Crear una arquitectura de la HPC optimizada

Diseña tu sistema de informática de alto rendimiento (HPC) para escalar con futuras cargas de trabajo.

Crear bloques de un sistema de HPC:

  • El diseño de tu sistema de HPC puede implicar una combinación de computación en paralelo, de clúster y estrategias de computación distribuida (o en malla).

  • Un enfoque de nube híbrida que combina las infraestructuras de tus instalaciones con los recursos de nube públicos te permite escalar lo que necesites, lo que reduce el riesgo de perder oportunidades.

  • Las tecnologías Intel® para la HPC incluyen procesadores, memoria y tejido, que ofrecen la base para sistemas de alto rendimiento e increíblemente escalables.

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En el entorno empresarial acelerado actual, la base de la adopción de una tecnología HPC exitosa comienza con una arquitectura de HPC bien definida. Dependiendo de las los objetivos informáticos y de las cargas de trabajo de tu organización, existen distintos diseños de sistema HPC y recursos de apoyo que te ayudarán a aumentar la productividad y a lograr un rendimiento escalable.

Diseñar sistemas de HPC

La arquitectura de informática de alto rendimiento (arquitectura HPC) adopta muchas formas según tus necesidades. Las organizaciones pueden elegir distintas formas de diseñar sistemas de HPC.

Computación en paralelo
La computación en paralelo de HPC permite a sus clústeres ejecutar cálculos de modo simultáneo o en paralelo. La computación en paralelo, crucial para abordar problemas grandes y complejos, toma las cargas de trabajo grandes y las divide en tareas computaciones distintas que se llevan a cabo al mismo tiempo.

Estos sistemas se pueden diseñar para escalar en vertical o en horizontal. El paralelismo escalable en vertical implica aceptar un trabajo con un único sistema y desglosarlo para que los núcleos individuales puedan realizar el trabajo usando el servidor al máximo. En contraste, el paralelismo escalable en horizontal implica tomar el mismo trabajo, dividirlo en partes manejables y distribuirlas a múltiples servidores u ordenadores que hacen el trabajo en paralelo.

Computación por agrupamiento
Con la computación por agrupamiento de alto rendimiento, múltiples ordenadores o nodos se vinculan mediante una red de área local (LAN) para crear una arquitectura de clúster de HPC. Actúa como un único ordenador, si bien uno con una potencia computacional vanguardista. La configuración de un clúster de HPC se diseña de modo único para resolver un problema abarcando todos los nodos de un sistema. Los clústeres de HPC tienen una topología de red definida y permiten que las organizaciones aborden computaciones avanzadas con velocidades de procesamiento sin límites.

Computación distribuida y en malla
La computación en malla y distribuida de la HPC son arquitecturas de computación sinónimas. Implican a varios ordenadores conectados por medio de una red que comparten un objetivo común, que es el de resolver un problema complejo o realizar una tarea computacional grande. Este enfoque es ideal para abordar trabajos que se pueden dividir en grupos separados y distribuirlos en la malla. Cada nodo dentro del sistema puede realizar tareas de modo independiente sin tener que comunicarse con los otros nodos.

Compatibilidad común de las aplicaciones HPC
Intel ha colaborado con los partners del sector para definir las mejores prácticas para promover las aplicaciones de la HPC y los sistemas de clúster integrados en la arquitectura Intel®. La especificación de la plataforma Intel® HPC ofrece requisitos de hardware y software comunes que los desarrolladores de aplicaciones pueden usar para crear la base de las soluciones de agrupamiento. Un sistema que cumpla con estos requisitos ofrece un conjunto definido de características a la capa de la aplicación, incluidos los componentes de tiempo de ejecución del software Intel® que proporcionan las mejores rutas de rendimiento. Las especificaciones de la plataforma incluyen información sobre la configuración y el cumplimiento en un gran número de aplicaciones comunes de la comunidad.

Infraestructura de nube de la HPC

En el pasado, los sistemas de HPC se limitaban a la capacidad que la infraestructura de las instalaciones podía ofrecer. Hoy en día, la nube ofrece la oportunidad de ampliar la capacidad local con recursos en la nube.

