Die Renaissance der Hardware

Veröffentlicht am: 18.Dez.2018

Die Renaissance der Hardware: IBM Power AI als ideale Plattform für Machine Learning, Analytics und Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI)

  • High-Performance Computing als Cloud-Alternative für KI-Anwendungen
  • Die PowerAI Software Familie mit IBM POWER9 mit dem OS Linux bietet ein Optimum an Skalierbarkeit, Effizienz und Sicherheit
  • Der boomende KI-Markt bringt neue Businessansätze für den Channel

Lesezeit: 3 Minuten

Künstliche Intelligenz (KI) ist der treibende Faktor der digitalen Revolution. Zahlreiche Unternehmen untersuchen derzeit deren Einsatzmöglichkeiten. Damit rücken aber auch die Fragen nach der optimalen Technologie, dem Nutzen und der Umsetzung in den Fokus. Wer die Möglichkeiten von KI Technologien nutzen möchte, muss nicht nur auf Rechen-Power aus der Cloud setzen: Erst mit der Kombination von Hochleistungs-CPUs wie den IBM POWER9-Systemen, GPU Beschleunigern, NVMe-Storage und extrem leistungsstarken Netzen wie Infiniband lässt sich das Potenzial lernender Systeme ausreizen. Dazu kommt ein optimiertes Design in der Infrastruktur, um mögliche Datenengpässe und Latenzen in der Kommunikation zwischen den Komponenten zu vermeiden. Die unternehmenskritischen Daten bleiben geschützt im eigenen Rechenzentrum. Insider sprechen schon von einer Renaissance der Infrastruktur.

Maschinelle Lernverfahren gelten als treibende Kraft hinter Megatrends wie dem Internet der Dinge, der Künstlichen Intelligenz oder dem autonomen Fahren. Ein wichtiger Meilenstein auf diesem Weg ist die Symbiose von High-Performance Computing (HPC)-Technologien und der Nutzung neuronaler Netze. Der folgende Vergleich macht deutlich, welche Rechenleistung hier mittlerweile realisierbar ist: Ein aktueller GPU-Beschleuniger wie die NVIDIA Volta 100 bietet die Leistung von 120 Teraflops – und das bei einem Energieverbrauch von lediglich 0,3 kW (Kilowatt). Vor einigen Jahren wurden dafür noch 20.000 Rechensysteme mit einem Verbrauch von mehr als 4 Megawatt (MW) benötigt. Dazu kommt der beeindruckende Fortschritt bei den Speicher- und Dateisystemen sowohl in der Kapazitätsverdichtung als auch im Datendurchsatz. Dadurch wird die Automatisierung von Prozessen begünstigt und technologisch das Speichern größter Datenmengen effizient und sicher ermöglicht. Selbst anspruchsvolle, datenintensive Workloads sind somit effizient, schnell und ohne großen Raumbedarf im eigenen RZ realisierbar.

Reseller sollten jetzt handeln. Wer seine Kunden von den Vorteilen der KI überzeugt, kann sich neue Geschäftsfelder erschließen. Im ersten Schritt sollten gemeinsam mit dem Kunden erste Use Cases festgelegt und Vorschläge für die technische Infrastruktur sowie die organisatorischen Rahmenbedingungen erarbeitet werden. Zum Beispiel könnten so mit Hilfe von KI das Supply Chain Management, Predictive Maintenance und Qualitätskontrolle sinnvoll ergänzt werden. Aber auch auch in der  Buchhaltung, im Controlling und in der Distribution lassen sich  viele Vorgänge durch KI automatisieren. So lassen sich z. B. mit Tools zur KI basierten Schrifterkennung für Handschriften, Formulare oder auch elektronische Dokumente Prozesse im Inputmanagement bis hin zur Workflowintegration effizient und sicher realisieren.

