Wie SSDs das Hochleistungsrechnen verbessern können

HPC erfordert eine hohe Leistung und Effizienz der Datenspeicherung. So kann Phison helfen

Author Andy Higginbotham | 30. Januar 2023 | Alle, Unternehmen

Wie SSDs das Hochleistungsrechnen verbessern können

Solid-State-Laufwerke (SSDs) werden selbst für die komplexesten Unternehmens-Workloads immer beliebter. Ihre erhöhte Kapazität, verbesserte Geschwindigkeit und Effizienz, verbesserte Haltbarkeit und geringerer Stromverbrauch veranlassen Unternehmen dazu, SSDs sowohl in lese- als auch schreibintensiven Umgebungen, einschließlich High Performance Computing (HPC), zu verwenden.

Was ist Hochleistungsrechnen (HPC)?

Einfach ausgedrückt hilft HPC Unternehmen dabei, wirklich schwierige Probleme wirklich schnell zu lösen. Dabei handelt es sich um die Verarbeitung von Daten und die Durchführung äußerst komplizierter Berechnungen mit extrem hoher Geschwindigkeit. Während kommerzielle Computer Milliarden von Berechnungen pro Sekunde durchführen können, liegt die Leistung von HPC-Systemen bei Billiarden pro Sekunde (das sind eine Million Milliarden).

HPC-Technologie ist heute für Unternehmen sehr wertvoll, da sie es ihnen ermöglicht, enorme Datenmengen zu verarbeiten und umfangreiche Berechnungen durchzuführen – die Art von Datenmengen und Berechnungen, die beispielsweise für Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI) und Datensätze für maschinelles Lernen erforderlich sind. Einst die einzige Domäne spezialisierter und teurer Supercomputer, kann HPC jetzt von Unternehmen zu viel günstigeren Preisen mit vorhandener Standardhardware, einschließlich GPUs, CPUs und Speicher, genutzt werden.

Der Aufstieg von auf KI und maschinellem Lernen basierenden Lösungen ist ein starker Treiber für das Wachstum des HPC-Marktes. Eins Branchenumfrage berichtete, dass der weltweite HPC-Umsatz im Jahr 2021 34,9 Milliarden US-Dollar erreichte. Die Experten gehen davon aus, dass der Markt bis 2028 50,3 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Ein anderes Forschungsunternehmen schätzt den HPC-Markt bis 2030 auf 64,6 Milliarden.

Mit der Fähigkeit, so viele Daten so schnell zu verarbeiten, können Unternehmen spannende wissenschaftliche und technologische Entdeckungen machen und innovative und bahnbrechende Lösungen entwickeln, um die größten Herausforderungen der Welt zu lösen.

Aufgrund seiner Zugänglichkeit durch den Einsatz handelsüblicher Standardhardware hat HPC das Potenzial, für viele Branchen die Spielregeln zu verändern. HPC kann in vielerlei Hinsicht ein entscheidendes Werkzeug für Entdeckung und Kreativität sein:

- - Wissenschaftliche Forschung – das Universum erforschen, Wettermuster identifizieren, erneuerbare Energien entwickeln
  - Finanzdienstleistungen – Automatisieren Sie den Aktienhandel, erkennen Sie Betrug, überwachen Sie Markttrends, analysieren Sie Risiken
  - Medien und Unterhaltung – Erstellen Sie atemberaubende visuelle Effekte für Filme und bieten Sie Live-Streaming für Veranstaltungen auf der ganzen Welt
  - Gesundheitswesen/Biowissenschaften – neue Medikamente erforschen, genauere Diagnosen ermöglichen, Bevölkerungsgruppen überwachen, um neu auftretende Krankheiten und andere Muster zu verstehen
  - Automatisierung des Elektronikdesigns (EDA) – Computerchips entwerfen und optimieren, Schaltungssimulationen durchführen
  - Regierung und Verteidigung – Betrug erkennen, Daten verarbeiten und Muster für Geheimdienste identifizieren, Klimaveränderungen modellieren
  - Öl und Gas – Verarbeiten Sie seismische Daten, führen Sie Geodatenanalysen durch, identifizieren Sie neue Ölquellen und steigern Sie die Effizienz bestehender Bohrlöcher
  - Einzelhandel – Optimieren Sie Logistik- und Lieferkettenabläufe, analysieren Sie Kundenbewertungen und -stimmungen und steigern Sie die Effizienz der Bestandsverwaltung

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal von HPC ist seine nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit, und das alles dank der Funktionsweise von HPC.

