原來是這個原因，HPC才真正走向普及
文末有福利！ 歡迎各位客官下載最新《戴爾助力高性能計算走向普及》白皮書 高性能計算 (High Performance Computing，HPC) 早已不是陽春白雪， 正在以令人驚訝的普及程度， 近年來在多個行業領域迅速鋪開。 這一切，戴爾功不可沒。 并且在全球HPC市場排名中， 戴爾一直位居前列。 ”
全球第三方權威調研機構IDC在2015年有關HPC的報告顯示：全球HPC市場2014年約為210億美元，預計到2019年將增長為312億美元，年復合增長率為 8.3%。 HPC按照IT組成部分來看，2015-2019年期間，存儲部分的增長率最快，為9.4%，其次，中間件部分增長為7.8%，服務器和應用部分的市場增長速率為7.7%，服務部分的增長速率為6.7%。 這組數據說明了，HPC因為用戶在數據領域的增長變化，已經呈現出來了新的態勢，特別是HPC與大數據結合的模式，已經備受業界所關注。 當然，來自服務器和關鍵應用部分的增長雖然比存儲部分要低1個多百分點，但這也足夠證明服務器和關鍵應用部分的重要性。高性能計算強調的首位是計算，然后針對HPC的普及又必須強調應用。因為應用的增長，也必然在加速HPC的行業落地。 不僅如此，在國家國策的驅動下，HPC在中國市場的發展更為活躍。2016年7月,國務院印發了《十三五國家科技創新規劃》，其中HPC與云計算、人工智能、物聯網等同時被列為“十三五”期間重點發展的新一代信息技術。有了國家國策的指導作用，在很大程度上可以起到引導和促進HPC相關產業的健康發展與興盛，HPC技術和應用在中國諸多行業領域的落地與普及也就有了更大的動力。 特別是在一些新興的學科和領域，HPC已經成為了科學研究的必備工具。 隨著計算技術的發展，尤其是開放架構和開源的日漸成熟，CPU從單核向多核演變，以及GPU在加速計算方面的給力表現， 推動著HPC不斷向平民化演進，應用領域也迅速擴展。 可見，從陽春白雪到下里巴人，HPC的普及化趨勢也是其技術力量的促進。HPC技術的進步自然帶來了應用的更加廣泛和深入。 比如近年來興起的基因組測序，與人們生活生產密切相關的氣象預報，制造業中的仿真設計，應用于大數據分析的HPC更是迅速發展，像互聯網應用中的客戶行為分析，醫學流行病預測、深度學習、人臉識別等等。 總的來看，HPC不僅在科學計算、天文、能源、軍事等方面繼續發揮著重要的作用，同時在基因測序、氣象科學、制造業創新、大數據分析、醫療醫學、深度學習、人臉識別等等領域，HPC 正在越來越普及化、平民化，并服務于大眾，與我們大家的日常生活越來越息息相關。 HPC之所以可以發展到今天這樣的普及化程度，這與戴爾這樣專注通過開放、 經濟的解決方案，提升了中小企業將HPC作為挑戰傳統行業布局和業務模式利器的有關。 因此，普及HPC應用不僅僅是可以觸及到大眾的生活，更要能讓千千萬萬中小規模的企業用戶從中獲得自我創新的“新能力”。 事實上，中國真的步入了HPC的普及化應用期了嗎？ 來自中橋調研咨詢對于中國企業部署HPC的情況的調查發現，分別在2015年8月和2016年4月進行過兩次相關的調查，并就調查結果進行了比較。結果顯示，在受訪企業中，“已經部署”和“未來12個月內部署”兩個選項 的2016年調查比率(10.2% 和 15.1%)都明顯高于2015年的結果(7.3% 和 11.0%)。這就充分證明了中國用戶對于HPC的應用需求程度在明顯逐年提升。 HPC 進入應用普及期 尤其值得注意的是，選擇“正在評估 HPC”的企業2016年(34.2%)是2015年的(15.3%)兩倍以上。