클라우드 기반 HPC로 극복할 수 있는 엔지니어링 문제들

재조정 엔지니어링은 HPC 문제를 극복합니다.

신제품 엔지니어링은 자율주행 차량이나 핵융합로와 같은 기술적으로 진보된 제품의 경우 훨씬 더 복잡한 일련의 과제를 제공합니다. 이러한 어려움을 해결하는 가장 좋은 방법 중 하나는 고성능 컴퓨팅(HPC)을 이용하는 것입니다. 기존 온프레미스 HPC와 비교하여 클라우드 HPC는 엔지니어가 물리적 인프라를 설치하고 유지 관리할 필요 없이 컴퓨팅 리소스에 대한 더 많은 액세스를 제공합니다. 이를 통해 이전에 HPC에 액세스할 수 없었던 더 많은 엔지니어가 큰 문제를 복잡하지 않고 더 빠르게 해결하기 시작할 수 있습니다. 

일반적으로 HPC의 힘은 상호 연결된 컴퓨터의 대규모 클러스터에서 여러 소스의 데이터를 집계하여 다양한 엔지니어링, 과학 및 연구 문제를 정면으로 해결할 수 있는 능력에 있습니다. 특히 클라우드 HPC를 사용하면 이전의 기존 HPC 프로젝트가 조직 내에서 격리되어 있던 곳에서 엔지니어 팀이 실시간으로 협업하고 데이터를 공유할 수 있습니다.

클라우드 HPC의 도움으로 극복할 수 있는 몇 가지 엔지니어링 문제를 살펴보겠습니다.

녹색 엔지니어링 및 청정 기술 장려

오늘날 엔지니어가 직면한 가장 중요한 과제 중 하나는 주요 산업 전반에 걸쳐 환경에 미치는 영향을 줄이는 방법을 찾는 것입니다. 여기에는 지속 가능성을 개선하고, 폐기물을 줄이고, 배출 및 기존 온실가스 배출을 줄이는 방법을 찾는 것이 포함됩니다. 지속 가능하고 깨끗한 기술. 친환경 엔지니어링은 이러한 문제를 해결하기 위해 점점 더 중점을 두고 있는 엔지니어링 분야입니다. HPC는 엔지니어가 물리적 프로토타입을 제작하거나 원자재를 소비하지 않고도 보다 효율적인 설계를 개발하고 다양한 시스템 간의 복잡한 상호 작용을 더 잘 이해할 수 있도록 지원함으로써 이러한 노력에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.

예를 들어, 새로운 에너지 터빈이나 저장 장치를 설계하는 문제를 생각해 보십시오. 전통적인 디자인 프로세스에는 여러 개의 프로토타입을 만들고, 테스트하고, 조정하고, 결과가 만족스러울 때까지 반복하는 과정이 포함됩니다. 그러나 HPC를 사용하면 엔지니어는 몇 분 또는 몇 시간 만에 수십 또는 수백 가지의 다양한 설계 순열을 테스트하는 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 이를 통해 주어진 상황에 가장 적합한 설계를 신속하게 찾고 비용이 많이 드는 시행착오 실험을 피할 수 있습니다.

차세대 청정 기술 혁신을 더욱 활성화하기 위해 파괴적인 스타트업과 새로운 벤처 기업은 클라우드 HPC를 통해 더욱 강력한 역량을 발휘할 수 있습니다. 초기 비용과 복잡성 문제를 제거함으로써 신흥 프로젝트는 지속 가능성이 덜한 확립된 기술과 경쟁하기 위해 더 효율적으로 수행될 수 있습니다. Cloud HPC는 이미 운송, 에너지, 제조, 우주 탐사를 위한 보다 깨끗하고 효율적인 기술의 혁신을 가속화할 가능성을 보여주었습니다.

기후 변화 2

기후변화 예측 및 대응

세계의 기후가 변화함에 따라 엔지니어들은 상상할 수 있는 가장 복잡한 문제에 대한 솔루션을 개발해야 하는 요구를 점점 더 많이 받고 있습니다. Cloud HPC는 상세한 분석을 위한 플랫폼과 효율적인 솔루션 제공 능력을 제공함으로써 여기에 도움을 줄 수 있습니다. 

예를 들어, 기후 변화 세계에서 살아남을 수 있는 도시를 설계하는 문제를 생각해 보세요. HPC를 사용하면 엔지니어는 날씨 패턴 변화, 물 가용성 변화, 인구 변화 등 다양한 요인을 고려하는 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 이를 통해 현실적이고 향후 변화에 적응할 수 있는 계획을 세울 수 있습니다.

개발도상국이나 저개발국은 이러한 유형의 문제를 스스로 해결할 수 있는 자원이 부족한 경우가 많습니다. HPC는 보다 부유한 국가에서 감당할 수 있는 것과 동일한 수준의 분석 및 계획을 제공함으로써 이러한 격차를 해소할 수 있습니다.

