Švelnus įvadas į HPC – didelio našumo kompiuterija
Kas yra HPC?
Didelio našumo skaičiavimas (HPC) reiškia skaičiavimo galios kaupimą tokiu būdu, kuris suteikia daug daugiau galios nei tradiciniai kompiuteriai ir serveriai. HPC, arba superkompiuteriai, yra kaip kasdienis kompiuteris, tik galingesnis. Tai būdas apdoroti didelius duomenų kiekius labai dideliu greičiu, naudojant kelis kompiuterius ir saugojimo įrenginius kaip vientisą struktūrą. HPC leidžia tyrinėti ir rasti atsakymus į kai kurias didžiausias pasaulio mokslo, inžinerijos ir verslo problemas.
Įdomus pavyzdys: įsivaizduokite, kad „Volkswagen“ nori išbandyti naujo automobilio modelio atsparumą prieš pateikdamas jį į rinką. Užuot išleidę didžiulius išteklius kurdami ir fiziškai išbandydami kelis automobilio prototipus, jie gali naudoti didelio našumo skaičiavimus, kad atliktų išsamų modeliavimą.
„Volkswagen“ turi didelį duomenų centrą su didelio našumo kompiuteriais, leidžiančiais atlikti išsamią automobilio elgesio modeliavimą įvairiais scenarijais. Kiekvienas modeliavimas yra tarsi virtualus testas, kuriame skaitmeniniu būdu įvertinami skirtingi transporto priemonės aspektai. Pavyzdžiui, inžinieriai gali imituoti, kaip automobilis elgiasi esant skirtingoms kelio sąlygoms, pavyzdžiui, staigiuose posūkiuose, šlapiame kelyje ar net ekstremaliose susidūrimo situacijose, to nereikia išbandyti fiziniame automobilyje.
HPC ir technologijų rinkos ateitis
Atsiradus masiniam dirbtinio intelekto naudojimui verslo ir asmeniniame lygmenyje, HPC tapo nepakeičiamas, ir aš tikiu, kad tendencija bus vis labiau integruoti šias technologijas į mūsų kasdienį gyvenimą. HPC vaidina pagrindinį vaidmenį kuriant didelius modelius, naudojamus dirbtinio intelekto srityje. AI algoritmams, tokiems kaip gilieji neuroniniai tinklai ir mašininio mokymosi algoritmai, dažnai reikia didžiulės skaičiavimo galios, kad būtų galima parengti ir paleisti sudėtingus modelius dideliuose duomenų rinkiniuose. Šia prasme HPC suteikia apdorojimo galią, reikalingą norint efektyviai atlikti šias daug skaičiavimo reikalaujančias užduotis.
HPC srityje galime pamatyti įdomų vaizdą apie tai, kur juda asmeninės aparatinės įrangos rinka: HPC spartintuvai, tokie kaip GPU ir FPGA, plačiai naudojami siekiant padidinti skaičiavimo našumą. Šie greitintuvai vis dažniau naudojami asmeniniuose įrenginiuose, ypač išmaniuosiuose telefonuose ir nešiojamuosiuose kompiuteriuose, kad būtų galima atlikti sudėtingas grafikos užduotis, žaidimus ir dirbtinio intelekto programas.
Ateityje galime tikėtis platesnės specializuotų greitintuvų integracijos į techninę įrangą asmeniniam naudojimui.
Kur pradėti?
Na, nors kai kuriems tai visiškai nauja sritis, tai nėra taip sudėtinga. Tiesą sakant, mūsų kalba yra nedaug medžiagos šia tema, tačiau dvi yra su subtitrais, kurios gana gerai supažindina su šiuo pasauliu, ir paliksiu jas toliau pateiktose nuorodose! Svarbu suprasti, kad nepaisant to, prie ko nesame įpratę kasdieniame gyvenime, tai vis tiek yra kompiuteris.
Kai kurios technologijos yra labiau naudojamos šioje srityje, pvz., C, C++, Python ir R. Taip pat kai kurios bibliotekos ir API, pvz., CUDA, OPenMP ir kt. Kodo rašymo būdas yra šiek tiek kitoks, bet vis tiek yra kodas. Puikus būdas pradėti – pažvelgti į kalbas, kurios siūlo lygiagretumo galimybes.
