戴爾科技HPC解決方案 | 為衛(wèi)星數(shù)據(jù)提供高性能計(jì)算
印度洋上的島國(guó)毛里求斯
海域蔚藍(lán)、陽(yáng)光明媚
然而去年發(fā)生的一起
擱淺貨船漏油事故
嚴(yán)重污染了島上的珊瑚礁和
海洋生態(tài)系統(tǒng)
油污一點(diǎn)一滴蠶食著這片凈土
從技術(shù)的角度看
這起令人心痛的生態(tài)災(zāi)難
本是可以避免
海上船舶的“燈塔”
海上信號(hào)不好就無(wú)法使用互聯(lián)網(wǎng)和電話，繼而看不到所在之處的真實(shí)數(shù)據(jù)，這就容易導(dǎo)致船舶偏離原定計(jì)劃中的航線，引發(fā)擱淺等意外事故。
VesselBot公司是一家為國(guó)際海運(yùn)業(yè)提供數(shù)字解決方案的公司，其提供的一個(gè)航程優(yōu)化和溫室氣體減排系統(tǒng)，可以幫助船舶避免發(fā)生毛里求斯貨船那樣的災(zāi)難，通過(guò)利用復(fù)雜的數(shù)據(jù)使航運(yùn)更安全、更經(jīng)濟(jì)、更有利于環(huán)境。
在經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代，航運(yùn)是重要的貿(mào)易運(yùn)輸方式，船舶運(yùn)輸了世界上90%的貨物，自20世紀(jì)90年代以來(lái)，全球船舶運(yùn)輸量增加了四倍。航運(yùn)業(yè)的發(fā)達(dá)意味著消耗更多燃料以及排放更多溫室氣體?！?020全球海運(yùn)發(fā)展評(píng)述報(bào)告》顯示，實(shí)現(xiàn)低碳化、可持續(xù)發(fā)展，控制船舶污染仍是重點(diǎn)。
越來(lái)越多像VesselBot這樣的公司，開(kāi)始利用數(shù)據(jù)來(lái)緩解航運(yùn)業(yè)存在的安全、環(huán)境問(wèn)題，并通過(guò)優(yōu)化航線調(diào)低燃料成本，而這些重要的數(shù)據(jù)源來(lái)自太空。
天氣預(yù)報(bào)的“錦囊”
2020年初當(dāng)疫情意外來(lái)襲時(shí)，突然之間絕大部分飛機(jī)都停飛了，這對(duì)全球天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生了巨大的影響。原因是我們大多數(shù)人都不知道的一個(gè)冷知識(shí)：
“
天氣預(yù)報(bào)最大的數(shù)據(jù)輸入來(lái)源之一，就是從飛機(jī)上得到的數(shù)據(jù)。無(wú)論是商業(yè)飛機(jī)還是私人飛機(jī)，每一架飛機(jī)飛到空中都可以通過(guò)傳感器來(lái)收集各種大氣數(shù)據(jù)。
”
航空旅行的大幅度減少，造成了數(shù)據(jù)收集的問(wèn)題。這給歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（ECMWF）和美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）以及其他世界氣象服務(wù)提供者的工作造成了極大影響。
關(guān)鍵時(shí)刻，衛(wèi)星分析公司Spire Global提供了充足的數(shù)據(jù)，這家成立于2012年、總部位于舊金山的公司擁有微型衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)一種稱(chēng)為“無(wú)線電掩星”的技術(shù)來(lái)測(cè)量地球大氣層的變化。
老式衛(wèi)星往往有公共汽車(chē)那么大，耗資數(shù)十億美元，設(shè)計(jì)和建造需要十幾年的時(shí)間。一旦進(jìn)入軌道，它每次只能勘測(cè)地球的一部分。
Spire微型衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡(luò)則能以較快的速度和較低的成本建造、部署，把很多小衛(wèi)星放在不同的軌道上，用同樣的成本獲得更大的地球表面覆蓋率。
目前航運(yùn)業(yè)已經(jīng)從Spire提供的數(shù)據(jù)中獲益。VesselBot公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一Constantine Komodromos表示，他們從Spire收集數(shù)據(jù)點(diǎn)，同時(shí)使用了機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能，以便能夠建立一個(gè)由不同航點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。這些航點(diǎn)之間可以相互連接，從而將一艘船從一個(gè)地點(diǎn)準(zhǔn)確定位到另一個(gè)地點(diǎn)。
據(jù)Spire全球數(shù)據(jù)服務(wù)副總裁John Lusk介紹，來(lái)自Spire的數(shù)據(jù)可以幫助跟蹤船舶，幫助航運(yùn)公司隨時(shí)了解船舶航行情況；利用不同的數(shù)據(jù)集，可以使燃料更高效地支出；把天氣數(shù)據(jù)和海事AIS數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，還可以進(jìn)行航線預(yù)測(cè)，幫助船員們避免風(fēng)暴。
針對(duì)實(shí)時(shí)反饋的龐大衛(wèi)星數(shù)據(jù)量，高性能計(jì)算方法可以讓Spire在更短的時(shí)間內(nèi)獲取并處理更多的數(shù)據(jù)，以此解決更復(fù)雜的問(wèn)題。因此，擁有一個(gè)隨需應(yīng)變的HPC環(huán)境對(duì)于Spire Global公司來(lái)講非常重要。
戴爾科技HPC解決方案：
為衛(wèi)星數(shù)據(jù)提供高性能計(jì)算