In modernen IT-Architekturen steht die Effizienzoptimierung in einem engen Zusammenhang mit der Computing-Performance, der Bandbreite und der Latenzzeit. Vor allem bei Deep Learning-Workloads steigt der Bedarf an schnellen und leicht skalierbaren Vernetzungskonzepten. Cloud-Lösungen mit Software-as-a-Service-Ansatz sind hier oft nur ein Kompromiss – vor allem wegen der vielerorts schwierigen Netzwerkbedingungen, unbefriedigenden Latenzen, langen Up- und Downloadzeiten und beträchtlichen Kosten bei hohem Datenaufkommen. Zudem sorgen sich viele Entscheider um die Sicherheit der geschäftskritischen Unternehmensdaten, wenn diese bei einem externen Cloud-Dienstleister analysiert und abgelegt werden.

Schnell, sicher und kostengünstig: Die IBM POWER9 Familie für KI und Analytics.

IBM POWER9 Systeme mit Linux bieten ein Optimum an Verarbeitungsgeschwindigkeit, Bandbreite und Sicherheit. Bei diesem Open Source-Betriebssystem für die PowerAI-Plattform profitiert der Kunde von einem Höchstmaß an Skalierbarkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit bei gleichbleibend hoher Leistung, die für leistungsintensive KI und Analyseverfahren unverzichtbar ist. Große Datenmengen lassen sich mit PowerAI Enterprise auf den innovativen POWER9 AC922 Systemen sicher und effizient verarbeiten, um so die Laufzeiten für rechenintensive Trainingsläufe zur Entwicklung von KI Anwendungen zu optimieren.  Dabei bietet speziell für die KI-Anwendungen konzipierte IBM POWER9 CPU dank PCIe Gen4, OpenCAPI, Shared Infiniband und NVLink 2.0 eine Reihe technischer Leistungsmerkmale, welche in diesem Segment einzigartig ist. So ist z.B. durch NVLINK 2.0  die Bandbreite zwischen CPU und GPU mit 150 GB/sec  mehr als 5 mal größer, als bei einem herkömmlichen PCIe basierten System. Der daraus resultierende Datendurchsatz stellt sicher, dass auch anspruchsvollste KI Trainingsaufgaben oder komplexe und datenintensive Analyseverfahren schnell durchgeführt werden können. Darüber hinaus lassen sich diese Systeme zu hochperformanten Clustern zusammenführen. Mit den Softwareelementen der Power AI Familie (Power AI, Power AI Enterprise und Power AI Vision) lassen sich individuell komplexe Softwarearchitekturen schnell und einfach implementieren. Dadurch wird die Zeit bis zur Nutzung deutlich reduziert.  Mit POWER AI Vision ist die gesamte Entwicklungskette von der Datenvorbereitung bis zum fertigen KI Modell (Inference Model) weitestgehend automatisiert!  Die gleichen Bausteine findet man auch im derzeit leistungsstärksten Supercomputer der Welt im SUMMIT Cluster in USA!

Es ist keineswegs vermessen, im Zusammenhang mit der Künstlichen Intelligenz und Linux on Power von einer Renaissance der Hardware zu sprechen. Mit der eigenen IT Infrastruktur behalten Unternehmen die komplette Kontrolle über ihre Daten und können jederzeit auf die Prozesse im Rechenzentrum zugreifen – unabhängig von einer schnellen Internetverbindung. Auch die Datenschutz- und Compliance-Richtlinien sind in vielen Fällen leichter zu erfüllen: In bestimmten Marktsegmenten muss die eingesetzte IT-Architektur über die ISO 270xx- und PCI-Compliance hinaus sicherstellen, dass eine durchgehende physische und virtuelle Kontrolle über alle Daten besteht. Zudem machen Cloud-Provider häufig Vorgaben, wie eine Software für alle Nutzer der jeweiligen Plattform auszusehen hat. On-premise können KI Anwendungen im Unternehmen konfiguriert und ohne fremden Eingriff in andere Lösungen integriert werden. Aber auch die Verbindung von OnPremises Lösungen und der komplementären Ergänzung von Cloud basierten Diensten (hybrid Cloud) ist eine ideale Kombination für zahlreiche KI Anforderungen. Die Tech Data Channel-Partner haben also viele gute Argumente für Linux on Power, die sie bei der Kundenakquise in die Waagschale werfen sollten.

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