Como colocar um supercomputador nas mãos de todos os cientistas

Entenda como acelerar a inovação com redes rápidas e aprenda a configurar um cluster de HPC – Computação de Alta Performance – de forma flexível. 

Escrito por Paulo Aragão, Senior Solutions Architect, Amazon Web Services (AWS) I Nina Vogl, Senior Specialist HPC Solutions Architect, Global Public Sector AWS I José Cuéncar, Senior Solutions Architect, Global Public Sector AWS

A Amazon Web Services (AWS) fornece recursos de TI sob demanda pela Internet e os clientes pagam somente pelo que usam. Ao invés de comprar, gerenciar, e manter seus próprios data centers e servidores, as organizações podem comprar tecnologia como poder de computação, armazenamento, bancos de dados e outros serviços, conforme necessário.

A proposta da AWS tem despertado muito interesse, especialmente para Computação de Alta Performance (HPC), uma vez que o rápido avanço da tecnologia torna rapidamente obsoleto os investimentos feitos em soluções para datacenters próprios. Pesquisadores, Engenheiros, Geofísicos, Cientistas de Dados e todos os usuários de HPC conhecem as dificuldades que existem, como: longas filas de acesso à ambientes de HPC; atraso na execução e demora ao acesso aos resultados, levando à um atraso no desenvolvimento de um produto e a perda de competitividade no mercado; dificuldade em manter o ambiente operacional adicionando complexidade e custo ao projeto; dificuldade em obter a melhor performance devido à falta de equipamento especializado para o problema a ser resolvido, entre outros. Além disso, instituições e empresas menores muitas vezes tem dificuldade em conseguir o orçamento necessário para criar um primeiro ambiente de HPC, e contratar as pessoas adequadas para gerenciá-lo.

Neste artigo, vamos explicar como usar o AWS ParallelCluster para criar e configurar um cluster de HPC de forma flexível, elástica e repetível, assim como mostraremos como gerenciar seu software de HPC da mesma maneira. A facilidade que o AWS ParallelCluster traz para os usuários de HPC permite que eles criem clusters efêmeros ou persistentes podendo adequá-los às suas necessidades orçamentárias, assim como reduzindo a complexidade operacional ao automatizar e abstrair grande parte da implementação da infraestrutura. Por fim, um benefício que a nuvem traz é o acesso às mais novas tecnologias de forma ágil, permitindo testes em diferentes tipos de equipamentos com agilidade, acelerando o acesso à grandes recursos computacionais, ajudando a reduzir o time-to-market e tudo isso com um menor custo do que datacenters próprios.

Visão geral da solução

A Nuvem AWS oferece acesso a uma infraestrutura praticamente ilimitada e oferece muitas opções de infraestrutura adequadas para cargas de trabalho de HPC, como diferentes arquiteturas de microprocessadores (Intel, AMD, ARM64), aceleração de GPGPU (nVIDIA e AMD), FPGA, chips de inferência e muito mais. As ferramentas que estamos apresentando hoje permitirão que você configure clusters de HPC com facilidade, customizado para a sua necessidade e quando precisar deles. Além disso, mostraremos como você pode tornar seu aplicativo HPC favorito disponível para estes ambientes, permitindo executar cargas de trabalho como química computacional, processamento de genoma, dinâmica de fluidos computacional, transcodificação, codificação, modelagem e simulação de tempo, só para citar alguns.

Usaremos um aplicativo de código aberto (Palabos) como exemplo para mostrar como é fácil instalar aplicativos de HPC e, em seguida, reutilizá-los em novos clusters. Palabos é um aplicativo de dinâmica dos fluidos computacional (na sigla em inglês, CFD) baseado no método Lattice Boltzman (LB). Seguiremos o passo a passo do download, instalaremos o software em um disco apartado, e então aproveitaremos essa instalação em um novo cluster. Palabos é somente um exemplo e você pode substitui-lo por qualquer um dos seus aplicativos HPC favoritos.

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Esta é uma produção da Amazon Web Service – AWS, parceira da 100 Open Startups, que estará mensalmente aqui no blog, com artigos específicos para startups! A AWS também estará presente durante todo o ano com conteúdos especiais para startups em todas as edições da Oiweek e oportunidades exclusivas na plataforma 100 Open Startups!