Quel est l’impact du calcul haute performance sur l’IA ?

À première vue, le calcul haute performance (HPC) et l’intelligence artificielle (AI) ne semblent pas être directement liés. Cependant, en tant que technologie phare aujourd’hui, l’AI déclenche une nouvelle vague technologique dans le monde entier. Pour l’AI, une puissance de calcul élevée est indispensable, et le HPC peut fournir cette puissance de calcul afin de compenser les limites du calcul de l’AI, lui permettant d’apprendre et de traiter les problèmes plus rapidement. Cet article présentera en détail ce qu’est le calcul haute performance et comment il apporte d’énormes avantages à l’intelligence artificielle.

Qu’est-ce que le calcul haute performance

Le HPC désigne l’utilisation de clusters de calcul pour résoudre des problèmes vastes et complexes en intégrant des ressources informatiques. Les systèmes HPC améliorent considérablement la vitesse et l’efficacité de calcul en répartissant plusieurs tâches de calcul entre plusieurs processeurs et en les exécutant simultanément. Au cœur de cette approche se trouve le principe de l’exécution du code en parallèle, obtenu en parallélisant les processus et en ajoutant davantage de cœurs de calcul, ce qui permet de produire un système de calcul haute performance à assez grande échelle. Dans le HPC, de nombreux composants hautes performances tels que Émetteurs-récepteurs 800G sont requis.

Comment fonctionne un système de calcul haute performance

Contrairement à l’informatique traditionnelle, le HPC utilise l’exécution parallèle de grappes de calcul et les puissantes fonctions de composants haute performance pour effectuer le calcul et l’analyse de données massives. Il peut utiliser des millions de cœurs de calcul pour traiter les données en même temps, ce qui améliore considérablement la vitesse de calcul. En outre, il comprend également des composants à haut débit et à faible latence pour la mise en réseau, le stockage et le calcul, afin d’améliorer les performances globales de la grappe de calcul. Son principe de fonctionnement est le suivant : 

Par exemple, les données massives sont comme une grande quantité de marchandises dans un port, et les ordinateurs sont comme des ouvriers qui transportent ces marchandises. L’informatique traditionnelle ne peut permettre qu’à un seul ouvrier de commencer à transporter les marchandises. Quelle que soit sa force ou sa rapidité, sa capacité de manutention à un instant donné reste limitée. Le HPC peut permettre à des millions d’ouvriers puissants de transporter des marchandises en même temps, et l’efficacité est naturellement bien supérieure à celle des méthodes traditionnelles.

Que signifie l’IA

L'intelligence artificielle désigne la simulation de l'intelligence humaine par des machines, qui peuvent aider les humains à accomplir diverses tâches complexes. Les ordinateurs ou les systèmes informatiques simulent l'intelligence humaine par l'apprentissage, le raisonnement et l'autocorrection à partir d'une grande quantité de connaissances. Concrètement, la technologie de l'IA se manifeste sous la forme de systèmes automatisés qui exécutent des tâches complexes, telles que la conduite autonome, la traduction linguistique, etc. Elle est largement utilisée dans des secteurs tels que la médecine, les transports, la fabrication et Centre de données d’IA. Les systèmes d’intelligence artificielle ont également des exigences différentes en matière de puissance de traitement, qui sont généralement déterminées par les points suivants :

La complexité de la tâche

La taille de l'ensemble de données à traiter

Les algorithmes et modèles d’IA utilisés

Lorsque la complexité de la tâche est élevée, que la taille de l’ensemble de données à traiter est importante et que les algorithmes et modèles d’IA utilisés sont relativement complexes, une grande quantité de ressources de calcul sera nécessaire. C’est là que le calcul haute performance trouve sa place. Les systèmes HPC peuvent gérer des tâches à grande échelle, intensives et complexes.

Comment le HPC influence-t-il la technologie de l’IA

L'intelligence artificielle et le calcul haute performance sont deux entités mutuellement bénéfiques. Elle peut améliorer l'analyse des données dans le HPC, augmenter la vitesse de production des résultats et garantir la précision. La vitesse de calcul élevée du HPC offre également à l'IA des capacités de traitement des données plus puissantes, ainsi qu'une évolutivité considérable.

Calcul haute performance et intelligence artificielle travaillant ensemble

Le HPC convient à l’IA pour les raisons suivantes :

Les applications d’IA impliquent généralement des réseaux neuronaux complexes comportant des millions de paramètres, et le calcul haute performance peut exécuter simultanément des millions de cœurs de calcul grâce à l’exécution parallèle, ce qui constitue sans aucun doute une excellente solution.

Le HPC a la capacité de stocker de grandes quantités de données et d’accéder aux données à grande vitesse, de sorte que les clusters de calcul peuvent traiter efficacement des quantités massives de données et aider l’IA à fonctionner.

Le calcul haute performance peut relier efficacement un grand nombre de sources de données, nettoyer et purifier les données, puis les stocker dans un cluster à haute disponibilité, capable de traiter les ensembles de données d’IA de manière plus efficace et économique.

Les GPU et TPU de calcul haute performance peuvent améliorer considérablement les charges de travail d’IA et répondre aux besoins de l’apprentissage et de l’entraînement de l’IA.

Les systèmes HPC disposent d’une évolutivité flexible et peuvent facilement ajouter un grand nombre de nœuds de calcul, de GPU ou de TPU pour traiter des modèles d’IA plus vastes et plus complexes.

Les services HPC fournis dans le cloud peuvent également offrir une solution rentable, permettant aux utilisateurs d’accéder facilement aux fonctions HPC et de les utiliser.

Comment le HPC peut contribuer à faire progresser l’IA

Il est prévisible que le calcul haute performance deviendra un levier important pour le développement et l’évolution de l’intelligence artificielle. Il peut contribuer au développement de l’IA dans les aspects suivants :

Augmenter la vitesse d’entraînement des modèles d’IA: L’entraînement des modèles d’IA nécessite le soutien d’une grande quantité de ressources de calcul. Les clusters HPC dotés de puissants GPU et d’interconnexions universitaires peuvent accélérer la vitesse d’entraînement des modèles, réduisant ainsi le temps nécessaire aux expériences et au développement de l’IA.

Aider au traitement de grands ensembles de données: le HPC peut aider l’IA à stocker et traiter de grands ensembles de données, contribuant au traitement de données plus vastes et plus diversifiées.

Évolutivité flexible: Les systèmes HPC offrent une évolutivité flexible, capable de s’adapter aux besoins croissants de calcul de l’IA. À mesure que la complexité et l’échelle des projets d’IA continuent de croître, le calcul haute performance peut également étendre davantage de nœuds de calcul et d’espace de stockage à tout moment.

Réduire les coûts de R&D liés à l’IA: Lors de l’utilisation de services cloud HPC, les coûts de R&D en IA peuvent être efficacement réduits. Comme il n’est pas nécessaire de déployer du matériel lié au HPC, l’utilisation directe de services cloud HPC peut prendre en charge l’entraînement de modèles d’IA et le développement d’applications.

Conclusion

Enfin, en tant que technologies parmi les plus avancées aujourd’hui, le calcul haute performance et l’intelligence artificielle peuvent améliorer considérablement la productivité des entreprises et contribuer au développement de technologies de pointe telles que la conduite autonome et le diagnostic intelligent. Ces technologies sont sans aucun doute les tendances de demain. En déployant rapidement le HPC et l’AI, les entreprises peuvent réussir dans une concurrence féroce sur le marché. Si vous avez des questions sur le HPC et l’AI, n’hésitez pas à contacter les ingénieurs CCIE/HCIE de QSFPTEK à [email protected].