高性能计算 (HPC)的趋势是什么?

随着数据价值的不断提升以及大数据、人工智能等新兴数字产业的兴起,高性能计算正在由“大计算”的HPC加速迈向 “大计算”+“大数据”的HPDA(高性能数据分析),并呈现五大趋势特点。

1、多元应用驱动多元算力

     CPU处理器和GPU、FPGA、xPU等专用处理器相结合构建高性能计算的异构算力体系结构。


2、AI计算发展迅猛

     AI计算成为高性能计算算力发展最为迅猛的类型之一,且逐步呈现计算芯片DSA化、计算网络多平面化等特征。成为与传统高性能计算越来越有区分的领域,这种变化与特征在大模型时代表现的更为明显。 


3、异构多态复合归一,资源集约推动架构融合化

      一方面,根据应用的需求,构建不同性能和功能的计算和存储环境,通过灵活组织异构计算体系结构,实现计算、存储资源比例的灵活调整和性能功耗的平衡。另一方面,围绕应用负载特征开展体系结构软硬件协同设计,提升资源的使用效率与性能。 


4、高速互联,更宽更快推动全光化

     当前高性能计算互联网络主要有Infiniband、Slingshot和RoCE 等,随着技术积累和产业需求升温,光子集成技术已从功能器件研究向规模化集成芯片演进,光交换技术趋于成熟,全光交换成为发展趋势。

 

5、按需弹性极简运维,加速应用容器化

     容器可以为高性能计算工作负载提供动力,并为大规模计算工作负载启用若干功能框架,能够提前封装高性能计算运行环境,易获取、易操作、易利用,在科研人员中普及化使用高性能计算。 


6、以数据为中心,数据密集型超算快速发展

      进入大数据时代后,数据的规模不断增长。随着HPDA的发展,高性能计算系统的业务负载需考虑HPC、大数据和AI的混合叠加,对于数据的存储和处理能力提出了更高要求。高性能计算系统需要从数据密集型角度进行设计,支持应用驱动的科学计算工作流,推动负载从计算科学发现向数据科学发现转变。 


总结以上趋势,不难看出,当前计算性能已不再是评价高性能计算集群的唯一标准,集群的综合性能日益受到重视,尤其是与数据息息相关的存储系统。 


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