에너지 효율 개선

엔지니어는 새롭고 효율적인 제품 개발에 핵심적인 역할을 합니다. 에너지 시스템. 여기에는 석유 및 가스 추출 개선부터 풍력, 태양광, 수소, 핵, 핵융합, 배터리 저장과 같은 재생 에너지 솔루션 가속화에 이르기까지 모든 것이 포함됩니다. 미래 세대가 더 깨끗하고 안정적이며 저렴한 에너지에 접근할 수 있도록 보장하는 것은 우리가 지구상에서 직면한 가장 중요한 과제 중 하나입니다.

세계의 에너지 생산 및 소비 수요는 앞으로 몇 년 동안 계속 증가할 것입니다. 클라우드 HPC는 환경을 손상시키지 않고 탄소 배출량을 줄이지 않으면서 이러한 요구 사항을 충족하는 데 필수적입니다. Cloud HPC는 이미 에너지 연구 및 개발에 큰 영향을 미쳐 과학자들이 비용 효율적이고 환경 친화적인 새로운 접근 방식을 만들 수 있도록 지원하고 있습니다.

농업 생산성 향상

Cloud HPC는 농업 분야의 문제 해결에도 사용될 수 있습니다. 세계 인구는 급속히 증가하고 있으며 식량 공급에 대한 압박도 커지고 있습니다. Cloud HPC는 농업 산업에 대한 상세한 분석을 위한 플랫폼을 제공하여 식량 부족 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 예를 들어 Cloud HPC는 더 적은 리소스를 사용하면서 작물 수확량을 늘리기 위한 새로운 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.

화성 로켓 2

항공, 항공우주 및 산업을 위한 엔지니어링 혁신

The 항공 우주 산업은 엔지니어링 분야에서 가장 흥미롭고 도전적인 산업 중 하나입니다. 또한 가장 많은 계산을 필요로 하는 산업 중 하나이기도 합니다. 클라우드 HPC는 초음속 항공기부터 화성으로 데려갈 우주선에 이르기까지 모든 것을 설계하고 테스트하는 데 필요한 컴퓨팅 성능을 제공하는 이들의 성공에 필수적입니다.

Cloud HPC는 작지만 빠르게 성장하는 기업이 항공우주 분야의 판도를 바꾸고 있는 차세대 혁신을 선도하는 데 도움이 되었습니다. 지난 수십 년 동안 항공 및 우주 비행 차량 개발은 대규모 및/또는 국영 조직이 독점했습니다. Cloud HPC는 짧은 시간 안에 더 안전하고 효율적인 차량을 설계할 수 있는 밝은 마음을 불러일으켰습니다.

제조 공정 최적화

Cloud HPC는 제조 부문에서 경쟁 우위를 유지하기 위한 최고의 솔루션 중 하나입니다. 그만큼 제조업 매일 새로운 기술과 기술이 개발되면서 끊임없이 진화하고 있습니다. HPC를 사용하면 이러한 새로운 아이디어를 빠르고 효율적으로 테스트하여 제조업체가 비즈니스 모델에 가장 적합한 아이디어를 선택할 수 있습니다.

또한 Cloud HPC를 사용하면 제조업체는 제품과 공급망을 최적화하여 그 어느 때보다 효율적으로 제품을 생산할 수 있습니다. 소비재(CPG)에서 전자제품에 이르기까지 기업은 이제 공장과 장비의 디지털 트윈을 구축하여 고장률을 예측하여 더 나은 품질의 제품을 보장하고 비즈니스 연속성을 높일 수 있습니다. 이를 통해 HPC를 사용하는 기업은 물론이고 그렇지 않은 기업과도 경쟁력을 유지할 수 있습니다.

반도체 설계 개선

반도체는 컴퓨터, 전화, 자동차 및 기타 모든 전자 장치에 전원을 공급하는 소형 프로세서 칩입니다. Cloud HPC는 이러한 칩을 정확하고 비용 효율적이며 빠르게 설계하고 검증하는 데 필요한 컴퓨팅 성능을 제공하는 데 도움이 됩니다. 점점 늘어나는 수요를 따라잡는 것이 불가능할 것입니다. 반도체 클라우드 HPC의 확장성이 없습니다.

더 작고 빠른 칩에 대한 요구가 증가함에 따라 무어의 법칙을 따르는 칩을 계속 생산할 수 있는 엔지니어의 능력이 감소하고 있습니다. 이를 극복하기 위해 반도체 업계에서는 특화된 칩 설계와 AI/ML 기술을 활용하여 지속적인 성능 개선으로 새로운 칩을 구동하고 있습니다. Cloud HPC를 사용하면 스타트업과 '팹리스' 칩 회사가 기존(및 훨씬 더 큰) 경쟁업체와 동일한 고급 기술을 사용하여 칩 설계를 시작할 수 있습니다. 고성능 컴퓨팅에 대한 이러한 민주화된 액세스는 사물 인터넷(IOT), 연결된 차량, 스마트 홈 장치 등에 대한 전자 장치에 대한 의존도가 높아지는 것에 대한 새로운 솔루션을 촉진하는 데 도움이 될 것입니다.

