APERÇU

Plaidoyer pour l'analyse comparative dans la modernisation du calcul haute performance dans le cloud

Les équipes de R&D et d'ingénierie qui développent des produits nouveaux et plus avancés ont besoin de davantage de ressources de calcul haute performance (HPC) pour leurs applications gourmandes en calcul. Parallèlement, on observe une explosion du matériel HPC spécialisé dans le cloud, incitant de nombreuses organisations à explorer de nouvelles façons de déployer des technologies et des techniques innovantes pour une R&D plus efficace et innovante. 

Alors que de nombreuses organisations ont une stratégie cloud et peuvent avoir un fournisseur de services cloud (CSP) privilégié, les professionnels de l'informatique et du HPC sont confrontés à un nouvel environnement de défis et d'opportunités causé par : 

1. Explosion des options matérielles HPC spécialisées dans le cloud 

2. Des applications plus larges et nécessitant davantage de ressources de calcul 

3. Manque de visibilité et de contrôle de l'efficacité du calcul haute performance 

Ces conditions rendent de plus en plus complexe et important pour les organisations d'optimiser leurs opérations HPC afin de tirer profit de leurs talents et de leurs investissements dans le matériel et les logiciels. 

Dans ce guide, vous apprendrezComment utiliser une approche axée sur les données pour tirer pleinement parti des dernières technologies de calcul haute performance dans le cloud ? En comparant les performances des applications de conception assistée par ordinateur (CAO) les plus courantes, vous pouvez identifier les configurations matérielles et logicielles les mieux adaptées à vos objectifs commerciaux spécifiques. 

Considérations clés pour les responsables informatiques et HPC

❏ Utilisez-vous actuellement les meilleures architectures cloud pour vos charges de travail spécifiques, optimisées en termes de coût, de vitesse ou d'évolutivité ? 

❏ Avez-vous une stratégie pour rester au fait des dernières technologies disponibles auprès de plusieurs fournisseurs ?

 ❏ Quelles métriques et sources de données utilisez-vous pour optimiser les performances et l'efficacité de vos ressources HPC et d'ingénierie ?

Les entreprises peuvent, en moyenne, augmenter les performances de leurs charges de travail de 30 % et réduire leurs coûts de simulation globaux de 20 % simplement en choisissant un matériel plus performant disponible dans le cloud.

Les options cloud pour les innovateurs du HPC prennent leur envol 

Êtes-vous sceptique quant au retour sur investissement des initiatives multicloud, hybrides et matérielles hétérogènes ? Aujourd’hui plus que jamais, il est essentiel de suivre ces tendances et de définir une stratégie informatique moderne pour votre entreprise. Moderniser son informatique aujourd’hui, c’est bien plus que déployer de nouvelles technologies : c’est savoir quand et comment les utiliser pour un impact maximal. 

Si le scepticisme initial à l'égard du calcul haute performance (HPC) dans le cloud était souvent lié aux options limitées de ses débuts, la situation a radicalement changé ces dernières années. Le cloud a profondément transformé la manière dont les entreprises acquièrent et gèrent leurs infrastructures critiques. Au cours de la dernière décennie, le cloud public a connu une croissance considérable dans le domaine du HPC (simulation et modélisation, par exemple), incitant les fournisseurs de cloud public à répondre à la demande croissante d'architectures spécialisées émanant de fabricants de matériel tels qu'Intel, AMD et Nvidia. 

Avec l'adoption croissante du calcul haute performance (HPC) dans le cloud par les entreprises, au même titre que leurs autres applications, les responsables informatiques et HPC recherchent des opportunités pour tirer parti du rythme d'innovation des dernières technologies de puces x86, GPU, ARM, RISC-5 et FPGA. Contrairement aux autres applications d'entreprise, les applications HPC bénéficient souvent de l'utilisation de diverses architectures multicloud, notamment lorsque les transferts de données sont moins critiques. C'est pourquoi les spécialistes HPC s'efforcent de rester à jour sur les dernières versions matérielles et logicielles afin d'optimiser leurs applications. Cependant, la rapidité et la complexité des changements freinent souvent l'obtention de résultats concrets pour l'entreprise. 

Aujourd'hui, les ingénieurs et les scientifiques peuvent choisir avec souplesse le matériel cloud adapté à chaque charge de travail. Cependant, les entreprises sont confrontées à un paradoxe : prendre les meilleures décisions s'avère complexe sans les outils et les connaissances nécessaires pour analyser les données de référence à travers la multitude d'applications et de configurations matérielles. 

Redimensionner l'impact client :

Vertical Aerospace, fabricant leader d'eVTOL, a optimisé ses charges de travail d'ingénierie sur Rescale pour une augmentation de 4300 % des performances de simulation et une réduction de 75 % du coût par tâche, permettant une mise sur le marché plus rapide et une plus grande efficacité.

