung, verteiltes Rechnen sowie hochoptimierte Hard- und Software zum Einsatz, um groß angelegte Datenverarbeitungs- und wissenschaftliche Rechenaufgaben durchzuführen.

So funktioniert High Performance Computing (HPC)

Ein Standardcomputersystem löst Probleme hauptsächlich durch serielles Rechnen, indem es die Arbeitslast in eine Reihe von Aufgaben aufteilt und diese nacheinander auf demselben Prozessor ausführt.

Im Gegensatz dazu nutzt High Performance Computing (HPC) drei Aspekte zur Ausführung von Aufgaben:

1. Massiv paralleles Rechnen:Paralleles Rechnen bedeutet, dass mehrere Aufgaben gleichzeitig auf mehreren Servern oder Prozessoren ausgeführt werden. Beim massiv parallelen Rechnen werden Zehntausende bis Millionen von Prozessoren oder Prozessorkernen zur Durchführung paralleler Berechnungen eingesetzt.
2. Rechencluster (auch HPC-Cluster genannt):Ein HPC-Cluster besteht aus mehreren Hochgeschwindigkeits-Computerservern, die über ein Netzwerk miteinander verbunden sind, und verfügt über einen zentralen Scheduler zur Verwaltung der parallelen Rechenlast. Diese Computer werden Knoten genannt und ein HPC-Cluster kann 100.000 oder mehr Knoten umfassen.
3. Hochleistungskomponenten:Alle anderen Rechenressourcen in einem HPC-Cluster, einschließlich Netzwerk, Speicher, Speicher und Dateisysteme, sind Hochgeschwindigkeits-, Hochdurchsatz- und Latenzkomponenten. Sie können mit der Laufgeschwindigkeit der Knoten Schritt halten und die Rechenleistung und Leistung des Clusters optimieren.

High Performance Computing (HPC)-Anwendungen

HPC-Anwendungen sind zum Synonym für KI-Anwendungen geworden, insbesondere für Anwendungen des maschinellen Lernens und Deep Learning, die kontinuierliche Innovationen in zahlreichen Branchen vorantreiben, unter anderem in den folgenden Bereichen:

1. Forschungslabore:Mithilfe von HPC können Wissenschaftler Quellen für erneuerbare Energien finden, die Entwicklung des Universums verstehen, Stürme vorhersagen und verfolgen sowie neue Materialien entwickeln.
2. Medien & Unterhaltung:HPC wird zum Bearbeiten von Spielfilmen, zum Rendern spektakulärer Spezialeffekte und zur Echtzeit-Übertragung von Nachrichten in die ganze Welt verwendet.
3. Öl und Gas:Mithilfe von HPC können neue Bohrlöcher genauer bestimmt und die Produktion bestehender Bohrlöcher gesteigert werden.
4. Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen:HPC wird verwendet, um Kreditkartenbetrug zu erkennen, technischen Self-Service-Support bereitzustellen, autonome Fahrzeuge zu trainieren und die Krebsvorsorgetechnologie zu verbessern.
5. Finanzdienstleistungen:HPC wird verwendet, um Aktientrends in Echtzeit zu verfolgen und den Handel zu automatisieren.
6. Produktdesign:HPC wird verwendet, um neue Produkte zu entwerfen, Testszenarien zu simulieren und sicherzustellen, dass Teile auf Lager gehalten werden, damit die Produktionslinien nicht beeinträchtigt werden.
7. Gesundheitspflege:HPC wird zur Entwicklung von Behandlungen für Diabetes und Krebs eingesetzt und ermöglicht schnellere und genauere Patientendiagnosen.