高性能計(jì)算機(jī)群（HPC，High Performance Computing）是通過(guò)并行計(jì)算提高運(yùn)算速度，用以解決大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算和海量并發(fā)數(shù)據(jù)的處理問(wèn)題，目前主要應(yīng)用于科學(xué)研究、氣象預(yù)報(bào)、計(jì)算模擬、生物制藥、基因測(cè)序、圖像處理等領(lǐng)域。隨著各行各業(yè)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)和機(jī)構(gòu)對(duì)信息數(shù)據(jù)處理能力的要求越來(lái)越高，對(duì)高性能計(jì)算的需求迅猛增長(zhǎng)。
對(duì)于Spire團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，唯一能積累氣象數(shù)據(jù)的地方，詩(shī)意地說(shuō)就是云，而且是按需的HPC云。
——Tom Henderson
Spire Global高級(jí)軟件工程師
目前，Spire Global公司在HPC方面選擇的合作伙伴是戴爾科技。Tom Henderson對(duì)戴爾科技產(chǎn)品在高性能計(jì)算方面的表現(xiàn)表示肯定。
“
對(duì)于俄亥俄州超級(jí)計(jì)算中心的研發(fā)，我們?cè)跉W文斯超級(jí)計(jì)算機(jī)上使用了很多戴爾的硬件，在那里有一臺(tái)PowerEdge C6320s。一個(gè)名為Pitzer的HPC集群，擁有658臺(tái)PowerEdge 6420，混合了英特爾Skylake和Cascade Lake處理器。
”
高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域是戴爾科技助力企業(yè)用戶打造未來(lái)就緒IT的主要發(fā)力點(diǎn)之一。作為首家提供HPC打包的方案廠商，戴爾科技不斷創(chuàng)新，自九十年代初期正式進(jìn)入HPC領(lǐng)域，相繼推出了高密度、高性能GPU計(jì)算服務(wù)器，以及存儲(chǔ)加速器（DAC）等，并成立了戴爾科技HPC和AI創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。
戴爾科技能夠?yàn)榭蛻籼峁┤轿坏母咝阅苣K、高密度模塊、集群存儲(chǔ)、高性能網(wǎng)絡(luò)等靈活的高性能產(chǎn)品和方案選擇。這一解決方案包括了基礎(chǔ)架構(gòu)、計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)層面：
HPC基礎(chǔ)架構(gòu)
架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)HPC應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是HPC的“工作基石”。戴爾科技提供包括管理節(jié)點(diǎn)/登錄節(jié)點(diǎn)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)、管理網(wǎng)絡(luò)/IO網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、集群管理軟件/任務(wù)調(diào)度軟件等。
高性能服務(wù)器
戴爾科技提供多種靈活的高性能服務(wù)器選擇，比如這款戴爾易安信PowerEdge C6420，在一個(gè)超高密度的2U機(jī)箱中提供多達(dá)4臺(tái)獨(dú)立的熱插拔雙路服務(wù)器。
該服務(wù)器擁有高密度且性能優(yōu)化的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，其靈活的配置，具備橫向擴(kuò)展功能，可確保整體效率。
高性能網(wǎng)絡(luò)
針對(duì)企業(yè)級(jí)和科研院所在部署高性能計(jì)算過(guò)程中對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求特點(diǎn)，戴爾科技提供基于英特爾Omni-Path架構(gòu)的高性能網(wǎng)絡(luò)。
高性能存儲(chǔ)
戴爾科技為用戶提供多種存儲(chǔ)方案選擇：基于Intel Lustre并行文件系統(tǒng)的分布式存儲(chǔ)方案，以及基于NFS標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)方案。
*PowerScale由英特爾®至強(qiáng)®處理器提供支持，該處理器采用軟件定義的基礎(chǔ)設(shè)施和敏捷云架構(gòu)，為PowerScale提供了卓越的性能和效率，可加速要求嚴(yán)苛的文件工作負(fù)載，使企業(yè)發(fā)揮數(shù)據(jù)資本的價(jià)值，加速業(yè)務(wù)的數(shù)字轉(zhuǎn)型。
這款擁有橫向擴(kuò)展NAS存儲(chǔ)和Isilon OneFS系統(tǒng)的戴爾易安信PowerScale，通過(guò)單一數(shù)據(jù)湖構(gòu)建，線性擴(kuò)展性能和容量，滿足高性能文件存儲(chǔ)的需求；同時(shí)重復(fù)刪除和壓縮計(jì)算，提高邊緣端存儲(chǔ)資源使用效率，此外還能夠直接對(duì)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，從而加快數(shù)據(jù)變現(xiàn)。
在戴爾科技的幫助下，這些來(lái)自太空的數(shù)據(jù)，不僅能幫助企業(yè)節(jié)省成本，還能提高航運(yùn)等行業(yè)預(yù)測(cè)自然災(zāi)害的能力。龐大的衛(wèi)星數(shù)據(jù)量和高性能計(jì)算、人工智能、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的融合，使企業(yè)的決策更加數(shù)字化和智能化。這樣的技術(shù)讓類(lèi)似發(fā)生在毛里求斯的生態(tài)災(zāi)難得以避免。
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