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雖然云現(xiàn)在在企業(yè)計(jì)算中無(wú)處不在，但有一個(gè)領(lǐng)域向云的轉(zhuǎn)變才剛剛開(kāi)始：超級(jí)計(jì)算。
超級(jí)計(jì)算機(jī)是世界上最大、最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)的統(tǒng)稱，曾經(jīng)只提供給政府、研究型大學(xué)和最富有的公司，用于破解敵人的密碼、模擬天氣和設(shè)計(jì)核反應(yīng)堆。但今天，云計(jì)算正在將超級(jí)計(jì)算帶入主流。

這種轉(zhuǎn)變有可能加速（或破壞）企業(yè)交付復(fù)雜工程產(chǎn)品的方式，從設(shè)計(jì)能夠到達(dá)太空和超音速噴氣式飛機(jī)的火箭到創(chuàng)造新藥和發(fā)現(xiàn)隱藏在地下深處的大量石油和天然氣。
正如企業(yè)云計(jì)算為企業(yè)創(chuàng)造了吸引客戶的新方式以及從軟件即服務(wù)到移動(dòng)計(jì)算的顛覆一樣，超級(jí)計(jì)算將通過(guò)加快研發(fā)速度和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的數(shù)量級(jí)，為創(chuàng)新突破開(kāi)辟新的可能性。

例如，協(xié)和式飛機(jī)超音速運(yùn)輸計(jì)劃花了25年的時(shí)間和5億美元（經(jīng)通貨膨脹調(diào)整）才在1976年啟動(dòng)了首次商業(yè)飛行。與Boom Supersonic形成對(duì)比，Boom Supersonic是一家承諾將航空旅行時(shí)間縮短一半的初創(chuàng)公司，在3.5小時(shí)內(nèi)在紐約和巴黎之間穿梭乘客。它成立于2014年，計(jì)劃在一半的時(shí)間內(nèi)交付其 overture超音速客機(jī)而成本和人員的一小部分。

Boom的快速研發(fā)速度是由云超級(jí)計(jì)算驅(qū)動(dòng)的。快速的軟件仿真使該公司能夠取代協(xié)和式飛機(jī)所需的大部分物理原型和風(fēng)洞測(cè)試。由于云，Boom有能力在AWS云上快速運(yùn)行53萬(wàn)個(gè)計(jì)算小時(shí)，并計(jì)劃擴(kuò)展到超過(guò)100億個(gè)計(jì)算小時(shí)。該公司已經(jīng)從美聯(lián)航承諾購(gòu)買(mǎi)15架超音速運(yùn)輸機(jī)，盡管該飛機(jī)尚未飛行。這就是航空公司對(duì)迄今為止產(chǎn)生的數(shù)百萬(wàn)小時(shí)計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果的信心。

那么，鑒于這項(xiàng)技術(shù)的潛力，為什么只有不到四分之一的超級(jí)計(jì)算機(jī)基于云計(jì)算的模擬？簡(jiǎn)單的答案是，這很難。計(jì)算工程需要復(fù)雜而專業(yè)的技術(shù)堆棧，很少有公司IT組織擁有內(nèi)部專業(yè)知識(shí)，可以在云中建立真正的研發(fā)運(yùn)營(yíng)。

這有幾個(gè)原因。首先，使計(jì)算工程成為可能的高性能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施是公共云提供商的新產(chǎn)品。其次，所需的仿真軟件設(shè)置和維護(hù)可能很復(fù)雜。第三，隨著IT技術(shù)的進(jìn)步，選擇正確的軟件/硬件組合并保持適當(dāng)?shù)呐渲脤?duì)于實(shí)現(xiàn)計(jì)算工程工作負(fù)載的最佳性能至關(guān)重要。這個(gè)過(guò)程對(duì)組織來(lái)說(shuō)是多么具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)?a href="http://www.youjiajingji.com/">速石就是專門(mén)幫助公司建立和自動(dòng)化這些系統(tǒng)。

