High Performance Computing

Maximale rekenkracht voor complexe en bedrijfskritische workloads


Maatwerk HPC-platformen voor engineering, simulaties,
wetenschappelijk onderzoek, artificial intelligence,
financiële modellering en data-intensieve toepassingen.

High Performance Computing begint bij de juiste architectuur

High Performance Computing draait niet alleen om meer
processors, meer cores of snellere accelerators. De volledige
infrastructuur moet als één samenhangend systeem functioneren.

Processors, systeemgeheugen, opslag, netwerk, koeling en
software bepalen samen hoeveel rekenkracht daadwerkelijk
beschikbaar is voor jouw applicaties.

Een verkeerde balans veroorzaakt wachttijden, beperkte
schaalbaarheid en systemen die hun theoretische prestaties
in de praktijk niet halen.


NCS International ontwerpt HPC-oplossingen op basis van
de daadwerkelijke workload: maximale rekenkracht per
geïnvesteerde euro, zonder onnodige overcapaciteit.

Waarom standaard HPC-configuraties vaak tekortschieten

Veel HPC-omgevingen worden samengesteld vanuit losse
hardwarespecificaties, zonder vooraf de volledige datastroom
en softwarebelasting te analyseren.

Een groot aantal cores levert weinig voordeel wanneer processen
wachten op geheugen, storage of netwerkcommunicatie. Hetzelfde
geldt voor GPU’s en accelerators die onvoldoende data aangeleverd
krijgen.

Veelvoorkomende knelpunten

Onbenutte rekenkracht

  • Verkeerde verhouding tussen cores en kloksnelheid
  • Onvoldoende geheugenbandbreedte
  • Storage die rekentaken niet snel genoeg voedt
  • Hoge latency tussen verschillende computenodes
  • Software die niet op de hardware is afgestemd
  • Beperkte ruimte voor toekomstige uitbreiding

Gevolgen

Langere rekentijden en hogere kosten

  • Processors en accelerators staan regelmatig stil
  • Simulaties duren langer dan noodzakelijk
  • Meer hardware nodig voor dezelfde prestaties
  • Hogere energie- en licentiekosten
  • Moeizame uitbreiding naar meerdere nodes
  • Lagere productiviteit van gebruikers en onderzoekers

Gebouwd voor extreme computeperformance

NCS combineert krachtige CPU- en GPU-platformen met snel
systeemgeheugen, enterprise-NVMe-opslag en netwerken met
een zeer lage latency.

Iedere configuratie wordt afgestemd op de gebruikte applicaties,
het type berekeningen, de grootte van datasets en de manier waarop
rekentaken over cores, GPU’s en nodes worden verdeeld.

Compute

CPU-, GPU- en geheugenarchitectuur

  • AMD EPYC- en Intel Xeon-processors
  • Single- en dual-socketconfiguraties
  • CPU- en GPU-versnelde berekeningen
  • Hoge core-density per rackunit
  • Veel DDR5-systeemgeheugen
  • Afstemming van cores, kloksnelheid en licenties

Data-infrastructuur

Storage en netwerk zonder bottlenecks

  • Enterprise-NVMe en all-flash-opslag
  • Hoge IOPS en lage storage-latency
  • InfiniBand voor snelle nodecommunicatie
  • High-speed Ethernet-netwerken
  • Snelle verbinding tussen compute en storage
  • Schaalbare architecturen voor meerdere nodes

Van krachtige server tot compleet HPC-cluster

Niet iedere organisatie heeft direct een groot cluster nodig.
Daarom levert NCS zowel krachtige single-node HPC-servers als
complete multi-nodeomgevingen.

De infrastructuur kan vanaf het begin zo worden ontworpen dat
processors, geheugen, storage en netwerk later gecontroleerd
kunnen worden uitgebreid.

Single node

Krachtige zelfstandige HPC-server

  • Engineering en lokale simulaties
  • Softwareontwikkeling en validatie
  • Onderzoeksteams en gespecialiseerde afdelingen
  • Veel cores en geheugen in één systeem
  • Lokale NVMe-opslag met hoge doorvoersnelheid
  • Uitbreidbaar met GPU’s en netwerkadapters

Multi-node

Schaalbaar HPC-cluster

  • Parallelle berekeningen over meerdere nodes
  • Snelle communicatie via InfiniBand of Ethernet
  • Centrale of gedistribueerde opslag
  • Integratie met workloadmanagers en schedulers
  • Gefaseerd uitbreidbaar met extra computenodes
  • Geschikt voor grote aantallen gelijktijdige jobs

Processorkeuze afgestemd op de software

Het hoogste aantal cores is niet automatisch de beste keuze.
Sommige applicaties profiteren vooral van veel parallelle cores,
terwijl andere afhankelijk zijn van een hoge kloksnelheid,
geheugenbandbreedte of grote cache.

