Großer Bedarf an Hochleistungsrechnern (HPC)
In der heutigen datengesteuerten Welt setzen immer mehr Unternehmen aus allen Branchen auf High-Performance Computing (HPC), um die Anforderungen an die Verarbeitung hochkomplexer Aufgaben und großer Datenmengen in Echtzeit zu erfüllen und so bessere Einblicke zu gewinnen und präzise und schnelle Entscheidungen zu treffen. HPC ist nicht nur in der Lage, komplexe Inspektionen zu verarbeiten, sondern wird auch für technische Simulationen eingesetzt, um physische Tests in verschiedenen Branchen wie der Automobilindustrie und der Medizintechnik zu ersetzen und die Entwicklung und Markteinführung zu beschleunigen.
HPC erfordert High-End-CPUs, mehrere PCIe-Slots für Beschleunigerkarten, um die Verarbeitung auszulagern, sowie eine hervorragende Wärmeableitung und Stabilität, um die Verarbeitungsleistung mehr denn je zu steigern. Neben einer extrem hohen Rechengeschwindigkeit, um riesige Datenmengen schnell zu verarbeiten und zu analysieren, benötigt ein effektives HPC auch einen äußerst zuverlässigen Speicher, der mit der Rechenleistung Schritt halten kann. AXIOMTEK bietet drei industrielle HPC-Systeme an: die GPU-Workstation iHPC300, das Premium-Doppelprozessor-EATX-Serverboard IMB760 und das ATX-Serverboard IMB700.
Wenn eine große Menge komplexer Daten verarbeitet werden muss
Die automatisierte optische Inspektion (AIO) ist eine der am häufigsten eingesetzten Anwendungen im Bereich AIoT geworden. In den meisten Fällen kann ein Edge-System mit einem Intel Core-Prozessor und einer diskreten Consumer-GPU, Framegrabbern und IP-Kameras die Arbeit für die Inspektion von Stahl- oder PCB-Defekten erledigen. Wenn der Benutzer jedoch dasselbe System und dieselbe Konfiguration für eine viel anspruchsvollere Aufgabe wie die Wafer-Inspektion verwendet, kann die Geschwindigkeit und Präzision weit vom Standard abweichen.
Bei der Wafer-Inspektion erzeugen die winzigen und vielfältigen Defekte und Sonden im Detail eine viel größere Datenmenge. Daher kann HPC hier seinen Wert unter Beweis stellen. High-End-GPUs, FPGAs oder KI-Beschleunigerkarten sind für das System erforderlich. Dadurch wird seine Rechenleistung gesteigert. Das System muss sogar einen Lastausgleich erreichen. Da das parallele Rechnen viele GPUs und CPUs einbezieht, um die Effizienz zu steigern, benötigt der Benutzer einen HPC mit einer überlegenen CPU. Ein CPU mit besserer Prozessor-Basisfrequenz und viel mehr PCIe-Lanes und Bandbreite, um die Beschleunigerkarten einzubinden. Ebenso wird es gebraucht, um die Rechenleistung vollständig zu entfalten. Alles in allem ist ein Upgrade auf HPC ein Muss, um die effizienteste Präzision und Geschwindigkeit zur gleichen Zeit zu erreichen.
Der Teufel steckt im Detail
Der iHPC300 von AXIOMTEK, ein 4U-Rackmount-HPC, ist ideal für diese Art von Anwendungen und Anforderungen. Der iHPC300 wird von der 3. Generation der Intel® Xeon® Scalable Prozessoren angetrieben und verfügt über drei PCIe x16 und drei PCIe x8. Da das System für hohe Rechenlasten ausgelegt ist, verfügt es über sechs ungepufferte DDR4-3200 non-ECC/ECC R-DIMM-Slots mit einer Gesamtkapazität von 384 GB. Um die großen Datenmengen sicher zu verwahren, verfügen die sechs SATA3 mit RAID 0/1/5/10.
Doch der Teufel steckt im Detail. Die Ingenieure haben die PCIe x16-Slots mit PCIe x8-Slots dazwischen getrennt. Da die drei PCIe-x16-Slots nicht nebeneinander angeordnet sind, kann der Benutzer drei High-End-Dual-Slot-GPU- oder FPGA-Karten installieren. Dadurch wird die bestmöglichste Leistung für die Verarbeitung der meisten Datenmengen erzielt. Gleichzeitig werden keine anderen PCIe x16-Slots abgedeckt oder bleiben ungenutzt.