雖然啟動(dòng)并運(yùn)行基于云的超級(jí)計(jì)算機(jī)可能很困難，但回報(bào)可以使它非常值得付出努力。如今，研發(fā)人員可以在幾乎無(wú)限的計(jì)算能力上使用他們選擇的仿真軟件，而無(wú)需擔(dān)心基礎(chǔ)設(shè)施，并運(yùn)行基于云的桌面與他們的仿真或模型進(jìn)行交互。技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者可以應(yīng)用策略來(lái)控制成本，并在解決問(wèn)題的時(shí)間和最低成本之間找到平衡。簡(jiǎn)而言之，這是一種以研發(fā)為中心的超級(jí)計(jì)算體驗(yàn)，按需提供并按消費(fèi)量計(jì)費(fèi)。

問(wèn)題是：你怎么知道什么時(shí)候有超級(jí)計(jì)算機(jī)可以幫助解決的問(wèn)題？

什么時(shí)候超級(jí)計(jì)算機(jī)值得？

在過(guò)去十年中，大數(shù)據(jù)為企業(yè)提供了深刻的新業(yè)務(wù)見(jiàn)解，并改進(jìn)了大型數(shù)據(jù)集的分析方式。研發(fā)中的計(jì)算方法將通過(guò)模擬同樣深刻地提高工程產(chǎn)品的物理性能。所有模擬的共同點(diǎn)是，我們正在根據(jù)塑造我們世界的科學(xué)原理（從物理學(xué)到化學(xué)再到熱力學(xué)）來(lái)確定產(chǎn)品如何與其環(huán)境相互作用的可能觀察結(jié)果。

在以下情況下，基于云的超級(jí)計(jì)算對(duì)組織特別有用：

加快上市時(shí)間：
通過(guò)基于云的仿真而不是物理原型來(lái)評(píng)估新設(shè)計(jì)，可以顯著加快公司將新產(chǎn)品創(chuàng)新商業(yè)化的速度。總部位于佛羅里達(dá)州的初創(chuàng)公司Sensatek創(chuàng)造了一種創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)傳感器，該傳感器粘附在渦輪葉片上，以測(cè)量飛行過(guò)程中噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部應(yīng)力。空軍想購(gòu)買(mǎi)Sensatek的傳感器，但該公司沒(méi)有資源購(gòu)買(mǎi)超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)足夠快地完善其產(chǎn)品，直到它轉(zhuǎn)向云中的高性能計(jì)算。同樣，專用自行車(chē)通過(guò)快速原型進(jìn)行仿真，以便他們可以快速微調(diào)其公路自行車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)和整體性能。
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數(shù)字孿生：
當(dāng)物理原型設(shè)計(jì)不切實(shí)際時(shí)，模擬產(chǎn)品與真實(shí)場(chǎng)景的交互至關(guān)重要。例如，聚變核反應(yīng)堆初創(chuàng)公司英聯(lián)邦聚變系統(tǒng)公司依靠模擬來(lái)驗(yàn)證潛在的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)，因?yàn)閺奈创嬖谶^(guò)商業(yè)聚變反應(yīng)堆。總部位于德克薩斯州的火箭初創(chuàng)公司Firefly Aerospace依靠計(jì)算工程來(lái)探索和測(cè)試其登月商用火箭的設(shè)計(jì)。同樣，藥品制造商需要復(fù)雜的模擬來(lái)了解分子如何與生物環(huán)境相互作用，然后才能致力于產(chǎn)生新的藥物發(fā)現(xiàn)突破。

