Los ordenadores de alto rendimiento con prestaciones informáticas ultraelevadas se utilizan ampliamente en diversos ámbitos de la economía nacional, en respuesta a los grandes problemas que plantean, para promover la transformación y modernización de las industrias tradicionales y mejorar el nivel de vida de la población. La nube informática de alto rendimiento se ha convertido en un modelo innovador de servicio de potencia informática. Se centra en mejorar la experiencia de potencia de cálculo de los usuarios industriales, resolver los problemas más acuciantes a los que se enfrenta la supercomputación tradicional, como la inversión en grandes activos, y ofrecer perspectivas de aplicación más amplias para la supercomputación general y la supercomputación industrial.
En el contexto del desarrollo de la computación en nube de alto rendimiento, la profunda integración de la computación de borde y la computación de alto rendimiento, por un lado, los servicios de computación de alto rendimiento basados en la nube desde el centro hasta el borde, lo que puede satisfacer aún más la demanda de aritmética de alta eficiencia en más escenarios de negocio, y por otro lado, combinado con el borde de la capacidad sinérgica de la nube, para lograr la expansión de la capacidad de soporte de servicios de computación en nube de alto rendimiento.
Ejemplo de escenario de aplicación: Escenario de renderizado multimedia
El renderizado multimedia es el proceso de generación de imágenes a partir de modelos mediante software. Un modelo es una descripción de un objeto tridimensional en un lenguaje o estructura de datos estrictamente definidos que incluye geometría, puntos de vista, texturas e información sobre iluminación.
En los últimos años, el renderizado se ha ido generalizando a medida que crecía la demanda del mercado y se desarrollaban rápidamente el hardware informático y los gráficos. ¡El renderizado de animación consume mucho tiempo se ha convertido en un factor importante que afecta a la eficiencia de la producción de animación, el renderizado en el proceso de producción de programas de animación requiere cada vez más tiempo; y la postproducción de cine y televisión de hoy en día ha sido inseparable del apoyo del renderizado de efectos especiales, los departamentos de postproducción para hacer frente a los retos de la audiencia cada vez más exigente, los artistas no sólo necesitan perseguir la innovación en cada proyecto y necesitan resolver el problema de la realización de la complejidad de los efectos especiales de la rápida! Los artistas no sólo tienen que innovar en cada proyecto, sino que también necesitan herramientas para resolver el problema de la realización de la complejidad de los efectos de forma rápida; incluso los efectos más bellos no tienen valor en el mercado si no se pueden entregar al final del plazo de entrega.
El renderizado con estaciones de trabajo de PC tradicionales simplemente no basta para hacer frente al enorme volumen de cálculo. Por tanto, la introducción de la tecnología HPC de vanguardia en la industria del renderizado para construir un sistema de renderizado se ha convertido en un medio necesario para resolver el cuello de botella de la animación y la producción cinematográfica y mejorar la eficiencia del trabajo.
La arquitectura de computación de alto rendimiento de borde incluye principalmente cuatro partes: capa de infraestructura de borde, capa de plataforma HPC, capa de aplicación e interconexión multi-nube:
Capa de infraestructura de borde: La plataforma HPC proporciona los recursos aritméticos básicos necesarios para ejecutar aplicaciones industriales, y puede ofrecer capacidades de virtualización hacia arriba. Los recursos de hardware en la capa de infraestructura incluyen principalmente servidores de uso general, dispositivos de almacenamiento, dispositivos de red, servidores de supercomputación, redes de interconexión de alta velocidad, GPU, FPGA, TPU y otros tipos de hardware informático, de almacenamiento y de red, de los cuales la nube de supercomputación está dominada por recursos de supercomputación y la supercomputación en nube por recursos de uso general. La virtualización de recursos proporciona una gestión centralizada de los mismos, un despliegue elástico de los recursos y unos costes de explotación y mantenimiento reducidos para los servicios de HPC en nube.
Capa de plataforma HPC: Proporciona programación de trabajos, biblioteca de algoritmos de alto rendimiento, supervisión del rendimiento, gestión de clústeres y otras funciones relacionadas, y utiliza un sistema unificado de programación de tareas para lograr una programación y orquestación unificadas de los recursos y trabajos de edge computing.
Capa de aplicación: Un portal para usuarios industriales, que ofrece servicios de aplicaciones HPC en diversos escenarios industriales, además de servicios básicos de plataforma, como análisis inteligente, estudio energético, simulación de diseño, secuenciación genética, renderización de imágenes, etc.
Interconexión multicloud: Incluye principalmente la colaboración mutua entre la nube pública HPC, la nube privada HPC y la nube periférica HPC en cuatro niveles de recursos, datos, aplicaciones y servicios, y sobre esta base, realiza funciones de gestión multi-nube, como el acceso multi-nube, la gestión heterogénea y la gestión de recursos.
Fuente: Network Convergence Industry and Standards Promotion Committee.