مرکز ارائه خدمات HPC

• موضوع طرح تجاری: مرکز ارائه خدمات پردازش داده HPC

• تهیه کننده: احسان تقی پور

چشم انداز

در نظر است بتوان با اجرای این طرح ضمن فعال سازی ظرفیت های مرکز داده شهرک علمی تحقیقاتی اصفهان ضمن آشناسازی صنعت و دانشگاه با خدمات مراکز پردازش داده HPC و جذب بازار های هدف در کشور بتوان برنامه توسعه این مرکز را برای تامین نیاز های اساسی این حوزه تدوین نمود.

ماموریت

این مرکز سعی دارد با ارائه منابع محاسباتی پر قدرت بر بستر شبکه محلی و رایانش ابری در شبکه اینترنت بتواند پاسخگوی نیاز واحد های تحقیقاتی ، طراحی ، دانشگاهی و صنعتی متقاضی این نوع خدمات در سراسر کشور و حتی خارج از کشور باشد .

اهداف

با توجه به نیاز غیر قابل انکار صنعت و تحقیقات به خدمات شبیه سازی رایانه ای و پردازش های سنگین و همچنین تنوع بسیار در زمینه های نیاز و شیوه ارائه این نوع خدمات انتظار می رود بتوان طبق اهداف و پیش بینی های بیان شده ارتباطات با مشتریان این نوع خدمات را به انجام رساند تا تعاملات در خصوص جزئیات نیاز های این واحد ها انجام پذیرد تا بتوان ظرف مدت یکسال ارائه خدمات با امکانات موجود مرکز داده فعلی را آغاز نمود و پس از تعیین ظرفیت نیازهای پردازشی مشتریان با تامین هزینه از محل درآمدهای مرکز پردازشی در سال اول و جذب بودجه های اعتباری و سرملیه گذاری های خصوصی بتوان طرح توسعه مرکز پردازشی بر اساس عمده نیاز های واحد های متقاضی را آغاز نمود.

اهداف مالی

• بازگشت هزینه های اولیه ظرف مدت 2 سال
• ایجاد درآمد ارزی در برنامه 3 ساله
• مستقل کردن واحد از بخش حمایتی ظرف مدت 5 سال

اهداف پرسنلی

• افزایش زمینه های تخصصی خدمات گوناگون HPC با جذب نیروهای متخصص هر رشته

اهداف فروش و بازاریابی

• جدب کلیه واحد های دانشگاهی کشور ظرف یکسال
• گسترش بازار در صنعت و تحقیقات کشور ظرف مدت 2 سال
• جذب مشتریان در کشور های همسایه در برنامه 3 ساله

اهداف تحقیق و توسعه

• توسعه ظرفیت و زیر ساخت های سخت افزاری بر مبنای نیاز های مشتریان
• توسعه فن آوری بومی Clustering
• ارائه خذمات پردازشی بصورت Cloud
• مطالعه بر روی گسترش زمینه های خدمات مبتنی بر HPC
• راه اندازی سایت های Recovery جهت سایت مرکزی

سایر اهداف

با توجه به ماهیت فعالیت شهرک علمی تحقیقاتی تامین زیرساخت ها در جهت توسعه فن آوری های نوین می باشد یکی از اهداف اصلی ایجاد شناخت بیشتر بخش های دانشگاهی و صنعتی کشور از HPC و کاربرد های متنوع آن در حوزه های مختلف می باشد.

معرفی محصولات و خدمات

خدمات HPC و پردازش داده در کشور در حال توسعه می باشد و خدمات اصلی قابل ارائه در این حوزه شامل کلیه خدمات پردازشی اشاره شده در محدوده فعالیت برای گروه های مشتریان دانشگاهی و صنعتی می باشد:

محدوده فعالیت

باتوجه به امکانات موجوذ در مرکز داده میتوان خدمات در حوزه های زیر را مستقیما به کاربران اراده نمود:

• برنامه های محاسبات موازی شبکه Network Parallel Computing

این خدمات امکان پردازش موازی تحت شبکه بر روی سخت افزار های موجود و سیستم عامل های مختلف را با زیر ساخت مجازی بوجود می آورد که این مجاسبات با برنامه های معرفی و نصب شده از سوی کاربران بر روی سیستم های عامل ارائه شده از طرف مرکز صورت می پذیرد .

• محاسبات بروش Clustering

این خدمات که امکان ارائه پردازش شبکه ای را برای نرم افزار های مختلف و بر روی پلتفرم های مختلف تامین میکند.

