High-Performance Computing (HPC) har blitt avgjørende for å hjelpe energisektoren, noe som gjør det mulig å analysere komplekse data, simulere intrikate prosesser og optimalisere driften. Selv om HPC er enormt kraftig, står den overfor flere utfordringer når den fortsetter å utvikle seg og svare på eksponentielle krav til beregningskraft. Med slutten av Moores lov som nærmer seg stadig nærmere, argumenterer Owen Thomas, grunnlegger av HPC-løsningsleverandøren Red Oak Consulting, at energisektoren vil fortsette å blomstre ettersom HPC alltid flytter til skyen.

Moores lov, formulert av Gordon Moore i 1965, spådde at antallet transistorer plassert på en enkelt kvadrattomme av en integrert kretsbrikke ville dobles hvert annet år, noe som førte til en eksponentiell økning i datakraft. Denne loven har hatt dyptgripende implikasjoner for utviklingen av HPC, ikke minst i energisektoren, og utviklingen av cloud computing, og har formet landskapet til moderne teknologi.

Det er nå godt anerkjent at Moores lov nærmer seg slutten. Siden formuleringen har det vært omtrent en trillion ganger økning i mengden datakraft som brukes i prediktive modeller, og for å forbedre disse høyytelsesmodellene ytterligere, trenger vi eksponentielt mer datakraft. Uten det vil de nødvendige gevinstene i nøyaktighet reduseres. Men med økende kostnader og krympende plass tilgjengelig for det økende antallet halvlederbrikker som er involvert i HPC-beregning, står alle sektorer, inkludert energi fra olje og gass til fornybar energi, overfor et nytt dilemma.

McKinsey anslår det globalt strømforbruk vil tredobles innen 2050. Energileverandører jobber med utvikling av nye teknologier som mer bærekraftig kan generere, lagre og transportere energi til forbrukerne. Med virkningen av klimaendringer som øker behovet for å redusere energibruk og energisløsing, akselererer energiindustrien innovasjon for å drive innvirkning og resultater i stor skala. Kunstig intelligens (AI), avansert analyse, 3D-bildebehandling og tingenes internett (IoT), støttet av HPC, bidrar alle til energiproduksjon for å sikre en jevnere overgang til en mer bærekraftig vei.

HPC i praksis i energisektoren
I olje- og gassindustrien brukes HPC i stor utstrekning til moderne vitenskapelig forskning, og antallet felt som det kan brukes på vokser stadig, for eksempel for værvarsling, jordskjelvavbildning eller genetisk analyse. Oljeutvinning kan nå bruke HPC for å forbedre prosesseffektiviteten og nøyaktigheten, og tillate gruveselskaper å spare enorme summer, noe som gir dem et større konkurransefortrinn i dette markedet.

Avanserte algoritmer som kjører på superdatamaskiner kan behandle enorme mengder data, noe som gjør det mulig for geoforskere å lage detaljerte undergrunnskart med høyere nøyaktighet og oppløsning. Denne evnen øker suksessraten for letearbeid, reduserer borerisiko og optimaliserer ressursutvinning. Videre letter HPC reservoarsimulering, slik at ingeniører kan forutsi væskestrømoppførsel i underjordiske formasjoner. Ved å simulere ulike produksjonsscenarier kan selskaper optimalisere brønnplassering, utvinningsteknikker og reservoarstyringsstrategier. Disse simuleringene hjelper også med å forstå de geomekaniske kompleksitetene forbundet med hydraulisk frakturering, noe som muliggjør sikrere og mer bærekraftig utvinningspraksis.

HPC har også en enorm innvirkning på fornybarsektoren i modellering av værmønstre, svingninger i energibehov og nettdrift. Værvarslingsmodeller drevet av HPC forutsier nøyaktig potensialet for generering av fornybar energi, og hjelper verktøy med å optimalisere integreringen av sol- og vindkraft i nettet. Ved å tilpasse produksjonen til etterspørselsmønstrene, kan nettoperatører forbedre nettstabiliteten, minimere restriksjoner og maksimere bruk av fornybar energi gjennom Massive Internet of Things (MIoT).

Dessuten bidrar HPC til optimalisering av kraftproduksjons- og distribusjonssystemer, inkludert termiske kraftverk, atomreaktorer og smarte nett. Avanserte simuleringsverktøy lar ingeniører designe mer effektive turbiner, kjeler og kjølesystemer, og dermed redusere energitap og miljøpåvirkninger. I tillegg forbedrer sanntidsovervåkings- og kontrollsystemer aktivert av HPC nettets motstandskraft, og muliggjør rask respons på strømbrudd, svingninger og til og med cybertrusler.

Skalerbarhet har vært nøkkelen
Skalerbarheten og kostnadseffektiviteten drevet av Moores lov har betydelig påvirket utviklingen av cloud computing. Muligheten til å pakke flere transistorer på en brikke har ført til kraftigere og rimeligere maskinvare, noe som gjør det mulig for skytjenesteleverandører å tilby robuste dataressurser til en lavere kostnad, der cloud computing utnytter prinsippene for virtualisering og ressursallokering på forespørsel. Teknologien og innovasjonen bak Moores lov har gitt skyleverandører mulighet til å kontinuerlig forbedre infrastrukturen sin, og gir energiselskaper muligheten til å skalere opp eller ned etter behov.

Videre har den raske utviklingen av halvlederteknologi ansporet til innovasjon innen skytjenester. Skyleverandører kan utnytte de siste maskinvarefremskritt for å tilby nye og forbedrede tjenester til brukerne sine. Denne kontinuerlige syklusen av innovasjon øker smidigheten til skyplattformer, og lar dem tilpasse seg skiftende teknologiske landskap.

Mens veksten av HPC og skyen stemmer overens med Moores spådommer, står den overfor utfordringer som fysiske begrensninger og den avtagende avkastningen av miniatyrisering. Når transistorer nærmer seg atomskalaer, kan alternative teknologier som kvanteberegning bli nødvendig for å opprettholde tempoet i fremgangen.

Implikasjonene av Moores lov
Det ser da ut til at vi kan bli tilgitt for å tro at vi er nær ved å nå grensene for tilgjengelig beregningskraft. Men det er ikke nødvendigvis tilfelle, faktisk vil skyen fortsette å være den viktigste katalysatoren for å realisere HPCs innvirkning på tvers av alle sektorer, så lenge vi alle jobber bedre med verktøyene vi har for å forbedre effektiviteten og resultatene.

Mye av det vil være ned til opplæring, og mye også ned til finansiering, men avgjørende, det handler om å forstå hvor den sanne kraften ligger, hvor petabyte med data behandles i millisekunder. Dette gjenspeiles i vår egen rapport, 'Inkorporere skyen i HPC-miksen', hvor HPC og skyen er forklart mer detaljert.

Over tid vil behovene utvikle seg, og det samme gjør typen av støtte som kreves. Det som er kritisk er imidlertid at etter hvert som energisektoren utvikler seg med HPC, trenger den støtte for å få optimal bruk, og kraft, for å realisere HPCs fordeler. Og til tross for alt, veileder Moores lov fortsatt energisektoren til å se på nye måter å forbedre beregningskraft for å øke effektiviteten for operatører, og likeledes for å gi større makt til fingertuppene til forbrukerne.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
• PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
• kilde: https://envirotecmagazine.com/2024/02/19/comment-the-energy-sector-will-continue-to-thrive-through-hpc-even-as-moores-law-comes-to-an-end/