什麼是高效能運算（HPC）？與傳統電腦有何不同？

什麼是高效能運算（HPC）？

高效能運算（High-Performance Computing, HPC）是一種利用平行運算來解決複雜問題的技術。傳統電腦在處理問題時，通常是單一處理器依序執行任務，速度和能力有限。HPC 則將大型運算任務拆解成多個小任務，分配給由大量獨立電腦（節點）組成的「團隊」（叢集）同時處理，就像「團體作戰」，大大提升運算效率。

HPC 的核心元件

一個完整的 HPC 環境主要由三個核心元件構成：

運算（Compute）： 由大量的中央處理器（CPU）與圖形處理器（GPU）組成，負責執行實際的計算任務，是叢集的「大腦」。
網路（Network）： 負責在數千個節點間傳遞資料與指令，需要極低延遲、極高頻寬，是叢集的「神經系統」。
儲存（Storage）： 用於存放和讀取 AI 模型訓練等任務所需的海量資料，是叢集的「記憶庫」。

企業可選擇自行建置昂貴的本地 HPC 叢集，或透過雲端服務供應商（如 AWS、Google Cloud）以更具彈性和擴充性的方式獲取 HPC 資源。

HPC 與傳統電腦的不同

HPC 與傳統電腦最大的不同在於運算方式。傳統電腦使用單一處理器依序運算，而 HPC 則透過平行運算，將任務分配給多個處理器同時運算，大幅提升處理速度和效率。此外，HPC 通常需要更快速的網路和更大的儲存空間，以支援大量資料的傳輸和儲存。

AI 如何推動 HPC 的發展

人工智慧（AI）的爆發性成長是 HPC 發展的重要推手。現代 AI，特別是大型語言模型的訓練，需要處理龐大的資料量和複雜的運算，傳統電腦難以負荷。因此，HPC 成為在合理時間內完成這些工作的唯一解決方案。隨著 AI 技術的不斷發展，對 HPC 的需求也將持續增加。

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