Entrez dans la nouvelle ère du HPC accéléré par l'IA
Depuis des années, les utilisateurs finaux, les générateurs de systèmes, les fournisseurs de solutions et les développeurs exploitent la puissance du HPC pour résoudre les problèmes les plus difficiles et les plus complexes au monde. Les limites des systèmes actuels sont toutefois repoussées par la croissance continue des données, la nécessité d'accélérer le délai de rentabilisation, la demande de connaissances plus vastes et plus approfondies pour la découverte scientifique, et les contraintes supplémentaires de temps et de coûts.
En parallèle, les algorithmes d'IA sont de plus en plus sophistiqués et peuvent traiter des jeux de données beaucoup plus importants qu'au cours des années précédentes, ce qui en fait un outil idéal pour répondre à des charges de travail scientifiques de plus en plus importantes. Les entreprises qui exploitent conjointement la puissance de l'IA et du HPC peuvent acquérir plus rapidement des informations utiles tout en respectant, voire en dépassant, les mêmes niveaux de précision. Elles peuvent ainsi s'attaquer à certains des problèmes les plus complexes et les plus urgents au monde.
Par exemple, l'Argonne Leadership Computing Facility (ALCF) de l'Argonne National Laboratory, dans l'Illinois, où se trouve le futur système HPC exascale Aurora, permet de faire progresser la recherche scientifique grâce à la convergence du HPC, de l'analyse des données hautes performances et de l'IA. Les derniers projets prévus pour l'ALCF utiliseront l'IA pour modéliser les conditions d'un réacteur à énergie de fusion, développer des modèles de fluides non invasifs spécifiques aux patients pour comprendre la progression et la localisation de différentes maladies humaines, et mieux comprendre la multiphysique dans un réacteur de fusion.
Explorez notre collection de témoignages clients et découvrez comment d'autres entreprises et établissements de recherche tirent parti du HPC accéléré par l'IA pour favoriser une innovation scientifique précise et percutante.
Comprendre les enjeux de l'IA dans le HPC
Il est important que vous compreniez les défis courants auxquels vous pourriez être confronté lorsque vous commencez à mettre en route votre propre initiative de HPC accéléré par l'IA.
- Il existe traditionnellement, pour les configurations d'IA et de HPC, un compromis entre les exigences de l'IA et celles du HPC au sein de l'architecture du CPU. Les charges de travail gourmandes en IA échangent généralement le nombre de cœurs contre la vitesse, tandis que les charges de travail HPC préfèrent souvent des performances de calcul supérieures avec un nombre de cœurs élevé et plus de bande passante entre les cœurs.
- Les charges de travail de plus en plus gourmandes en données, notamment la modélisation, la simulation et l'IA, créent des goulots d'étranglement au niveau des performances qui nécessitent des solutions dotées d'une mémoire à large bande passante et architecturées pour les débloquer et les accélérer.
- Le haut niveau de complexité de l'IA dans le HPC est un obstacle majeur à son adoption. Les compétences en matière d'IA et de HPC sont très spécifiques et il est difficile de trouver des talents dans ces deux domaines. Cependant, sans ces talents, les initiatives HPC accélérées par l'IA risquent de ne pas avancer.
Pour aider les clients à surmonter ces obstacles, nous collaborons étroitement avec la communauté HPC sur l'utilisation de l'IA afin de partager notre expertise et nos idées et de proposer des solutions innovantes, en utilisant nos technologies HPC de pointe.
Créez votre plan de déploiement HPC accéléré par l'IA
Pour accélérer vos projets HPC avec l'IA, vous devez impérativement créer un plan de déploiement complet qui couvre les besoins et les exigences de votre entreprise, et ainsi vous assurer que vous disposez des technologies adéquates pour la recherche et la découverte.
Voici quelques questions à poser pour pouvoir prendre des décisions technologiques plus éclairées lorsque vous cherchez à ajouter des capacités d'IA robustes à votre environnement HPC :
- Quelles exigences en matière de délais et de précision votre production doit-elle respecter ?
- Quels types de biais algorithmiques devez-vous connaître et éviter ?
- Quels compromis sont acceptables pour répondre à vos exigences en matière de sensibilité ou de spécificité ?
- Votre choix de modèle, votre jeu de données et vos résultats changeront-ils en taille et en direction ?
- Où et comment les changements de code seront-ils apportés aux projets ?
- Comment procédez-vous pour modifier les codes ?
- Faudra-t-il réécrire une grande partie du code d'un cas d'utilisation à l'autre ?
- Quels types de charges de travail seront exécutés, et en quelle quantité ? À quelle fréquence les charges de travail doivent-elles d'exécuter ? Est-ce qu'elles s'exécuteront en permanence ?
Les réponses à ces questions peuvent vous fournir une base solide d'exigences à utiliser lorsque vous étudiez les options de design du système avec votre partenaire technologique.
Choisissez une technologie qui favorise les découvertes HPC accélérées par l'IA
Pour tenir les promesses de l'IA dans le HPC, il faut choisir les bonnes technologies capables de fonctionner ensemble. Cela permet de maximiser la bande passante mémoire et le calcul pour répondre aux exigences de vos profils de charges de travail dynamiques.
Intel propose un ensemble complet de technologies HPC et d'IA construites sur un cadre inter-architecture basé sur des normes ouvertes. Cela permet de simplifier le déploiement et de fournir la puissance et les performances flexibles nécessaires pour répondre aux exigences de vos charges de travail uniques. De plus, nos outils logiciels robustes et open-source permettent d'accélérer le développement du code. En effet, les développeurs peuvent écrire le code une fois et le déployer sur n'importe quel système dans le centre de données et le Cloud.