Ook softwarelicenties kunnen per core, processor of node worden
berekend. NCS neemt daarom zowel technische prestaties als
licentiekosten mee in het configuratieadvies.

AMD EPYC

Veel cores en uitgebreide I/O

  • Hoge core-density per processor
  • Veel geheugenkanalen en PCIe-lanes
  • Geschikt voor zwaar parallelle berekeningen
  • Interessant voor virtualisatie en consolidatie
  • Ruime keuze uit single- en dual-socketsystemen
  • Geschikt voor CPU- en GPU-gebaseerde HPC

Intel Xeon

Breed software-ecosysteem

  • Geschikt voor uiteenlopende enterpriseapplicaties
  • Keuze uit veel core- en frequentieprofielen
  • Ondersteuning voor moderne acceleratietechnologie
  • Breed gevalideerde softwarecompatibiliteit
  • Geschikt voor engineering en data-analyse
  • Afstemming op software- en licentievereisten

Snelle storage houdt de compute-infrastructuur aan het werk

HPC-systemen verwerken vaak grote hoeveelheden data. Wanneer
datasets, checkpoints en resultaten niet snel genoeg kunnen worden
gelezen of geschreven, wachten de computenodes op de storage.

NCS ontwerpt storagearchitecturen op basis van datasetgrootte,
bestandstypen, I/O-patronen, gelijktijdige gebruikers en gewenste
doorvoersnelheid.

Lokale performance

Enterprise-NVMe-opslag

  • Hoge lees- en schrijfsnelheden
  • Lage latency voor tijdelijke rekendata
  • Geschikt voor scratch- en checkpointopslag
  • Hoge IOPS voor veel kleine bestanden
  • Lokale opslag per computenode mogelijk
  • Afstemming op endurance en schrijfbelasting

Gedeelde storage

Data beschikbaar voor alle nodes

  • Centrale toegang tot datasets en resultaten
  • Parallelle storagearchitecturen mogelijk
  • Schaalbaar in capaciteit en performance
  • Combinatie van NVMe, SSD en HDD
  • Geschikt voor meerdere gebruikers en projecten
  • Uitbreidbaar zonder volledige vervanging

Low-latency networking voor parallelle workloads

Bij multi-nodeberekeningen wisselen systemen voortdurend data uit.
De snelheid en latency van het netwerk hebben daardoor direct
invloed op de totale doorlooptijd van een berekening.

Afhankelijk van de gebruikte applicaties kan worden gekozen voor
high-speed Ethernet of InfiniBand. Daarbij kijken we naar
bandbreedte, latency, topologie, redundantie en toekomstige groei.

InfiniBand

Minimale latency tussen computenodes

  • Geschikt voor intensieve nodecommunicatie
  • Lage latency voor parallelle berekeningen
  • Hoge bandbreedte binnen HPC-clusters
  • Remote Direct Memory Access mogelijk
  • Geschikt voor MPI-gebaseerde workloads
  • Schaalbaar naar grotere clusteromgevingen

High-speed Ethernet

Flexibel en breed integreerbaar

  • Integratie met bestaande datacenternetwerken
  • Geschikt voor compute- en storageverkeer
  • Beschikbaar in verschillende snelheidsklassen
  • Redundante netwerkarchitecturen mogelijk
  • Interessant voor hybride HPC-omgevingen
  • Schaalbaar voor toekomstige uitbreiding

Geschikt voor uiteenlopende HPC-toepassingen

Engineering en industrie

Simulatie en productontwikkeling

  • Computational Fluid Dynamics
  • Finite Element Analysis
  • Computer-aided engineering
  • Digital twins
  • Materiaal- en botsingssimulaties
  • Ontwerpoptimalisatie en modellering

Onderzoek en data

Wetenschappelijke berekeningen

  • Klimaat- en weermodellen
  • Genomica en bio-informatica
  • Medisch en farmaceutisch onderzoek
  • Financiële modellering
  • Artificial intelligence en machine learning
  • Grootschalige data-analyse

HPC voor bedrijfskritische omgevingen

In veel organisaties heeft de rekentijd directe invloed op
productontwikkeling, onderzoek, besluitvorming of dienstverlening.