Darüber hinaus ist die Systemintegration des iHPC300 hervorragend; die Wärmeabfuhr und die Stromversorgung sind zuverlässig. Es ist ein vertrauenswürdiger industrieller HPC mit gutem Kundendienst und Kompatibilität. AXIOMTEK bietet auch ein ATX-Motherboard, IMB700, an, das die gleichen Spezifikationen wie der iHPC300 hat. Es ist buchstäblich der iHPC300 ohne Gehäuse. Als Motherboard bietet es mehr Flexibilität für kleinere Designänderungen für Endbenutzer mit speziellen Anforderungen.
Vorteile der Lösung:- Kompatibel mit High-End-Dual-Slot-GPUs oder FPGAs für hohe Leistung
- Stabiles System mit hervorragender Wärmeableitung
- Hochflexibles ATX-Motherboard für kundenspezifische Anpassungen
High-Performance Computing ermöglicht komplexe Simulationen
HPC hat seinen Wert maximiert, indem es Simulationen ermöglicht, die zu kostspielig oder zeitaufwändig sind, um sie physisch durchzuführen. In verschiedenen Branchen und Bereichen, wie z. B. der Medizin und der Automobilindustrie, werden physische Tests in Simulationen auf Computern umgewandelt. Durch den Einsatz von HPC-Simulationen werden die anspruchsvollen und teuren physischen Tests teilweise ersetzt. Dadurch werden die Kosten, die Zeit bis zum Vorliegen von Ergebnissen sowie die Garantie- und Wartungskosten erheblich reduziert. Während Tests auf hohem Niveau virtuell und leichter zugänglich werden, entstehen bahnbrechende Innovationen.
Ein globales biopharmazeutisches Unternehmen hat bei der Entwicklung neuer Medikamente die Reaktion des Körpers auf das Medikament simuliert. Die Anzahl der Patienten, die an klinischen Studien beteiligt sind, und der Bedarf an Blutproben konnten reduziert werden; dadurch hat HPC dem Unternehmen Zeit und Geld gespart und gleichzeitig die Belastung für die Patienten verringert.
In ähnlicher Weise wurde zur Optimierung von High-End-Sportwagendesigns die CFD-Technologieumgebung von vor Ort auf HPC verlagert, um kompliziertere Simulationen durchzuführen und die Zeit für die Lösung des turbulenten Sogs, der die Höchstgeschwindigkeit verlangsamt, zu verkürzen. Wenn die physikalischen Tests in Simulationen umgewandelt werden, ist die Skalierbarkeit größer, und der Simulationszyklus kann verkürzt werden.
Bei der Entwicklung selbstfahrender Autos können die technischen Simulationen zwischen verschiedenen Umgebungen wie schlechtem Wetter oder laufenden Fußgängern wechseln und testen, ob alle Sensoren und die Fahrzeugsteuerung in den verschiedenen Szenarien wie erwartet funktionieren.
Die zuvor genannten Fälle erforderten alle eine komplizierte Verarbeitung, um Szenarien zu simulieren, die auf realen physikalischen Prinzipien beruhen. Um Spitzenleistungen aus dem Computercluster herauszuholen, benötigen wir parallele Berechnungen auf mehreren CPUs und GPUs.
Für dieses Ausmaß an Arbeitslasten und Geschwindigkeitsanforderungen stellt AXIOMTEK die Flaggschiff-Plattform IMB760 vor. Das EATX-Motherboard kann die höchste Leistung unter allen Produkten von AXIOMTEK bieten. Das Design nutzt den Platz voll aus, so dass es zusätzlich zu den dualen Intel® Xeon® Scalable Prozessoren der 3. Generation (Ice Lake-SP) auch 16 288-Pin DDR4-3200 RDIMM für bis zu 1 TB Speicher, vier PCIe x16 und zwei PCIe x8 Slots bietet, um die Workloads zu entlasten und für hohe Anforderungen bereit zu sein. In naher Zukunft wird AXIOMTEK auch das System auf der Basis des IMB760 entwickeln, um die Anforderungen anspruchsvoller Anwendungen zu erfüllen.
Vorteile der Lösung:- Ausgezeichnete KI-Leistung mit mehreren Beschleunigerkarten
- Höchste Datenübertragungsgeschwindigkeit mit zwei 10GbE-Ports
- Großes Anpassungspotenzial mit EATX-Motherboard
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