Choisissez un matériel hautement performant et efficace
Si vous souhaitez construire votre combinaison unique de technologies HPC accélérées par l'IA, nous vous suggérons de commencer par une base matérielle solide, qui serait par exemple équipée de processeurs Intel® Xeon® Scalable. Ces CPU intègrent des Intel® Accelerator Engines pour l'IA et le HPC, notamment les extensions matricielles avancées Intel® (Intel® AMX) et Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512), afin d'offrir des performances exceptionnelles pour prendre en charge les charges de travail exigeantes en matière de HPC et d'IA.
Si votre travail implique des charges de travail très complexes axées sur la formation et l'inférence à grande échelle, vous pouvez envisager un matériel plus spécialisé offrant des niveaux de débit plus élevés.
- Les accélérateurs d'IA Intel® Gaudi® fournissent un calcul évolutif à haut rendement pour permettre aux scientifiques des données et aux ingénieurs en Machine Learning d'accélérer la formation et de créer de nouveaux modèles ou de migrer des modèles existants avec seulement quelques lignes de code. Les accélérateurs d'IA Intel® Gaudi® offrent également une efficacité énergétique incroyable pour réduire les coûts et accroître la durabilité.
- Les processeurs CPU Intel® Xeon® série Max offrent les performances révolutionnaires nécessaires pour les futures capacités de HPC et d'IA, tout en débloquant les goulets d'étranglement pour les charges de travail liées à la mémoire. Le CPU Intel® Xeon® série Max est le premier et le seul processeur basé sur x86 surpuissant doté d'une mémoire à large bande passante capable d'offrir des performances jusqu'à 4,8 fois supérieures à celles de la concurrence sur des charges de travail HPC et d'IA réelles. 1Intel® Data Center GPU Max Series peut être intégré en tant que GPU dédié pour optimiser l'impact des CPU Intel® série Max et prendre en charge vos charges de travail les plus difficiles. Il contient plus de 100 milliards de transistors dans un seul package et inclut la structure unifiée cohérente à grande vitesse Intel® Xe Link. Vous pouvez ainsi utiliser n'importe quel format afin de gérer le scale-up et le scale-out.
Des entreprises du monde entier utilisent actuellement ces technologies Intel® pour poursuivre leurs activités. Par exemple, le Texas Advanced Computing Center (TACC) utilise les CPU Intel® Xeon® série Max, Intel® Data Center GPU Max Series et les processeurs Intel® Xeon® Scalable pour prendre en charge la recherche universitaire aux États-Unis. Le Servicio Meteorológico Nacional (SMN) d'Argentine, qui abrite le supercalculateur le plus puissant d'Amérique latine destiné à la recherche universitaire, est quant à lui équipé de CPU et de GPU Intel® série Max.
Accélérez vos projets HPC et d'IA grâce à des outils logiciels robustes
La demande d'IA et de HPC augmente, et les développeurs des difficultés à créer des applications HPC rapides qui s'échelonnent facilement sur les architectures. Modifier un logiciel pour qu'il fonctionne sur des clusters HPC et programmer de l'informatique parallèle haute performance de manière efficace peut nécessiter un investissement en temps non négligeable de la part les développeurs. En parallèle, les développeurs doivent accélérer les charges de travail spécialisées sur les architectures tout en s'assurant que leur code fonctionne avec autant de types de matériel et de modèles informatiques que possible, ce qui est également fastidieux et coûteux.
Pour aider les développeurs à surmonter ces défis, Intel adopte une approche ouverte des logiciels HPC et de l'optimisation HPC, en proposant des kits d'outils Intel® oneAPI en langage ouvert qui fonctionnent sur des réseaux hétérogènes. Les développeurs peuvent ainsi créer plus rapidement et plus facilement des applications performantes, optimisées pour le calcul parallèle et inter-architectures.
Le kit d'outils Intel® oneAPI Base et le kit d'outils Intel® oneAPI HPC permettent aux développeurs de créer, d'analyser, d'optimiser et de faire évoluer les applications HPC sur plusieurs types d'architectures, plus facilement et plus rapidement. Intel propose le kit d'outils Intel® oneAPI AI Analytics aux développeurs, aux scientifiques des données et aux chercheurs qui travaillent avec des charges de travail d'IA et d'analytique. Celui-ci comprend des outils Python et des cadres d'IA populaires afin d'accélérer les pipelines d'IA, de maximiser les performances et d'assurer l'interopérabilité pour rendre le développement plus efficace. De plus, les kits d'outils HPC et d'IA sont construits à l'aide de bibliothèques oneAPI pour les optimisations de calcul de bas niveau. En créant des applications HPC avec oneAPI, les développeurs peuvent éviter le verrouillage des codes de programmation propriétaires afin de maximiser les découvertes et de découvrir de nouvelles opportunités.
Accélérez vos charges de travail HPC et d'IA avec Intel
Nos technologies de pointe, notre vaste écosystème de partenaires et nos connexions profondes avec la communauté peuvent vous aider à simplifier et à accélérer votre mise en œuvre de l'IA dans le HPC. Contactez votre représentant Intel® ou tout partenaire technologique Intel® AI ou HPC pour découvrir ce qu'Intel peut offrir à votre entreprise et pour vous lancer.