La variété et la complexité des applications sont en hausse 

En 2020, la majorité des organisations utilisant le calcul haute performance (HPC) exploitaient au moins trois applications de R&D et d'ingénierie numériques.* La possibilité de prendre des décisions éclairées, fondées sur les critères spécifiques de leur organisation, est une raison majeure pour laquelle les responsables informatiques, HPC et d'ingénierie choisissent Rescale pour gérer la complexité croissante de leur parc HPC. La figure 1 ci-dessous illustre comment les clients peuvent utiliser ces données pour déterminer quel fournisseur de services cloud (CSP) propose le matériel le plus adapté à différentes charges de travail et configurations.

Dans les secteurs qui utilisent couramment les technologies HPC, le coût des activités de simulation numérique peut être considérable, avec des dépenses de licences et de calcul se chiffrant en millions et augmentant chaque année. En moyenne, les entreprises peuvent réduire leurs coûts de simulation globaux de 20 % et améliorer les performances de leurs applications de 30 % en choisissant le matériel le plus adapté parmi ceux proposés par les fournisseurs de cloud public. Les offres des fournisseurs de services cloud étant mises à jour trimestriellement, l'optimisation continue des charges de travail peut générer des résultats significatifs et des économies substantielles.

Redimensionner l'impact client :

La société technologique innovante Arrival a optimisé diverses applications de R&D pour obtenir une augmentation de performance allant jusqu'à 400 % dans les domaines de la CFD et de l'FEA afin de devenir pionnière dans la fabrication automobile durable.

Exploiter l'intelligence de la performance 

Il est difficile de prendre des décisions importantes en matière de calcul haute performance (HPC) sans disposer de données de référence actualisées, adaptées à vos besoins spécifiques et prenant en compte toutes les configurations possibles. Pour rendre cette analyse accessible et utile, Rescale compile des informations sur les performances afin de faciliter et d'automatiser les décisions d'optimisation. 

La figure 2 illustre la diversité des offres, non seulement entre les fournisseurs de services cloud (CSP), mais aussi selon le type de matériel utilisé. Cet exemple utilise l'application CAE courante STAR-CCM+ pour présenter une analyse comparative récente de près de 20 architectures cloud-HPC adaptées. Cette charge de travail STAR-CCM+ est fréquemment utilisée dans le secteur automobile et constitue un outil précieux pour comparer les performances des infrastructures. 

Cet exemple nous montre que certains matériels cloud offrent une meilleure évolutivité, ce qui signifie que si les organisations font les bons choix, elles peuvent améliorer l'efficacité de leurs charges de travail, le délai de résolution et obtenir un meilleur retour sur investissement global. 

Avec la diversification et l'augmentation de l'ampleur des charges de travail HPC et des options matérielles, l'analyse comparative de ces données prend une importance croissante pour les entreprises. Ces données étant généralement difficiles d'accès, les organisations peuvent faire appel à un fournisseur de services cloud (CSP), mais, comme on peut s'y attendre, ces analyses comparatives seront spécifiques au CSP et donc limitées.

Redimensionner l'impact client :

Nissan a optimisé les charges de travail de R&D sur Rescale pour réaliser une réduction des coûts de 50 % et une optimisation de 18 % des applications d'ingénierie et de la productivité.

Réaliser des gains en termes de rapport coût-performance

L’évaluation comparative du matériel disponible à un instant T (figure 2) peut s’avérer utile pour les décisions prises à ce moment-là, mais la figure 3 (ci-dessous) illustre l’importance d’une évaluation comparative continue. Nous utilisons ici une autre application automobile courante, LS-Dyna, afin de comparer le rapport coût-performance sur une période donnée (2017-2021). 

Parmi les trois fournisseurs de cloud présentés, on observe des niveaux de rentabilité variables selon le matériel, avec une tendance générale à l'amélioration de la rentabilité. Cette amélioration constante de l'infrastructure cloud est un atout majeur pour les clients finaux ; même avec une infrastructure cloud unique, les entreprises peuvent s'attendre à des performances de calcul accrues à moindre coût. 

Mais lorsque les entreprises peuvent tirer parti de plusieurs offres de fournisseurs de services cloud (CSP), elles peuvent réaliser des gains significatifs en situation de concurrence. On constate d'ailleurs que le rythme des sorties de nouveaux matériels s'accélère et que le leader des CSP en termes de rapport coût-performance change fréquemment. 

Nous prévoyons que ces améliorations matérielles annuelles et ces variations du meilleur rapport coût-performance se poursuivront, mais comme le montre ce graphique, les organisations doivent disposer à la fois d'une intelligence multicloud et d'une flexibilité pour réaliser ces gains lorsque le matériel sera disponible.

