Uma gentil introdução a HPC - Computação de Alto Desempenho
Nota do autor: "E aí, pessoal! Estou escrevendo este artigo com o intuito de disseminar um pouco sobre a área de supercomputação para aqueles que nunca ouviram falar ou que acreditam que seja algo de outro mundo. Eu já estive nessa posição; parece algo distante, mas está mais próximo de nós do que pensamos! Atualmente, trabalho para uma empresa focada na área de HPC e inteligência artificial. A área de HPC é bastante interessante e nos fornece insights valiosos sobre qual será o futuro da tecnologia daqui para frente."
O que é HPC?
A Computação de Alto Desempenho (HPC) refere-se à prática de agregar poder de computação de uma forma que oferece potência muito maior do que os computadores e servidores tradicionais. HPC ou supercomputação, é como a computação cotidiana, só que mais poderosa. É uma forma de processar grandes volumes de dados em velocidades muito altas usando vários computadores e dispositivos de armazenamento como uma estrutura coesa. A HPC torna possível explorar e encontrar respostas para alguns dos maiores problemas mundiais em ciência, engenharia e negócios.
Um exemplo interessante: Imagine que a Volkswagen deseja testar a resistência de um novo modelo de carro antes de lançá-lo no mercado. Em vez de gastar recursos enormes construindo e testando fisicamente vários protótipos do carro, eles podem usar computação de alto desempenho para realizar simulações detalhadas.
A Volkswagen tem um grande centro de dados com computadores de alto desempenho para executar simulações detalhadas do comportamento do carro em uma variedade de cenários. Cada simulação é como um teste virtual, onde diferentes aspectos do veículo são avaliados digitalmente. Por exemplo, os engenheiros podem simular como o carro se comporta em diferentes condições de estrada, como curvas acentuadas, estradas molhadas ou até mesmo em situações extremas de colisão sem a necessidade de testar isso em um carro físico.
HPC e o futuro do mercado de tecnologia
Com o advento da massiva utilização de inteligencias artificiais a nível empresarial e pessoal HPC se tornou algo indispensável e acredito que a tendencia vai ser ter essas tecnologias cada vez mais integradas ao nosso dia a dia. HPC tem um papel fundamental na construção de grande modelos utilizadas na área de inteligência artificial. Algoritmos de IA, como redes neurais profundas e algoritmos de aprendizado de máquina, muitas vezes exigem enormes quantidades de poder computacional para treinar e executar modelos complexos em grandes conjuntos de dados. Nesse sentido, a HPC fornece a capacidade de processamento necessária para lidar com essas tarefas computacionalmente intensivas de maneira eficiente.
Na área de HPC conseguimos ter uma visão interessante para onde o mercado de hardware para uso pessoal está caminhando: Em HPC, aceleradores como GPUs e FPGAs são amplamente utilizados para aumentar o desempenho computacional. Esses aceleradores estão se tornando mais comuns em dispositivos pessoais, especialmente em smartphones e laptops para lidar com tarefas gráficas exigentes, jogos e aplicativos de IA. No futuro, podemos esperar uma integração mais ampla de aceleradores especializados em hardware para uso pessoal.
Por onde começar?
Bom, apesar de ser uma área completamente nova para alguns, não é tão complicado. De fato, existem poucos materiais em nossa língua disponível sobre o assunto, mas tem dois com legenda que forncem uma introdução até que boas para esse mundo e vou deixar nos links de referencias abaixo! O importante é comprender que apesar de ser algo que não estamos habituado no nosso dia a dia ainda assim é um computador. Algumas tecnologias são mais presentes nessa área como: C, C++, Python, R. E algumas bibliotecas e API como CUDA, OPenMP e outras. A forma de escrever código é um pouco diferente, no entanto ainda assim é código. Uma ótima forma de iniciar é vendo linguagens que oferecem opções para paralelismo.