將 AI/ML 與仿真相結(jié)合：
仿真不僅可以預(yù)測(cè)單個(gè)人工設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能，還可以預(yù)測(cè)各種潛在設(shè)計(jì)的性能。投資于這些虛擬實(shí)驗(yàn)的組織在模型上開(kāi)發(fā)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，涵蓋廣泛的設(shè)計(jì)參數(shù)和對(duì)產(chǎn)品性能的影響。這是早期采用者公司通過(guò)其數(shù)據(jù)資產(chǎn)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的地方。日產(chǎn)、現(xiàn)代和 Arrival 等汽車(chē)制造商使其工程師能夠更輕松、更快速地測(cè)試新的設(shè)計(jì)技術(shù)，以便在日益復(fù)雜的操作環(huán)境中制造更安全、更高效的車(chē)輛，具有自主、電動(dòng)和互聯(lián)功能。在開(kāi)發(fā)高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)時(shí)，ML 算法可以在模擬世界中訓(xùn)練駕駛員軟件。正如飛機(jī)風(fēng)洞測(cè)試已經(jīng)虛擬化一樣，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的測(cè)試也可以實(shí)現(xiàn)虛擬化。
在生命科學(xué)領(lǐng)域，Recursion Pharmaceuticals正在將人工智能技術(shù)應(yīng)用于生物學(xué)，并通過(guò)在超級(jí)計(jì)算機(jī)上使用機(jī)器學(xué)習(xí)將細(xì)胞分析速度提高20倍來(lái)加速新藥發(fā)現(xiàn)。

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新的計(jì)算產(chǎn)品或服務(wù)：
云的規(guī)模和互聯(lián)性質(zhì)為科學(xué)和工程創(chuàng)造了新的可能性。例如，三星電子創(chuàng)建了一個(gè)基于云的計(jì)算工程協(xié)作平臺(tái)，因此無(wú)晶圓廠客戶（設(shè)計(jì)和銷(xiāo)售硬件但不制造硬件）可以按需使用各種電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具，并在制造之前與三星合作進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種新方法本質(zhì)上將持續(xù)集成（當(dāng)今軟件開(kāi)發(fā)中常見(jiàn)的實(shí)踐）帶到了工程產(chǎn)品中。工程師不僅可以快速驗(yàn)證其設(shè)計(jì)決策，還可以將設(shè)計(jì)集成到整個(gè)系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫協(xié)作以及系統(tǒng)級(jí)仿真和驗(yàn)證。

從大數(shù)據(jù)到大計(jì)算

隨著過(guò)去十年圍繞社交媒體、移動(dòng)和云技術(shù)的所有投資，下一個(gè)重大的行業(yè)轉(zhuǎn)型可能會(huì)在科學(xué)和工程領(lǐng)域到來(lái)。在這個(gè)新世界中，隨著創(chuàng)建真實(shí)世界產(chǎn)品的數(shù)字孿生的模擬變得越來(lái)越普遍，數(shù)據(jù)生成（而不僅僅是收集）將變得越來(lái)越重要。

在云中利用超級(jí)計(jì)算正在成為許多行業(yè)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，特別是隨著持續(xù)集成和持續(xù)交付將研發(fā)與產(chǎn)品周期和公司的軟件交付流程更加緊密地聯(lián)系在一起。云中的超級(jí)計(jì)算正在使昨天看起來(lái)像科幻小說(shuō)的事情成為可能。事實(shí)上，有些行業(yè)只是因?yàn)檫@種新的計(jì)算能力而存在，比如私人太空旅行。

像SpaceX和Blue Origin這樣的火箭公司在15年前幾乎是不可能的。這些航空航天領(lǐng)域的創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者需要數(shù)億美元來(lái)構(gòu)建計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，以運(yùn)行其業(yè)務(wù)所需的模擬。但是，像Firefly，Relativity和Virgin Orbit這樣的下一代航空航天公司現(xiàn)在可以以不到傳統(tǒng)同行十分之一的成本提供研發(fā)成果。他們今天可以在任何規(guī)模上做到這一點(diǎn)，迅速消除創(chuàng)新的障礙。

今天，任何人都可以啟動(dòng)世界一流的超級(jí)計(jì)算機(jī)。這改變了創(chuàng)新的步伐和動(dòng)態(tài)，其影響直到最近才開(kāi)始顯現(xiàn)。

END

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