Daarom kijken we naast performance ook naar beschikbaarheid,
redundantie, onderhoud, beveiliging en beheer op afstand.

Beschikbaarheid

Ontworpen voor continue belasting

  • Redundante hot-swapvoedingen
  • Enterprisecomponenten voor 24/7-gebruik
  • Monitoring van temperatuur en ventilatoren
  • Hot-swap opslag en ventilatoren waar mogelijk
  • Remote management via BMC
  • Configuraties voor hoge beschikbaarheid

Efficiëntie

Maximale performance per rack

  • Hoge compute-density per rackunit
  • Efficiënte Titanium-voedingen
  • Afstemming van vermogen en koelcapaciteit
  • Lucht- en vloeistofkoeling mogelijk
  • Minder hardware door betere benutting
  • Lagere kosten per uitgevoerde berekening

Geen vendor lock-in: behoud controle over jouw HPC-omgeving

Gesloten infrastructuren kunnen toekomstige upgrades,
componentkeuze en integratie onnodig beperken.

NCS bouwt HPC-platformen op basis van open en modulair
configureerbare serverarchitecturen. Daardoor behoud je controle
over processors, storage, netwerk, software en uitbreiding.

Keuzevrijheid

Hardware passend bij jouw workload

  • Keuze uit AMD EPYC en Intel Xeon
  • CPU- en GPU-gebaseerde computenodes
  • Flexibele geheugen- en storageconfiguraties
  • Ethernet- of InfiniBand-netwerken
  • Integratie met bestaande infrastructuur
  • Vrije keuze van relevante softwarecomponenten

Toekomstbestendig

Schaalbaar zonder complete herbouw

  • Nieuwe computenodes toevoegen
  • Storagecapaciteit en throughput uitbreiden
  • Netwerksnelheid gecontroleerd verhogen
  • CPU- en GPU-capaciteit per node aanpassen
  • Rackinfrastructuur voorbereiden op groei
  • Bestaande investeringen langer benutten

Van workloadanalyse tot complete implementatie

NCS levert niet alleen losse servers. We ontwerpen een
samenhangende infrastructuur waarin compute, storage,
netwerk en beheer op elkaar zijn afgestemd.

Daarbij begeleiden we het traject van de eerste analyse en
componentselectie tot assemblage, validatie en technische test.

Ontwerp en levering

Van applicatie naar HPC-architectuur

  • Analyse van applicaties en rekenmodellen
  • Inventarisatie van datasets en I/O-patronen
  • Selectie van CPU’s, GPU’s en geheugen
  • Ontwerp van storage en netwerk
  • Controle van stroomvoorziening en koeling
  • Assemblage en firmwarevalidatie

Optimalisatie

Meer performance uit de complete stack

  • Controle van processor- en GPU-benutting
  • Opsporen van geheugen- en storagebottlenecks
  • Optimalisatie van netwerk en I/O
  • Afstemming van BIOS- en firmware-instellingen
  • Validatie van stabiliteit onder belasting
  • Advies over toekomstige uitbreiding

HPC-serverplatformen

NCS levert uiteenlopende Supermicro-platformen voor
High Performance Computing: van krachtige Hyper-servers tot
high-density multi-nodeplatformen en vloeistofgekoelde racks.

Compute en geheugen

Supermicro Hyper Systems

  • Single- en dual-socketplatformen
  • AMD EPYC- en Intel Xeon-processors
  • Veel DDR5-geheugen
  • Flexibele PCIe-uitbreiding
  • Snelle NVMe-storage
  • Geschikt voor compute- en data-intensieve workloads


Bekijk de Supermicro H15 Hyper Systems

High-density cluster

Multi-node en FlexTwin-platformen

  • Meerdere computenodes per chassis
  • Hoge core-density per rack
  • Gedeelde voedingen en koeling
  • Geschikt voor omvangrijke HPC-clusters
  • Lucht- en vloeistofkoeling mogelijk
  • Efficiënte schaalbaarheid per node


Bekijk Supermicro FlexTwin

Welke HPC-oplossing past bij jouw workload?

