其实未来数据中心架构演进：高性能计算驱动的新趋势的问题并不复杂，但是又很多的朋友都不太了解，因此呢，今天小编就来为大家分享未来数据中心架构演进：高性能计算驱动的新趋势的一些知识，希望可以帮助到大家，下面我们一起来看看这个问题的分析吧！

过去五年，对HPC 的需求急剧增长，尤其是在学术领域。许多大学使用HPC 部署进行研究，例如寻找可再生能源、开发太空探索项目和创造新材料。 HPC 在天气预报（包括风暴的预测和跟踪）和气象领域（例如医学研究、智能电网和制造模拟分析）也很常见。任何使用“大数据”的应用程序都适合HPC。

由于HPC对电力和冷却的高要求，现代数据中心往往是唯一能够提供合适环境的设施；尝试将HPC 安置在大学或商业建筑内可能具有挑战性。需求的增加导致数据中心（主要是超大规模）被设计来处理这些类型的应用程序，而HPC 无疑是数据中心行业的一个增长领域。例如，2020年HPC市场价值为45亿美元，预计到2026年将达到115.4亿美元。那么，HPC如何改变数据中心的设计方式呢？

新的数据中心设计注意事项

HPC 部署通常比标准计算部署消耗更多能源。然而，有几个因素可以缓解这一问题，首先，计算能力显着提高，占用空间更小。其次，所需的更高功率水平可能需要不同的冷却技术，例如从建筑物冷却系统到实际硬件的水冷却，而不是标准服务器中的空气冷却。第三，HPC 部署可以根据支持的工作负载的性质快速扩展和缩减。这直接影响数据中心的设计；水冷数据中心需要包含缓冲容器来满足突然的冷却需求。

这些设计含义显然值得考虑，因为HPC 比传统计算机带来了许多好处。标准计算机处理器每秒可执行2 到40 亿个周期。这对于普通用户来说已经足够了，但不适合海量应用、算法和数据集。

高性能计算设施中的集群或超级计算机可以实现每秒千万亿次的计算。特别是如果采用先进的中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、高速内存和低延迟网络进行设计，这些速度甚至可以使最大的任务变得易于管理。

这些更快的速度意味着用户可以更快地解决问题。虽然HPC 成本可能是一项短期支出，但通过快速洞察、发现和创新，它们可以节省很多倍的资金。

此外，HPC 基础设施可以针对独特的工作负载进行更改和优化。 HPC 适应其特定任务，改变组织管理项目的方式- 无论是简化重复任务、使用自动化，还是比以前更快地测试新流程。

随着世界对数据的依赖不断增长，使用HPC 的组织将在竞争中保持领先地位。在商业中，高性能计算公司可能比竞争对手更快地产生见解或提供服务。在研究中，HPC 可以帮助团队更快地创新。

实施中的限制

高性能计算现代系统和实践可以帮助组织创新和发展，但在某些情况下可能会遇到挑战。对于首先采用HPC 应用程序的企业来说，数据传输速度和带宽可能是一个挑战。本地HPC 基础设施通常是一个障碍，因为网络的设计可能无法满足HPC 所需的超快数据传输速度，而且首先将数据上传到HPC 系统也可能非常耗时。

同样，购买部署高性能计算解决方案的设备的成本也会导致问题。根据所讨论的HPC 工作负载，组织可能需要一次购买多个计算资源，这对于许多无力承担拥有HPC 基础设施初始成本的人来说是一个进入障碍。

此外，数据隐私对于所有企业都至关重要，尤其是金融和医疗保健等受到严格监管的行业。在这些领域，个人数据必须安全保存并符合许多要求。高性能计算存储可以分布在多个解决方案中，每个解决方案都必须保证数据隐私。

在讨论HPC 时，人们常常担心功耗和可持续性。尽管运营需要更多电力，但从长远来看，由于高利用率和提高的运营效率，使用HPC 可以带来更大的可持续性效益。

虽然HPC 是满足不断增长的计算和存储需求的强大解决方案，但数据中心开始通过旨在解决密度、热量和带宽挑战的集中式设计规范来解决明显的进入障碍。除了先进的冷却之外，随着对HPC 就绪设施的需求增加，提供经济实惠的电力、网络选项、可扩展性、冗余和安全性的耐用数据中心环境将变得更加容易获得。

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