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雖然云現(xiàn)在在企業(yè)計算中無處不在，但有一個領域向云的轉變才剛剛開始：超級計算。
超級計算機是世界上最大、最強大的計算機的統(tǒng)稱，曾經(jīng)只提供給政府、研究型大學和最富有的公司，用于破解敵人的密碼、模擬天氣和設計核反應堆。但今天，云計算正在將超級計算帶入主流。

這種轉變有可能加速（或破壞）企業(yè)交付復雜工程產(chǎn)品的方式，從設計能夠到達太空和超音速噴氣式飛機的火箭到創(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到移動計算的顛覆一樣，超級計算將通過加快研發(fā)速度和產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)量級，為創(chuàng)新突破開辟新的可能性。

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

Boom的快速研發(fā)速度是由云超級計算驅動的。快速的軟件仿真使該公司能夠取代協(xié)和式飛機所需的大部分物理原型和風洞測試。由于云，Boom有能力在AWS云上快速運行53萬個計算小時，并計劃擴展到超過100億個計算小時。該公司已經(jīng)從美聯(lián)航承諾購買15架超音速運輸機，盡管該飛機尚未飛行。這就是航空公司對迄今為止產(chǎn)生的數(shù)百萬小時計算機模擬結果的信心。

那么，鑒于這項技術的潛力，為什么只有不到四分之一的超級計算機基于云計算的模擬？簡單的答案是，這很難。計算工程需要復雜而專業(yè)的技術堆棧，很少有公司IT組織擁有內部專業(yè)知識，可以在云中建立真正的研發(fā)運營。

這有幾個原因。首先，使計算工程成為可能的高性能計算基礎設施是公共云提供商的新產(chǎn)品。其次，所需的仿真軟件設置和維護可能很復雜。第三，隨著IT技術的進步，選擇正確的軟件/硬件組合并保持適當?shù)呐渲脤τ趯崿F(xiàn)計算工程工作負載的最佳性能至關重要。這個過程對組織來說是多么具有挑戰(zhàn)性，因為速石就是專門幫助公司建立和自動化這些系統(tǒng)。

雖然啟動并運行基于云的超級計算機可能很困難，但回報可以使它非常值得付出努力。如今，研發(fā)人員可以在幾乎無限的計算能力上使用他們選擇的仿真軟件，而無需擔心基礎設施，并運行基于云的桌面與他們的仿真或模型進行交互。技術領導者可以應用策略來控制成本，并在解決問題的時間和最低成本之間找到平衡。簡而言之，這是一種以研發(fā)為中心的超級計算體驗，按需提供并按消費量計費。

問題是：你怎么知道什么時候有超級計算機可以幫助解決的問題？

什么時候超級計算機值得？

在過去十年中，大數(shù)據(jù)為企業(yè)提供了深刻的新業(yè)務見解，并改進了大型數(shù)據(jù)集的分析方式。研發(fā)中的計算方法將通過模擬同樣深刻地提高工程產(chǎn)品的物理性能。所有模擬的共同點是，我們正在根據(jù)塑造我們世界的科學原理（從物理學到化學再到熱力學）來確定產(chǎn)品如何與其環(huán)境相互作用的可能觀察結果。

在以下情況下，基于云的超級計算對組織特別有用：

加快上市時間：
通過基于云的仿真而不是物理原型來評估新設計，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，以測量飛行過程中噴氣發(fā)動機的內部應力。空軍想購買Sensatek的傳感器，但該公司沒有資源購買超級計算機來足夠快地完善其產(chǎn)品，直到它轉向云中的高性能計算。同樣，專用自行車通過快速原型進行仿真，以便他們可以快速微調其公路自行車空氣動力學和整體性能。
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數(shù)字孿生：
當物理原型設計不切實際時，模擬產(chǎn)品與真實場景的交互至關重要。例如，聚變核反應堆初創(chuàng)公司英聯(lián)邦聚變系統(tǒng)公司依靠模擬來驗證潛在的反應堆設計，因為從未存在過商業(yè)聚變反應堆。總部位于德克薩斯州的火箭初創(chuàng)公司Firefly Aerospace依靠計算工程來探索和測試其登月商用火箭的設計。同樣，藥品制造商需要復雜的模擬來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 與仿真相結合：
仿真不僅可以預測單個人工設計產(chǎn)品的性能，還可以預測各種潛在設計的性能。投資于這些虛擬實驗的組織在模型上開發(fā)知識產(chǎn)權，涵蓋廣泛的設計參數(shù)和對產(chǎn)品性能的影響。這是早期采用者公司通過其數(shù)據(jù)資產(chǎn)獲得競爭優(yōu)勢的地方。日產(chǎn)、現(xiàn)代和 Arrival 等汽車制造商使其工程師能夠更輕松、更快速地測試新的設計技術，以便在日益復雜的操作環(huán)境中制造更安全、更高效的車輛，具有自主、電動和互聯(lián)功能。在開發(fā)高級駕駛員輔助系統(tǒng)時，ML 算法可以在模擬世界中訓練駕駛員軟件。正如飛機風洞測試已經(jīng)虛擬化一樣，自動駕駛系統(tǒng)的測試也可以實現(xiàn)虛擬化。
在生命科學領域，Recursion Pharmaceuticals正在將人工智能技術應用于生物學，并通過在超級計算機上使用機器學習將細胞分析速度提高20倍來加速新藥發(fā)現(xiàn)。

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新的計算產(chǎn)品或服務：
云的規(guī)模和互聯(lián)性質為科學和工程創(chuàng)造了新的可能性。例如，三星電子創(chuàng)建了一個基于云的計算工程協(xié)作平臺，因此無晶圓廠客戶（設計和銷售硬件但不制造硬件）可以按需使用各種電子設計自動化工具，并在制造之前與三星合作進行設計。這種新方法本質上將持續(xù)集成（當今軟件開發(fā)中常見的實踐）帶到了工程產(chǎn)品中。工程師不僅可以快速驗證其設計決策，還可以將設計集成到整個系統(tǒng)中，以實現(xiàn)無縫協(xié)作以及系統(tǒng)級仿真和驗證。

從大數(shù)據(jù)到大計算

隨著過去十年圍繞社交媒體、移動和云技術的所有投資，下一個重大的行業(yè)轉型可能會在科學和工程領域到來。在這個新世界中，隨著創(chuàng)建真實世界產(chǎn)品的數(shù)字孿生的模擬變得越來越普遍，數(shù)據(jù)生成（而不僅僅是收集）將變得越來越重要。

在云中利用超級計算正在成為許多行業(yè)創(chuàng)新的基礎，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。云中的超級計算正在使昨天看起來像科幻小說的事情成為可能。事實上，有些行業(yè)只是因為這種新的計算能力而存在，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。這些航空航天領域的創(chuàng)新領導者需要數(shù)億美元來構建計算機基礎設施，以運行其業(yè)務所需的模擬。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，迅速消除創(chuàng)新的障礙。

今天，任何人都可以啟動世界一流的超級計算機。這改變了創(chuàng)新的步伐和動態(tài)，其影響直到最近才開始顯現(xiàn)。

END

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