什麼是雲原生超級計算機？

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高效能計算 (HPC) 和基於計算機的智慧已將超級計算機推向廣泛的商業用途。它們已成為必不可少的處理資訊引擎，以支援研究、邏輯發現和產品開發。

因此，超級計算機現在需要支援各種型別的眾多使用者以及廣泛的軟體。它們需要在提供強大的、多租戶環境中的裸機效能的同時，動態地提供不間斷的服務。

雲原生超級計算將 HPC 的強大功能與強大的解除安裝和加速功能以及雲計算服務的易用性相結合。它是一個用於按需 HPC 和基於計算機的智慧服務的簡單、安全的框架。

雲原生超級計算機

雲原生超級計算機系統旨在在多租戶環境中提供最高效能、安全性以及管理。它將高效能計算的強大功能與雲計算服務的易用性相結合。

雲計算可以為科學和工程創造更多機會。例如，三星電子為無晶圓廠客戶（設計和銷售硬體但不生產硬體的客戶）建立了一個基於雲的平臺，以便他們可以按需使用不同的電子設計。他們還可以在製造前與三星合作。

這種新方法將持續整合引入到工程產品中。在雲中使用超級計算正在逐漸成為全球許多行業創新的基礎。

如今，雲計算中的超級計算正在實現昨天看起來像是科幻小說的一切。當然，某些行業僅僅因為這種計算奇蹟而存在，例如太空旅行。

雲原生超級計算機的架構考慮了比傳統超級計算機更有效的執行。它們以協調的方式管理計算和通訊，以使密集型任務更容易處理。

這是因為它們使用三種類型的處理器——CPU、DPU 和通常是 GPU 的加速器。讓我們分析一下這三者各自的作用是什麼？

1. CPU（中央處理器）

中央處理器適用於需要快速順序處理的計算部分。由於超級計算中的計算任務更加複雜，因此 CPU 經常因管理日益龐大和複雜的系統所需的不斷增加的通訊任務而感到負擔過重。事實上，在傳統的超級計算機上，計算作業有時需要等待，而 CPU 處理一箇中間任務。

2. DPU（資料處理單元）

DPU 或資料處理單元是一個片上資料中心平臺，它提供基礎設施服務，處理所有配置、虛擬化和硬體。它為每個超級計算節點提供了兩種新功能——一種是支援裸機多租戶，另一種是支援裸機效能。在第一種情況下，基礎設施控制平面處理器接收來自計算節點的使用者訪問、儲存訪問、網路和生命週期協調。在第二種情況下，一個隔離的線速資料路徑允許硬體加速。這允許 CPU 將例行任務解除安裝，而是專注於處理任務，從而提高整體系統效能。

3. GPU（圖形處理單元）

在雲原生超級計算中，GPU 充當通用協處理器引擎。它們利用 GPU 來加速在 CPU 上執行的應用程式，從而並行執行大量任務。

雲原生超級計算機的功能

雲原生超級計算機具有以下功能：

• 它允許不同的使用者共享一臺超級計算機，同時保持每個使用者的作業安全和隔離。由於當前商業雲計算中自然可用的“多租戶隔離”

• 它使用 DPU 來管理與儲存相關的任務、租戶隔離的安全性以及系統管理。這將解除安裝 CPU 以專注於處理任務並提高整體系統效能。

雲原生優勢

1. 效能

您通常能夠訪問公共雲服務的原生功能，從而提供比非原生元件更好的效能。例如，您可以使用自動擴充套件和負載平衡功能來管理 I/O 系統。

2. 效率

雲原生應用程式利用雲原生功能和 API，應該能夠更有效地利用底層資源。這意味著更好的效能，以及更低的成本。

3. 成本

更有效的應用程式通常執行成本更低。雲提供商會根據您消耗的資源數量向您傳送每月賬單，因此，如果您能夠用更少的資源做更多的事情，那麼您就可以節省開支。

4. 可擴充套件性

由於您正在針對本機雲介面編寫應用程式，因此您還可以直接訪問雲平臺的自動擴充套件和負載平衡功能。

結論

在實現有效利用的同時，從超級計算系統中獲得儘可能高的效能，通常與當前雲計算的成熟多租戶架構不一致。雲原生超級計算平臺首次提供了最佳方案，將最大效能和叢集效率與先進的零信任安全隔離和多租戶模型相結合。