Un cadre pour de meilleures décisions commerciales

Les pratiques HPC classiques engendrent des coûts variés, allant de l'infrastructure de calcul aux licences logicielles onéreuses, en passant par les coûts imprévus liés aux échecs de calcul et aux dépassements de budget. Face à l'utilisation croissante d'applications HPC gourmandes en ressources de calcul par les équipes R&D et d'ingénierie, les équipes informatiques et HPC modernes doivent impérativement adopter une approche globale de la gestion de ces coûts. 

Rescale orchestre des centaines de logiciels et de matériels HPC et collabore directement avec ses clients pour implémenter et optimiser des flux de travail complexes. C'est pourquoi nous avons conçu notre plateforme pour prendre en compte les différentes sources de coûts et d'inefficacité à tous les niveaux de l'infrastructure, puis les optimiser. Nous appelons ce concept « Optimisation complète de l'infrastructure » ​​et il est rendu possible par l'analyse comparative continue de multiples points de données sur diverses architectures applicatives et de calcul. 

L'analyse de ces données aboutit à un cadre (Figure 4) composé de trois indices principaux mesurant la performance, la maturité et la valeur. Ce cadre permet aux responsables et aux praticiens du calcul haute performance (HPC) d'identifier facilement le matériel le mieux adapté à leurs besoins, qu'il s'agisse de minimiser les coûts, d'optimiser les performances ou de garantir la réussite du passage à l'échelle de projets de grande envergure. 

Ce modèle permet d'éclairer les décisions commerciales et de définir des politiques visant à optimiser les dépenses des projets et à garantir aux nouveaux utilisateurs l'accès aux ressources les plus adaptées. Les entreprises utilisent Rescale pour automatiser ces décisions et ainsi éviter les dépassements de coûts ou les échecs de projets dus à un choix de matériel sous-optimal. Les administrateurs peuvent également configurer des règles de basculement en cas d'indisponibilité temporaire de la capacité pour certaines architectures.

Mettre l'intelligence comparative au service du travail

La figure 5 illustre comment exploiter ces données de référence pour optimiser les résultats commerciaux. Dans cet exemple de charge de travail, une application de dynamique moléculaire couramment utilisée dans les sciences de la vie, nous comparons trois options matérielles différentes présentant des profils de performance, de maturité et de valeur distincts. 

Pour de nombreuses organisations utilisant des logiciels commerciaux, il est essentiel d'optimiser l'utilisation des licences disponibles ; il est donc important de choisir un matériel performant. En revanche, pour les applications open source sans licence, il peut être judicieux d'opter pour un matériel offrant un bon rapport qualité-prix si les économies de coûts priment sur la rapidité de mise en œuvre. 

Ainsi, dans cet exemple précis avec NAMD, disponible sans licence payante, le triangle bleu de la figure 5 indique que le matériel 2 offre le meilleur rapport qualité-prix tout en conservant des performances relativement élevées. À mesure que les entreprises augmentent leurs besoins en calcul ou testent du nouveau matériel, le score de maturité devient crucial pour garantir qu'une option matérielle donnée dispose de la capacité et de la stabilité suffisantes pour mener à bien les tâches. 

La plateforme Rescale intègre ces données pour permettre aux entreprises de déployer leurs ressources rapidement et efficacement. À mesure que de nouvelles technologies apparaissent, les ingénieurs et les scientifiques peuvent en tirer parti plus tôt, tandis que les responsables informatiques et de calcul haute performance peuvent minimiser les risques pour l'entreprise. 

Explorer les nouvelles possibilités du calcul intelligent à grande échelle 

Grâce aux analyses comparatives de Rescale pour une prise de décision basée sur les données, vous pouvez mettre en œuvre de nouvelles stratégies, de l'automatisation à l'optimisation et bien plus encore ! 

Contactez-nous pour découvrir comment votre activité de calcul haute performance pourrait : 

❏ Offrir aux utilisateurs un accès à la demande aux logiciels et au matériel dont ils ont besoin, sans délai d'attente. 

❏ Profitez de la meilleure infrastructure cloud dès sa disponibilité, quel que soit le fournisseur.

❏ Assurez-vous que chaque utilisateur, projet ou application a été automatiquement configuré pour s'exécuter sur l'architecture la plus optimale. 

❏ Mettez à jour et optimisez en permanence votre infrastructure logicielle et matérielle afin que vos ingénieurs et scientifiques puissent continuer à innover. 

❏ S’adapter aux fluctuations des besoins en ressources des utilisateurs finaux sans avoir à se soucier de la sous-utilisation 

❏ Fournir une visibilité complète sur l'efficacité des calculs et des alertes lorsque des ressources plus performantes sont disponibles