High-Performance Computing (HPC) is van cruciaal belang geworden bij het ondersteunen van de energiesector, waardoor het mogelijk wordt om complexe gegevens te analyseren, ingewikkelde processen te simuleren en de bedrijfsvoering te optimaliseren. Hoewel het enorm krachtig is, wordt HPC geconfronteerd met verschillende uitdagingen terwijl het zich blijft ontwikkelen en blijft reageren op de exponentiële vraag naar rekenkracht. Nu het einde van de wet van Moore steeds dichterbij komt, betoogt Owen Thomas, oprichter van HPC-oplossingenleverancier Red Oak Consulting, dat de energiesector zal blijven bloeien naarmate HPC steevast naar de cloud verhuist.

De wet van Moore, geformuleerd door Gordon Moore in 1965, voorspelde dat het aantal transistors dat op één vierkante centimeter van een chip met geïntegreerde schakelingen zou worden geplaatst elke twee jaar zou verdubbelen, wat zou leiden tot een exponentiële toename van de rekenkracht. Deze wet heeft diepgaande gevolgen gehad voor de ontwikkeling van HPC, niet in de laatste plaats in de energiesector, en voor de evolutie van cloud computing, waardoor het landschap van de moderne technologie vorm heeft gekregen.

Het wordt nu algemeen erkend dat de wet van Moore zijn einde nadert. Sinds de formulering ervan is de hoeveelheid rekenkracht die in voorspellende modellen wordt gebruikt ongeveer een biljoen keer zo groot geworden. Om deze krachtige modellen verder te verbeteren, hebben we exponentieel meer rekenkracht nodig. Zonder dit zal de noodzakelijke winst in nauwkeurigheid afnemen. Maar nu de kosten stijgen en de beschikbare ruimte kleiner wordt voor het groeiende aantal halfgeleiderchips dat betrokken is bij HPC-computing, worden alle sectoren, inclusief de energiesector van olie en gas tot hernieuwbare energiebronnen, geconfronteerd met een nieuw dilemma.

McKinsey schat dat in Het mondiale energieverbruik zal verdrievoudigen tegen 2050. Energieleveranciers werken aan de ontwikkeling van nieuwe technologieën die energie duurzamer kunnen opwekken, opslaan en transporteren naar consumenten. Nu de impact van de klimaatverandering urgentie toevoegt aan het terugdringen van het energieverbruik en de energieverspilling, versnelt de energiesector innovatie om impact en resultaten op grote schaal te bewerkstelligen. Kunstmatige intelligentie (AI), geavanceerde analyses, 3D-beeldvorming en het internet der dingen (IoT), ondersteund door HPC, dragen allemaal bij aan de energieproductie om een ​​soepelere overgang naar een duurzamer pad te garanderen.

HPC in de praktijk in de energiesector
In de olie- en gasindustrie wordt HPC op grote schaal gebruikt voor hedendaags wetenschappelijk onderzoek, en het aantal velden waarop het kan worden toegepast groeit voortdurend, zoals voor weersvoorspellingen, beeldvorming van aardbevingen of genetische analyse. Oliewinning kan nu HPC gebruiken om de procesefficiëntie en nauwkeurigheid te verbeteren, en mijnbouwbedrijven in staat te stellen enorme sommen geld te besparen, waardoor ze een groter concurrentievoordeel op deze markt krijgen.

Geavanceerde algoritmen die op supercomputers draaien, kunnen enorme hoeveelheden gegevens verwerken, waardoor geowetenschappers gedetailleerde ondergrondse kaarten kunnen maken met een hogere nauwkeurigheid en resolutie. Deze mogelijkheid vergroot het succespercentage van exploratie-inspanningen, vermindert boorrisico's en optimaliseert de winning van hulpbronnen. Bovendien faciliteert HPC reservoirsimulatie, waardoor ingenieurs het gedrag van vloeistofstromingen in ondergrondse formaties kunnen voorspellen. Door verschillende productiescenario's te simuleren, kunnen bedrijven de plaatsing van putten, extractietechnieken en reservoirbeheerstrategieën optimaliseren. Deze simulaties helpen ook bij het begrijpen van de geomechanische complexiteiten die gepaard gaan met hydraulisch breken, waardoor veiligere en duurzamere extractiepraktijken mogelijk worden.