• پردازش ساخت تصاویر دیجیتال Render Farm

این خدمات شامل ارائه سرویس ساخت تصاویر به شیوه های Net Render و Distributed Render برای انواع نرم افزار های گرافیکی با امکان Render تحت شبکه می باشد.

تحلیل صنعت مادر

این روزها شاید یکی از مهمترین عوامل رشد صنعتی بخصوص در بخش طراحی و تحقیقات در کشور های پیشرفته استفاده از فن آوری های محاسباتی و شبیه سازی در بخش های مذکور می باشد.آنچنان که کشور چین در سال گذشته با هزینه بسیار بالا دست به احداث بزرگترین مرکز محاسبات HPC دنیا به نام TIANHE-2 زده است تا بتواند در صنایع مختلف همچون طراحی خودرو و سازه های عمرانی بازار کشور های اروپایی و امریکایی را بدست آورد.

• فناوری های اطلاعات، IT و ICT

HPC برای توسعه نرم افزار های مورد استفاده در ICT و سایر بخش های فناوری اطلاعات بکار برده می شود. HPC کارآیی و بازدهی سیستم های مخابراتی را با استفاده از نرم افزار های مهندسی توسعه می دهد. همچنین برای توزیع مدیریت در عملیات شبکه های هوشمند بکار گرفته می شود و سیستم مدیریت مبتنی بر HPC امنیت واقعی در ارتباطات هوشمند را فراهم می سازد.

• شبیه سازی و مدل کردن

شبیه سازی و مدل کردن به محققین و فعالین تجاری این امکان را فراهم می سازد تا مسائل پیچیده را حل کنند و تعداد متعددی روش های مختلف را به سریع ترین شکل ممکن و حداقل هزینه مورد سنجش قرار دهند و نتیجه مطلوب را بدست آورند. به عنوان مثال، در یک طراحی مهندسی ایده آل و یا گزینش و جدایش مولکول های دارویی. مدل های جامع مکانیکی، فناوری محاسبات و بکارگیری واقعیت مجازی، فناوری شبیه سازی و مدل سازی را به صورت یک ضرورت انکار ناپذیر در مطالعه فرآیند های پیچده مطرح ساخته است. برای این منظور در اختیار داشتن مدل ریاضی، الگوریتم های حل عددی و سخت افزار و نرم افزار مناسب ضروری است تا شبیه سازی صورت گرفته و به همراه مدل ها مورد ارزیابی و بهینه سازی قرار گیرد.

• انرژی و محیط زیست

HPC ارتباط بسیار نزدیکی با توسعه منابع انرژی جدید و تاثیر آنها بر محیط زیست دارد. در این رابطه، HPC در تحقیقات و مدل کردن تغیرات اقلیمی بکار گرفته می شود تا سیاست های توسعه منابع انرژی، طراحی و تواید منابع انرژی جدید از قبیل بیو انرژی، مدل کردن الگوی شرایط آب و هوایی، سنجش مواد زائد جدید و مدیریت آنها و یا ساختن نیرو گاه های مبنی بر مواد بیو شیمیایی به جای مواد شیمیایی پایه نفتی را انجام دهد.

• بخش های مالی و حرفه ایی

رشد فزاینده داده­ها و اطلاعات، باعث وابستگی بیش از پیش این بخش از فعالیت­های حرفه­ایی به توان محاسباتی و طراحی HPC شده است. HPC می تواند داده­ها را به اطلاعات تبدیل کند و از اینرو با ایجاد قدرت تصمیم­گیری درست، باعث افزایش سود دهی می شود. همچنین به موسساتی همچون بانک ها و شرکت های مالی این اجازه را می دهد تا وضعیت آینده را پیش بینی کنند و رفتار مشتریان را تخمین زده و روند پیش رو را برآورد سازند.

• علوم زیستی

HPC دارای دامنه وسیعی از کاربرد ها در علوم زیستی و بهداشت دارد. برای مدل کردن اهدافی که تست ها فیزیکی غیر عملی است، در زیست فناوری و بسیاری از توسعه های پزشکی بکار گرفته می­شود . به عنوان مثال در طراحی دارو های جدید، توسعه روش های جراحی از راه دور، در تحقیقات ژنتیکی و مدیریت انبوه داده­ها و هرگونه تحقیاتی که نیاز به مدیریت داده ها و پیش بینی الگو های رفتاری دارد.

