„Daten so wichtig wie Stahl oder Gummi“

ITD: Herr Fischer, welche Rolle spielt High Performance Computing (HPC) anno 2021 in Deutschland?
Marc Fischer: Zwar gehören Forschung und Militär nach wie vor zu den größten HPC-Nutzern, aber es setzt sich der Trend fort, dass HPC zunehmend zum Mainstream wird – nicht nur bei Großunternehmen, sondern auch bei größeren Mittelständlern und in praktisch allen Branchen. Der Grund dafür ist die wachsende Bedeutung von Daten, Datenanalysen und Künstlicher Intelligenz (KI) für die Wertschöpfung – etwa bei der Entwicklung neuer Produkte und Materialien, aber auch bei der Analyse und Optimierung des operativen Betriebs. Dafür werden oft die HPC-Ressourcen der großen universitären Zentren genutzt, aber jetzt bauen auch immer mehr Firmen eigene Kapazitäten auf, weil sie High Performance Computing und Datenanalyse als ihre Kernkompetenz betrachten. Die Automobilindustrie ist dafür ein gutes Beispiel.

ITD: Inwieweit trägt HPC zur Wertschöpfungskette des Automobilsektors bei?
Fischer: Das Kürzel für die Mobilität der Zukunft ist CASE: Connected, Autonomous, Shared und Electric. Im Zuge dessen werden Daten zu einem Rohstoff, der genau so wichtig ist wie Stahl oder Gummi. Die Firmen bauen „Datenfabriken“ auf, um diesen Rohstoff zu verarbeiten. Dafür ist u.a. HPC die technische Basis. Ein Beispiel ist das autonome Fahren. Nehmen wir an, ein Autobauer will ein Modell mit autonomen Funktionen der Stufe 3 auf den Markt bringen. Testfahrzeuge fahren sehr viele Kilometer und sammeln sehr viele Daten – pro Testzyklus kann das in den Exabyte-Bereich gehen. Man verarbeitet diese Daten mit KI-Modellen auf HPC-Systemen. Wenn die Modelle falsch oder zu langsam reagieren, werden sie angepasst. Dieser Vorgang wird Re-Simulation genannt. Es sind typischerweise 100 Millionen Re-Simulationen notwendig, um Stufe 3 sicher zu erreichen. Das heißt, die Effektivität und Effizienz der Datenfabrik werden zu einem wichtigen Wettbewerbsfaktor. Dabei geht es nicht nur um CPU- und GPU-Leistung – diese entsprächen der Leistung einer physischen Produktionsmaschine. Um die Leistung dieser Maschinen bestmöglich auszunutzen, braucht man auch eine gleichermaßen leistungsfähige Logistik.

ITD: Können Sie ein Beispiel für High Performance Computing im Automobilsektor nennen?
Fischer: Die Volvo-Tochter Zenseact entwickelt Software für autonomes Fahren. Das Unternehmen nutzt dabei eine HPC-Lösung für die Modellierung und Simulation, die nicht nur die benötigte Rechenleistung bereitstellt, sondern auch die komplette Datenlogistik. Ein Beispiel dafür ist ein so genanntes Data Management Framework – eine Plattform, die in der Lage ist, die riesigen Datenmengen zu handhaben, die in dynamischen HPC-, Analytics- und KI-Workflows entstehen. Sie gibt den Zenseact-Teams einen schnellen Zugriff auf die Petabytes und Exabytes von Daten, die in den Testfahrzeugen und an den Entwicklungsstandorten entstehen. Das Unternehmen nutzt dabei die komplette HPC-Lösung in einem As-a-Service-Modell.

ITD: HPC as a Service – was verbirgt sich dahinter und worin bestehen die Vorteile und Möglichkeiten dieses Modells?
Fischer: Es kombiniert die Einfachheit und Flexibilität der Cloud mit der Kontrolle und Transparenz lokal betriebener HPC-Lösungen. Die physischen Systeme laufen im Rechenzentrum des Kunden oder in einem Colocation-Rechenzentrum, sie werden vom Dienstleister betrieben und nach tatsächlicher Auslastung abgerechnet. Die finanzielle Flexibilität und Vereinfachung versetzen jedes Unternehmen in die Lage, Hochleistungsrechner zu nutzen.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 11/2021. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

ITD: Was sind noch aktuelle Herausforderung im High Performance Computing?
Fischer: Das exponentielle Wachstum insbesondere industrieller und professioneller Daten ist eine riesige Chance für alle Unternehmen, ihre Wettbewerbsfähigkeit in der digitalen Ökonomie zu stärken. Entsprechend groß ist der Bedarf nach HPC-Lösungen. Eine Hürde dabei ist allerdings die traditionelle Art, HPC-Systeme anzuschaffen, zu installieren und zu betreiben. Laut den Analysten von Hyperion Research haben die Firmen dabei vor allem Bedenken im Hinblick auf die Beschaffungskosten, die Betriebskosten für Energie und Kühlung und wegen des Mangels an Experten. Wir sind überzeugt, dass HPC as a Service der beste Ansatz ist, um diese Hürden zu überwinden.

Bildquelle: HPE