而相應地，“不會部署”和“不知道”的比率則大大下降。 這就說明了HPC在企業用戶中的地位提升了，大家對于HPC的認知早就不同于從前了，如何能有效利用和應用HPC，并與業務有機結合，成為了用戶關心的重點。 比如，來自中橋調研咨詢針對受訪企業中的典型代表進行了深訪，多數企業CIO表示：企業在進行數字化轉型過程中，數據量迅速增長，而這些數據無疑是企業的“命脈”,企業已經或計劃通過HPC實現大數據分析，從而提升企業的競爭力。 同時在虛擬現實 、增強現實、商情 / 輿情分析、人工智能等領域的新技術和新應用，成為了HPC新的增長點。 中國企業對于HPC的接受程度獲得了前所未有的提升，在面臨自身業務創新的現實情況下，HPC所能發揮出的作用越辣越明顯，也帶動HPC進入一個應用的普及期。 既然來自IDC和中橋調研咨詢的兩大分析機構對HPC的增長趨勢十分看好，也通過實際調研表明了HPC正在走向普及化。那么，是什么力量在驅動HPC走向了普及化？
戴爾認為，這一切的主要驅動力來自應用數量、大數據、新興應用和HPC門檻降低四個方面。 在應用數量和形態驅動力方面。中橋調研咨詢2017年IT趨勢調研數據顯示，80% 以上受訪的中國用戶已經或未來24個月內將要把數字化轉型作為戰略重點。在數字經濟時代，IT應用開發部署直接決定著企業通過數字化創新的能力，觸發應用量的急劇增加。同時，應用的多線程和高并發技術走向，催生出更多的HPC需求。此外, 在C2B的數字化新模式中，數據成為企業業務新引擎，系統處理能力決定著用戶體驗和增長空間，帶動HPC的市場需求不斷增加。 在大數據驅動力方面，前瞻性、迅捷響應、高效協作成為決定企業競爭力的軟資源。通過前后臺打通，實現全業務數字化，保證業務各環節數據交互和分析速度，是形成數字經濟個性化生產服務效率的關鍵。 大數據與HPC的結合衍生出了HPDA(High Performance Data Analysis,高性能數據 分析)技術。據IDC數據顯示：目前有67%的HPC資源用于HPDA，而機器學習 / 深度學習、欺詐檢測的需求就是其中較為典型的應用。大數據時代的到來將使HPDA應用成為HPC的下一個強力增長點。 在新興應用驅動力方面，HPC應用正從過去主要傳統科研領域計算密集型為主，逐漸向新興的大數據、人工智能以及深度學習等方向進行融合和演進。雖然傳統的HPC應用的剛需繼續存在，但是數字時代無論是智能制造、智慧醫療、智慧城市、智能家居，高性能計算都將成為核心技術。特別是近兩年備受關注的人工智能領域，如自動駕駛汽車、無人機、人臉識別、醫療診斷、智能家居、購物推薦， 以及金融分析和商業決策等，其核心是大數據支持，HPC成為人工智能模型訓練的重要支撐平臺。 在HPC門檻降低加速普及方面，首先，標準化的HPC方案,降低了高性能成本門檻。在處理器方面，微處理器大舉進入HPC市場，CPU從單核演變到多核，性價比優勢日益凸顯。在HPC市場上占據相當份額的英特爾至強融核處理器和英特爾全新高速互連技術架構Omni-Path，以及GPU 計算加速卡進一步推動著HPC向更多領域普及。其次，針對典型行業HPC的藍圖參考架構、高性能生態聯盟、高性能應用框架，降低了HPC架構部署管理難度和應用開發強度，使HPC的技術門檻進一步降低，加速HPC市場的普及。