• ساخت و ساز

HPC دارای کاربرد های بسیاری در صنعت ساخت و ساز است. HPC می تواند در مدل کردن و طراحی ساختمان های جدید، توسعه استفاده از مصالح جدید و آزمون ایمنی سازه ها در فضای مجازی بکار گرفته شود.

• متحرک سازی و تصویر سازی

این صنایع بطور فزاینده ای محتاج بهره گیری از توان HPC و کامپیوتر­های پیشرفته برای نیل به اهداف توسعه­ایی خود هستند. HPC در طراحی­های نوین، توسعه فناوری­های مجازی، تصویر سازی­های دو و سه بعدی، متحرک سازی و تولید فیلم بطور گسترده ایی بکار گرفته می شود و در واقع بدون استفاده از HPC عملاً امکان تولید وجود نخواهد داشت.

تحلیل بازار

مشتریان هدف

مشتریان این گونه خدمات با توجه نوع فعالیت شهرک علمی تحقیقاتی و سیاست کلی در شیوه ارائه خدمات و حمایت ها و همچنین امکانات ارتباطاتی موجود در شهرک و کشور بطور کلی با توجه به نوع خدمات و موقعیت مشتری بصورت زیر تقسیم بندی می شود.

گروه بندی بر اساس نوع خدمات

بر اساس نوع خدمات قابل ارائه به مشتریان و همچنین نحوه محاسبه قیمت ومیزان حمایت از طرح می توان دسته بندی زیر را انجام داد :

• مشتریان شهرک علمی تحقیقاتی :

این گروه شامل کلیه موسسات و شرکت های مستقر در شهرک علمی تحقیقاتی اصفهان می شود که مورد حمایت مستقیم سازمان بوده و خدمات بیشتر در حوزه تحقیقات صنعتی مورد نیاز آنها می باشد و قیمت های ویژه ای برای این گروه در نظر گرفته خواهد شد.

• مشتریان دانشگاهی :

این گروه از مشتریان دانشجویان و اساتید دانشگاه های کشور می باشند .ه با معرفی از طرف دانشگاه مربوطه میتوانند از خدمات و امکانات این مرکز استفاده کنند و تعرفه خاصی نیز برای این گروه از مشتریان در نظر گرفته می شوذ که عمده خدمات مورد نیاز این بخش سرویس های محاسباتی سنگین داده ای و در مواردی محاسبات صنعتی و شبیه سازی می باشد.

• مشتریان شرکت های صنعتی

گروه بندی بر اساس مکان مشتری

• پارک های شهرک علمی تحقیقاتی
• مشتریان سطح کشور
• مشتریان خارجی

تحلیل رقبا

ارائه خدمات محاسباتی HPC عمدتا توسط مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی کشور پیاده سازی شده که برخی با هدف ارائه خدمات به از مشتریان و طرح ها ایجاد شده و امکان سرویس دهی عمومی در این مراکز دیده نشده است.مراکز دانشگاهی با امکان سرویس دهی به دانشجویان و صنعت با تعرفه های حمایتی نیز وجود دارند. ولی عمده مشکل موجود در مراکز دانشگاهی HPC در جذب مشتری و عدم ارتباط مستقیم آنها با واحد های صنعتی نیازمند می باشد که کمبود مشتری این مراکز در دانشگاه ها توجیه اقتصادی برای هزینه های بالای توسعه ی این گونه مراکز را در دانشگاه ها پایین می آورد. همچنین بخش خصوصی نیز اقدام به راه اندازی مراکز HPC نموده و در حال ارائه سرویس عمومی می باشد. با توجه به اینکه بیشتر مشتریان مراکز HPC در مراکز تحقیقاتی و دانشگاه ها یا بخش های طراحی و تحقیق و توسعه صنعت بوده که عمدتا نیاز مند حمایت های تعرفه ای می باشند که با توجه به نیاز بخش خصوصی به تامین هزینه های مرکز از بخش درآمدامکان اینگونه حمایت ها توسط بخش خصوصی وجود ندارد که در نتیجه تامین هزینه های بالای نگهداری و توسعه این مراکز در صورت عدم وجود مشتریان کافی قابل توجیه نمی باشد. با توجه به مشکلات دیده شده در اکثر مراکز فعلی HPC بر آن شدیم تا طرح ارائه این خدمات را برای گروه های مشتریان مختلف در کشور در شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان در جهت رفع مشکلات موجود در این حوزه ارائه دهیم.