Engineering en simulaties CPU- of GPU-gebaseerde HPC-server met veel
geheugenbandbreedte en snelle lokale NVMe-opslag.
CFD en FEM Krachtige nodes met snelle processors,
veel geheugen en low-latency interconnects.
Wetenschappelijk onderzoek Schaalbaar cluster met compute-, storage- en
netwerkcapaciteit afgestemd op de gebruikte modellen.
AI en machine learning HPC-platform met GPU-acceleratie, snelle
dataopslag en high-speed clusterverbindingen.
Genomica en bio-informatica Veel CPU-cores, groot systeemgeheugen en
snelle toegang tot omvangrijke datasets.
Financiële modellering Processors met hoge kloksnelheid en een
netwerkarchitectuur met lage latency.
Rendering en visualisatie GPU-versnelde server met voldoende GPU-geheugen,
lokale NVMe-opslag en snelle netwerkverbindingen.
Grote HPC-omgeving Multi-nodecluster met scheduler, centrale storage,
snelle fabric en schaalbare rackinfrastructuur.
Toekomstige groei Modulaire infrastructuur waarin compute,
storage en netwerk afzonderlijk kunnen meegroeien.

Waarom High Performance Computing via NCS International?

Een HPC-server is pas snel wanneer de volledige
infrastructuur is afgestemd op de applicatie.
Daarom kijkt NCS verder dan afzonderlijke
productspecificaties.

We combineren processors, accelerators, geheugen,
storage, netwerk, voeding en koeling tot een platform
dat betrouwbaar presteert binnen jouw omgeving.

  • Analyse van applicaties en HPC-workloads
  • Selectie van AMD EPYC- of Intel Xeon-processors
  • Advies over CPU- en GPU-acceleratie
  • Afstemming van geheugenbandbreedte en capaciteit
  • Ontwerp van enterprise-NVMe en gedeelde storage
  • InfiniBand- en high-speed Ethernet-netwerken
  • Advies over lucht- en vloeistofkoeling
  • Assemblage, firmwarevalidatie en technische test
  • Performanceoptimalisatie en uitbreidingsadvies


Neem contact met ons op voor een workloadanalyse,
configuratievoorstel of technisch advies.

Bespreek jouw HPC-workload

Maatwerk HPC-server en cluster van NCS International

Veelgestelde vragen

Wat is High Performance Computing?

High Performance Computing gebruikt krachtige servers of
clusters om complexe berekeningen en grote hoeveelheden data
sneller te verwerken dan met reguliere IT-systemen.

Wanneer heb ik een HPC-server nodig?

Een HPC-server is interessant wanneer simulaties, analyses,
onderzoek of andere berekeningen te lang duren op bestaande
systemen of wanneer veel rekentaken parallel moeten worden uitgevoerd.

Heb ik één krachtige server of een cluster nodig?

Dat hangt af van de software, de omvang van de berekeningen,
de gewenste doorlooptijd en de mogelijkheid om rekentaken
over meerdere nodes te verdelen.

Is AMD EPYC of Intel Xeon beter voor HPC?

Dat verschilt per workload. AMD EPYC biedt onder andere een
hoge core-density en veel I/O-mogelijkheden. Intel Xeon kan
interessant zijn vanwege specifieke softwareoptimalisaties,
accelerators of licentievereisten.

Wanneer zijn GPU’s zinvol binnen HPC?

GPU’s zijn vooral geschikt voor software die grote aantallen
vergelijkbare berekeningen parallel kan uitvoeren. De gebruikte
applicatie moet GPU-acceleratie ondersteunen om hiervan te profiteren.

Waarom is snelle NVMe-opslag belangrijk?

Wanneer datasets niet snel genoeg kunnen worden gelezen of
resultaten niet snel genoeg kunnen worden opgeslagen, moeten
processors en accelerators wachten. NVMe helpt deze wachttijd
te verminderen.

Wat is het voordeel van InfiniBand?

InfiniBand biedt een hoge bandbreedte en lage latency tussen
computenodes. Dit is belangrijk voor parallelle berekeningen
waarbij nodes voortdurend gegevens met elkaar uitwisselen.

Kan een HPC-cluster later worden uitgebreid?

Ja. Wanneer de architectuur vanaf het begin goed wordt ontworpen,
kunnen extra computenodes, storagecapaciteit en netwerkverbindingen
later worden toegevoegd.

Ondersteunt NCS ook vloeistofgekoelde HPC-systemen?

Ja. Afhankelijk van het systeem en de beschikbare
datacenterinfrastructuur kan NCS adviseren over luchtkoeling
of direct liquid cooling voor hogere rackdichtheden.

Levert NCS een complete HPC-configuratie?

Ja. NCS levert complete maatwerkconfiguraties met processors,
geheugen, GPU’s, storage, netwerkadapters, voeding, koeling
en aanvullende componenten op basis van de gewenste workload.

High Performance Computing (HPC)

NCS International

Den Sliem 89
7141 JG Groenlo
The Netherlands
+31 544 470 000
info@ncs.nl