Las plataformas de gestión en la nube recientes hacen que sea posible adoptar un enfoque de nube híbrida, lo que integra la infraestructura de tus instalaciones con los servicios en nube públicos para que las cargas de trabajo puedan fluir sin problemas a todos los recursos disponibles. Esto te ofrece una mayor flexibilidad al desplegar tus sistemas de la HPC y rapidez al escalar, además de la oportunidad de optimizar el coste total de tu propiedad (CTP).

Un sistema de HPC en las instalaciones suele ofrecer un CTP menor que el sistema de HPC equivalente reservado todos los días, 24 horas, en la nube. Sin embargo, una solución en las instalaciones, adaptada a la capacidad máxima, solo se utilizará plenamente cuando se alcance esa capacidad máxima. La mayor parte del tiempo, la solución en las instalaciones se utilizará poco, lo que dará lugar a que los recursos estén inactivos. Por otra parte, una carga de trabajo que no se puede computar por no tener la capacidad suficiente puede acabar siendo una oportunidad perdida.

En resumen, usar la nube para aumentar la infraestructura de HPC de tus instalaciones para trabajos urgentes puede mitigar el riesgo de perder grandes oportunidades. 

Seleccionar los procesadores de la HPC para escalabilidad y rendimiento

Con nuestra amplia experiencia en tecnologías de HPC, Intel ofrece los requisitos de rendimiento necesarios para gestionar las cargas de trabajo futuras más exigentes. Los procesadores escalables Intel® Xeon® ofrecen una plataforma muy versátil que se puede escalar sin problemas para admitir los distintos requisitos de rendimiento de las cargas de trabajo críticas de la HPC.

Trabajando con sus partners, Intel ha priorizado los esfuerzos para crear modelos que conformen los diseños de sistemas de HPC más optimizados. Para validar los requisitos de rendimiento, Intel® Cluster Checker garantiza que tu sistema de clúster de la HPC esté intacto y configurado para que ejecute aplicaciones en paralelo con una portabilidad increíble para moverse entre los sistemas en las instalaciones y en la nube de la HPC.

Con la tecnología Intel® CoFluent™ puedes incrementar la velocidad de implementación de sistemas complejos y ayudar a determinar configuraciones óptimas modelando interacciones simuladas de hardware y software.

Un gran avance en la memoria de la HPC

La memoria es un componente crucial en el diseño de sistemas HPC. La memoria, responsable del almacenamiento de datos a corto plazo del sistema, puede ser un factor limitante para el rendimiento de tu flujo de trabajo. La tecnología Intel® Optane™ ayuda a superar estos cuellos de botella en el centro de datos eliminando las brechas en la jerarquía de almacenamiento y memoria para que puedas mantener el ordenador alimentado.

Escalar el rendimiento con el tejido de la HPC

Para escalar de modo eficaz los sistemas de la HPC, necesitas un tejido de alto rendimiento que esté diseñado para admitir clústeres de HPC. La arquitectura Intel® Omni-Path (Intel® OPA) vence las limitaciones de rendimiento de las tecnologías de tejido actuales, proporcionando la capacidad de escalar a decenas de miles de nodos y más. Esto brinda a los desarrolladores de aplicaciones una solución integral que cubre sus necesidades de enrutamiento adaptativo, enrutamiento dispersivo, optimización del flujo de tráfico, protección de la integridad de los paquetes y escalado dinámico de carriles. Los tejidos de alto rendimiento de Intel están diseñados para satisfacer las necesidades de las cargas de trabajo computacionales de la HPC del futuro a un precio competitivo con los tejidos ahora disponibles.

Una forma más sencilla de adoptar la HPC

Intel ofrece la experiencia fundamental para comprender las aplicaciones que quieres ejecutar y cómo un sistema específico de HPC (uno que combina los recursos en las instalaciones y en la nube) te ayudarán a producir resultados y maximizar el trabajo que puedes llevar a cabo. Con la arquitectura de la HPC basada en las tecnologías Intel®, estás listo para satisfacer las necesidades de la HPC y de escala exa del futuro.

Hoy en día, la nube te permite escalar los sistemas de la HPC, lo que amplía sin límites tu acceso a recursos de computación, de almacenamiento y de redes.