正因為HPC的發展已進入應用普及階段，由此產生了更多的新機遇與挑戰。構建經濟高效、高性能、擴展性強、靈活且易于管理的HPC平臺，進一步拓展HPC應用領域成為當下HPC發展面臨的挑戰和需求。 “在中國，為中國”，戴爾中國4.0戰略不斷深化下，戴爾為實HPC普及化、平民化的愿景，與合作伙伴、社區共同推動HPC平臺生態圈的構建，加速HPC在中國的應用和普及進程。 戴爾通過創新、高性價比的解決方案組合，不僅滿足科學計算領域包括基因工程、能源、國防、航空、氣象等行業對HPC的需求，還滿足新IT應用包括云計算、大數據分析、深度學習、人工智能等方面對HPC的需求。全面致力于HPC的市場化、商用化、普及化，以滿足各種層次各行業用戶的應用需求，幫助更多的企業和機構實現創新驅動發展。 況且，戴爾多年來在HPC方面一直在為世界上一些先進的學術和研究機構提供支持，并積累了豐富的經驗，這部分經驗和技術也可以通過戴爾立足中國的HPC三大策略得到很好的落地。 在此基礎上，戴爾又為多個垂直行業提供了高度靈活、設計精準的HPC系統。借助戴爾HPC解決方案，用戶可以更快速、更經濟地部署HPC系統，這無疑將有助于加快創新速度，實現業務的創新發展。 其一，攜手科研機構，共建HPC平臺和實驗室。這也是戴爾在HPC方面的全球策略之一。 在中國，戴爾與清華大學、上海交大等合作建立了HPC中心。戴爾與中科院自動化所展開合作, 共建“人工智能與先進計算聯合實驗室”，為中科院搭建基于HPC的“人工智能”和深度學習的研發和服務平臺。 其二，聯手合作伙伴共同構建HPC生態圈。并針對與HPC相關的硬件、軟件、咨詢、服務、運維、應用等多個領域，與業界領先的技術廠商如英特爾、NVIDIA、Mellanox、Bright Computing、Altair PBSworks等長期合作，為用戶構建易部署、易管理性的端到端HPC解決方案。 戴爾與Bright Computing在Hadoop、OpenStack以及深度學習等開源領域展開全面合作。同時，戴爾還與眾多廠商和大學科研機構積極參與Open HPC開源項，為HPC創建一個開源框架,以降低HPC成本。 其三，出臺HPC簡化方案以適合各種規模的企業。 陽春白雪一樣的傳統HPC解決方案，功能強大而復雜，未必適合所有的企業。因此，戴爾在全球推出了簡化版的HPC 系統產品組合，既可提供定制的HPC系統的靈活性，又具備預配置型系統的速度、簡便性和可靠性。 針對特定的科學、制造和分析類工作負載，戴爾工程師和領域專家設計并優化了全新的HPC系統，便于用戶更快捷應用、部署HPC方案。 方案助落地，構建HPC應用最佳執行力。 既然提到了HPC解決方案，這里不妨再繼續往下看，我們來點更詳細的內容。
目前，戴爾在HPC方面,從產品組合到行業解決方案,從優化服務到合作伙怑，戴爾提供了經過驗證和認證的HPC解決方案。 面向生命科學、制造、科研等領域，戴爾根據行業用戶HPC典型應用場景，提供了HPC參考架構和解決方案，以及戴爾HPC NFS存儲方案、基于英特爾 Lustre的戴爾HPC高性能存儲方案、戴爾深度學習方案等。 值得一提的四大解決方案，覆蓋了HPC領域用戶的主要需求。 研究領域HPC方案 用于科學研究的HPC系統不僅需 要高性能的計算能力、較強的擴展能力，還需要高速存儲、 萬兆以太網交換機、并行文件系統、集群管理系統等應用。開放、高性能、易管理的HPC平臺，這是研究領域HPC方案的三元素。 戴爾推出的適用于研究領域的HPC方案，為用戶提供出色的性能和靈活性，支持多種不同的結構、計算、 加速器和存儲選項，其模塊化設計可根據用戶的具體工作負載自定義系統。 生命科學HPC方案 戴爾針對生命科學領域對HPC的需求，基于全球最佳實踐，推出了戴爾生命科學HPC方案，可幫助生物信息學中心和遺傳學中心根據臨床要求經濟快捷將基因分析轉為臨床治療方案。同時確保合規并保護機密數據。該方案集成了包括高性能網絡、 PowerEdge 高性能服務器和高性能存儲方案等戴爾HPC產品和服務組合。 