Wie HPC funktioniert

HPC-Systeme können so viele Daten in kurzer Zeit verarbeiten, da die Systeme aus einer Reihe miteinander vernetzter Rechenserver bestehen. HPC läuft in einer verteilten Struktur mit einem einzigen gemeinsamen Datenpool. Jede Maschine ist ein Knoten, und eine Ansammlung von Knoten (deren Zahl zwischen zwei und Hunderttausenden liegen kann) bildet einen HPC-Cluster. Die Knoten sind parallel angeordnet, was bedeutet, dass jeder Knoten jederzeit auf alle Daten zugreifen kann. Die Knoten arbeiten zusammen – auch Parallelverarbeitung genannt –, um Daten sehr schnell zu verarbeiten und Berechnungen durchzuführen.

Jede HPC-Lösung besteht aus Computer-, Netzwerk- und Speicherkomponenten. Die Rechenserverknoten sind mit einem Datenspeicher vernetzt, der die Ausgabe des Systems speichert. Alle drei Komponenten müssen nahtlos zusammenarbeiten und mit den anderen mithalten. Um beispielsweise die beste Leistung zu erzielen, muss das Speichersystem Daten von den Rechenservern mit der Geschwindigkeit senden und empfangen, mit der die Daten verarbeitet werden. Und das Netzwerk muss diese schnelle Übertragung zwischen Rechenleistung und Speicher unterstützen.

NAND-Flash-Speicher und SSDs ermöglichen HPC

Angesichts der enormen Rechenleistung, die HPC-Systeme benötigen, benötigen sie auch die leistungsstärksten Speicherlösungen. NAND-Flash-SSD-Speicher ist eine kluge Wahl für HPC-Systeme, da SSDs eine sehr geringe Latenz sowie einen hohen Durchsatz und eine hohe Effizienz bieten. Auch der Energiebedarf von HPC-Systemen veranlasst Unternehmen dazu, sich für SSDs zu entscheiden, da diese im Vergleich zu HDDs einen geringeren Stromverbrauch haben. Der geringere Stromverbrauch für jeden Knoten kann in großen Clustern zu erheblichen Energieeinsparungen führen.

HPC-Systeme benötigen Datenspeicher, der leistungsempfindliche Anwendungen und I/O-intensive Rechenanforderungen unterstützen kann. SSDs für die Speicherung sollten außerdem Redundanzfunktionen und Stromausfallschutz (PLP) sowie optimierte I/O-Arbitrierung, Zugriffspriorisierung und parallele Warteschlangen durch NVMe-SSDs bieten. Diese Laufwerke sind außerdem flexibel genug, um sowohl kleine als auch große E/A-Anfragen mit konstant geringer Latenz zu verarbeiten.

Wählen Sie Phison für SSDs, die HPC-Workloads der nächsten Generation unterstützen

Als weltweit führender Anbieter von integrierten Schaltkreisen (IC) und Speicherlösungen für NAND-Flash-Controller Phison bietet branchenführende SSDs zur Unterstützung all Ihrer HPC-Anforderungen.

Das Unternehmen wurde kürzlich gegründet X1-Controller-basierte SSD-Plattform ist der Branchenbeste
U.3 Enterprise PCIe Gen4x4 eTLC SSD. Entworfen in Partnerschaft mit SeagateDie anpassbare X1 SSD-Plattform bietet mehr Rechenleistung bei geringerem Energieverbrauch. Es bietet außerdem eine Steigerung der Datenlesevorgänge um mehr als 30% im Vergleich zu bestehenden Marktkonkurrenten bei geringerem Stromverbrauch.

Die hohe Leistung und Fähigkeiten der X1 machen sie zu einer idealen SSD für HPC-Workloads – als kostengünstige Plattform, die Engpässe beseitigt. Der X1 unterstützt nicht nur die strengen Anforderungen von HPC, sondern ist auch eine kluge Wahl für intensive KI-Workloads und kann Hyperscale-Leistung für Unternehmensrechenzentren liefern.

Phison arbeitet stets daran, die Messlatte höher zu legen, wenn es darum geht Unternehmensdatenspeicherung und die leistungsstarken SSDs, die die Anforderungen von heute unterstützen und die Innovationen von morgen ermöglichen.