HPC heeft ook een enorme impact op de duurzame energiesector bij het modelleren van weerpatronen, schommelingen in de energievraag en netwerkactiviteiten. Weersvoorspellingsmodellen, aangedreven door HPC, voorspellen nauwkeurig het potentieel voor de opwekking van hernieuwbare energie, waardoor nutsbedrijven de integratie van zonne- en windenergie in het elektriciteitsnet kunnen optimaliseren. Door de opwekking af te stemmen op de vraagpatronen kunnen netwerkbeheerders de stabiliteit van het netwerk verbeteren, beperkingen minimaliseren en het gebruik van hernieuwbare energie maximaliseren via het Massive Internet of Things (MIoT).

Bovendien draagt ​​HPC bij aan de optimalisatie van energieopwekkings- en distributiesystemen, waaronder thermische energiecentrales, kernreactoren en slimme netwerken. Met geavanceerde simulatietools kunnen ingenieurs efficiëntere turbines, ketels en koelsystemen ontwerpen, waardoor energieverliezen en milieueffecten worden verminderd. Bovendien vergroten de door HPC ondersteunde realtime monitoring- en controlesystemen de veerkracht van het elektriciteitsnet, waardoor een snelle reactie op storingen, fluctuaties en zelfs cyberdreigingen mogelijk wordt.

Schaalbaarheid was cruciaal
De schaalbaarheid en kosteneffectiviteit, aangedreven door de wet van Moore, hebben de ontwikkeling van cloud computing aanzienlijk beïnvloed. De mogelijkheid om meer transistors op een chip te plaatsen heeft geleid tot krachtigere en betaalbare hardware, waardoor het voor cloudserviceproviders haalbaar is om robuuste computerbronnen aan te bieden tegen lagere kosten, waarbij cloud computing gebruik maakt van de principes van virtualisatie en on-demand toewijzing van bronnen. De technologieën en innovaties die ten grondslag liggen aan de wet van Moore hebben cloudproviders in staat gesteld hun infrastructuur voortdurend te verbeteren, waardoor energiebedrijven de mogelijkheid hebben om naar behoefte op of af te schalen.

Bovendien heeft de snelle evolutie van de halfgeleidertechnologie de innovatie op het gebied van clouddiensten gestimuleerd. Cloudproviders kunnen de nieuwste hardwareontwikkelingen benutten om nieuwe en verbeterde services aan hun gebruikers aan te bieden. Deze voortdurende innovatiecyclus vergroot de wendbaarheid van cloudplatforms, waardoor ze zich kunnen aanpassen aan veranderende technologische landschappen.

Hoewel de groei van HPC en de cloud in lijn ligt met de voorspellingen van Moore, wordt deze geconfronteerd met uitdagingen zoals fysieke beperkingen en de afnemende opbrengsten van miniaturisatie. Naarmate transistoren atomaire schaal naderen, kunnen alternatieve technologieën zoals kwantumcomputing noodzakelijk worden om het tempo van de vooruitgang op peil te houden.

De implicaties van de wet van Moore
Het lijkt er dus op dat we vergeven kunnen worden als we denken dat we de grenzen van de beschikbare rekenkracht bijna hebben bereikt. Maar dat is niet noodzakelijkerwijs het geval. De cloud zal de belangrijkste katalysator blijven voor het realiseren van de impact van HPC in alle sectoren, zolang we allemaal beter werken met de tools die we hebben om de efficiëntie en resultaten te verbeteren.

Een groot deel daarvan zal te maken hebben met training, en voor een groot deel ook met financiering, maar cruciaal is dat het gaat over het begrijpen waar de ware macht ligt, waar petabytes aan gegevens in milliseconden worden verwerkt. Dit wordt weerspiegeld in ons eigen rapport. 'De cloud integreren in de HPC-mix', waar HPC en de Cloud nader worden toegelicht.

In de loop van de tijd zullen de behoeften evolueren, evenals de aard van de benodigde ondersteuning. Wat echter van cruciaal belang is, is dat naarmate de energiesector met HPC evolueert, deze steun nodig heeft om optimaal gebruik en vermogen te verkrijgen om de voordelen van HPC te realiseren. En ondanks alles leidt de wet van Moore de energiesector nog steeds om te kijken naar nieuwe manieren om de rekenkracht te vergroten om de efficiëntie voor operators te vergroten, en om op dezelfde manier meer macht binnen handbereik van consumenten te brengen.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://envirotecmagazine.com/2024/02/19/comment-the-energy-sector-will-continue-to-thrive-through-hpc-even-as-moores-law-comes-to-an-end/