制造業HPC方案 戴爾針對制造業的需求，提供多種工作站，滿足3D設計、虛擬現實設計，結合集群或兩者并用，簡化制造場景和客戶模擬設計，通過結構分析和計算流體力學分析，提高設計效率和生產質量。戴爾為用戶提供靈活高性能技術選擇，以及端到端方案和服務，助力中國制造智能升級。 深度學習HPC方案 深度學習涉及數據準備處理、特征工程、建模、調參等環節。戴爾建立端到端的深度學習HPC平 臺，簡化從數據準備到分析訓練結果的完整深度學習流程。針對深度學習，戴爾提供了靈活 的HPC技術框架、產品、服務和專業技能。為滿足用戶對開源軟件的新需求，戴爾繼續強化了與Bright Computing公司的合作，簡化深度學習IT架構的部署管理。針對在深度學習廣為采用開源技術 Hadoop、Openstack、Lustre，戴爾提供藍圖方案，簡化架構部署運維難度，提高深度學習業務創新速度。可選的機器學習框架有Caffe、Torch、Tensorflow、Theano；可選的機器學習庫包括MLPython、cuDNN、DIGITS 和 CaffeOnSpark。 另外還有三個方案和產品引起了業界的重點關注。一是，基于英特爾Lustre并行文件系統的分布式存儲，二是DSS 7000高密度存儲服務器，三是戴爾HPC NFS存儲解決方案。 基于英特爾Lustre并行文件系統的分布式存儲，不僅降低了高性能存儲的開支，而且滿足HPC容量和性能線性升級擴展，以及單一域名海量存儲需求。采用PowerEdge作為服務器節點、PowerVault MD3作為存儲節點、通過高速100Gb OPA或Infiniband保證低延遲。 DSS 7000高密度存儲服務器，滿足未來百萬兆級存儲需求。增強并優化了硬件設計，能夠精準地給用戶提供定制化的服務器，滿足用戶對業務大規模擴展的需求，同時避免了數據中心體積的無限擴展。DSS 7000能在一個4U機箱中提供最高720TB的存儲容量，為對象和塊存儲提供云構建模塊比較低廉的每GB成本。 戴爾HPC NFS存儲解決方案基于NFS標準，被廣泛用于Linux的HPC集群存儲。提供包括硬件、軟件、藍圖指南、支持和部署服務的存儲解決方案，具備極其穩定的可靠性，采用高可用性故障轉移配置。該方案可以選擇PowerEdge R630服務器作為文件管理、PowerVault MD直連存儲作為存儲節點，結合萬兆網絡實現故障切換，保證高可用。
不管因為技術進步，還是因為產品組合豐富，還是因為方案更為切合應用，還是因為整體性價比在不斷降低，種種原因最終促使HPC普及化趨勢出現的根本，還是源自用戶在數字化邁進過程的需求變化。 但是用戶分大規模部署和中小規模部署，類型不同，應用對于HPC性能和技術支撐的力度會有所不同，加上“隔行如隔山”的行業應用獨特性。最終也會促成HPC解決方案具備一定的行業屬性。 但這一切，都會因為HPC廠商提供堅強的技術支持與服務得以有力保障。 而像戴爾這樣，積極聯合領先的合作伙伴，并采納社區標準，推動高性能計算平臺生態圈的建立， 全方位將HPC市場化、商用化、普及化，以滿足行業用戶的應用需求為HPC推進的根本，自然能在未來贏得更大的行業發展機會，從而實現用戶基于HPC基礎上的更廣泛、更全面、更徹底的應用，為創新發展獲得強大的動力。 因此，普及化，HPC勢不可擋。 白皮書下載地址：https://mp.weixin.qq.com/s/T9zqZn6zHxfKDuhpKLlcpg行業應用落地加快HPC普及
HPC市場發展的重要驅動力
三大戰略Hold住HPC應用
經過驗證和認證的HPC解決方案
普及化，HPC勢不可擋