화학 공학

화학 공학 산업은 우리가 매일 사용하는 많은 중요한 제품을 담당하고 있습니다. Cloud HPC는 엔지니어가 플라스틱, 산업용 윤활제 등 제조 목적으로 더 안전하고 효율적인 화학 물질을 설계할 수 있도록 시뮬레이션 및 최적화를 수행하는 데 중요한 역할을 합니다. 생산하기 전에 화학 반응을 테스트할 수 없다면 각 제품이 안전 표준을 충족하거나 초과하는지 확인하는 동시에 신속하고 비용 효율적으로 생산할 수 있는지 확인하는 것이 훨씬 더 어렵고 잠재적으로 위험할 것입니다.

신약 발견 및 제약

생명 과학 기업은 새로운 질병과 인구 노령화에 대비한 신약, 치료제, 의료기기 개발에 도전하고 있습니다. 해결해야 할 생물학적 요인이 사실상 무제한이므로 약물 개발이 종종 수년에서 수십 년에 걸쳐 진행될 수 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 또한 현대 의료 기록 보관, 의료 데이터 및 지식은 73일마다 두 배로 증가하는 것으로 추산됩니다.

클라우드 컴퓨팅의 출현으로 연구자와 과학자들은 그 어느 때보다 빠르게 새로운 발견을 통해 더 나은 환자 결과를 얻을 수 있습니다. 클라우드 HPC는 더 큰 데이터 세트로 작업하고, 더 효율적으로 협업하고, 수백만 개의 화학 제제 또는 장치 설계에 대한 병렬 시뮬레이션을 확장하여 최적의 후보를 더 빠르게 찾을 수 있음을 의미합니다. 동시에 우리는 인간 유전체학 연구의 발전을 목격하고 있습니다. 이는 의사가 맞춤형 치료를 위해 식별할 수 있는 개별 생물학적 요인을 더 잘 이해할 수 있음을 의미합니다.

도시 계획

스마트한 도시 개발 및 건설

오늘날의 중요 인프라는 증가하는 도시와 인구를 지원해야 하는 과제에 직면해 있습니다. Cloud HPC는 분석을 실행하고 새로운 개발을 테스트하기 위한 플랫폼을 제공하여 보다 안전하고 효율적인 도시를 엔지니어링하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 클라우드 HPC를 사용하면 교통 패턴부터 온실가스 배출 등에 이르기까지 모든 것에 고층 빌딩, 교량, 주거 지역사회 및 기타 구조물 건설이 미치는 영향을 모델링하는 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 건축가와 건설 회사는 클라우드 HPC를 사용하여 건설이 시작되기 전에 건물 모델을 만들고 테스트할 수도 있습니다. 이는 비용이 많이 드는 실수와 지연을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 미래의 도시와 인프라는 새로운 디자인과 기술을 환경 영향 완화와 결합하여 모두를 위한 더 나은 생활 환경을 만들 것입니다.

대중 교통 계획

Cloud HPC를 통해 운송 엔지니어는 다양한 대중 교통 옵션을 정확하게 모델링하고 시간과 비용을 투자할 위치에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다. 이를 통해 효율성이 향상되고 궁극적으로 더 효율적으로 여행할 수 있습니다.

결론적으로

요약하자면, Cloud HPC는 우리 몸의 빠른 치유부터 보다 효율적인 도시 재설계에 이르기까지 삶의 질을 향상시키는 다양한 애플리케이션에 사용할 수 있는 유연성을 갖추고 있습니다.

HPC가 극복하는 데 도움이 될 수 있는 다른 엔지니어링 과제도 많이 있습니다. 여기에 제시된 예는 표면적인 내용일 뿐입니다. 귀하의 특별한 요구사항이 무엇이든, HPC는 귀하가 이를 충족하도록 도울 수 있는 힘을 가지고 있습니다. Cloud HPC는 과학자, 엔지니어, 연구자가 온디맨드 방식으로 액세스할 수 있는 강력한 소프트웨어와 하드웨어에 액세스하여 우리가 지구와 그 너머에서 직면하고 있는 가장 어려운 문제를 해결할 수 있도록 하는 획기적인 솔루션입니다.

저자

  • 개릿 밴리

    개럿 밴리는 리스케일(Rescale)의 제품 마케팅 디렉터로, 다양한 산업 분야의 최첨단 혁신을 주도하는 고객들과 긴밀히 협력하고 있습니다. 그는 리스케일의 엔지니어, 과학자, IT 전문가들이 공유하는 고객 성공 사례, 연구 성과, 모범 사례를 다른 조직들과 나누는 것을 즐깁니다. 현재 개럿은 슈퍼컴퓨팅, HPC예산 및 AI 시뮬레이션 모델의 융합과 해당 동향이 과학 및 산업 분야의 혁신적 발견을 어떻게 주도하고 있는지에 집중하고 있습니다.