High Performance Computing: Maximale Leistung für datengetriebene Unternehmen

Rechenintensive Workloads gehören heute zum Alltag vieler Unternehmen, ob im KI-Training, bei Simulationen oder in der Datenanalyse. High Performance Computing (HPC) liefert die Leistung, um eine große Menge an Daten schnell zu verarbeiten.

Doch wie lässt sich diese Power effizient und sicher in die Unternehmens-IT integrieren? Die Antwort für kleinere und mittelständische Unternehmen liegt in einer virtualisierten HPC-Umgebung, welche die erforderliche Rechenleistung für jeden verfügbar und leicht konsumierbar macht.

Warum High Performance Computing an Bedeutung gewinnt 

High Performance Computing bündelt verteilte Rechenressourcen, um komplexe Aufgaben parallel zu verarbeiten. Ziel ist es, große Datenmengen in kurzer Zeit auszuwerten und für die Wertschöpfung nutzbar zu machen.

Zu den typischen Einsatzszenarien gehören:

• Simulationen und Berechnungen in Forschung und Industrie
• Machine Learning und KI-Training 
• Datenanalysen in Finanzwesen, Energie oder Gesundheitssektor 
• 3D-Rendering und Visualisierung

Früher war HPC ausschließlich in Forschungseinrichtungen oder Großunternehmen zu finden. Heute ermöglichen Virtualisierung und Cloud-Technologien auch mittelständischen Unternehmen den Einstieg ins Hochleistungsrechnen. Sie können von der gleichen Technologie profitieren, ohne in teure Hardware oder komplexe Clustersteuerung investieren zu müssen.

Die Zukunft von HPC ist virtualisiert

Traditionell liefen HPC-Workloads auf dedizierten Clustern. Diese Systeme waren leistungsfähig, aber unflexibel und aufwendig zu warten. Mit VMware vSphere lassen sich HPC-Umgebungen heute elastisch betreiben: Ressourcen können nach Bedarf bereitgestellt, skaliert und zentral verwaltet werden. Neue Knoten oder Queues sind innerhalb weniger Minuten einsatzbereit, und die Auslastung der Infrastruktur lässt sich deutlich besser steuern.

VMware hat in den letzten Jahren entscheidend dazu beigetragen, dass HPC nicht länger an physische Hardware gebunden ist. Und das Unternehmen hat 2022 anhand von Benchmarks aufgezeigt, dass virtualisierte HPC-Umgebungen auf vSphere 7 und höher nur geringe Performanceverluste im Vergleich zu Bare-Metal-Systemen aufweisen – oft im Bereich von unter 10 Prozent. Zudem müssen Ressourcen nicht mehr dauerhaft vorgehalten werden, sondern werden bedarfsgerecht eingesetzt.

Vorteile einer virtualisierten HPC-Umgebung

• Skalierbarkeit: Ressourcen lassen sich dynamisch an Workloads anpassen.
• Flexibilität: Rechenleistung kann nach Bedarf bereitgestellt oder reduziert werden. 
• Effizienz: Gemeinsame Nutzung von Infrastruktur und Energie.
• Schnelle Provisionierung: Neue Instanzen oder Cluster lassen sich in Minuten starten. 
• Zentrale Verwaltung: Über die gewohne VMware GUI behalten Sie die Kontrolle. 

Storage als Enabler für High Performance Computing

High Performance Storage ist ein zentraler Bestandteil jeder HPC-Architektur. Er sorgt dafür, dass Rechenknoten kontinuierlich und ohne Engpässe auf Daten zugreifen können. Dabei geht es um kurze Latenzen, hohe I/O-Raten und verlässliche Datenverfügbarkeit.

In der Praxis zeigt sich der Nutzen von HP Storage vor allem in schnelleren Datenflüssen und höherer Effizienz. Optimierte Storage-Lösungen, etwa auf Basis von NetApp-Technologie, steigern den Durchsatz paralleler Workloads, reduzieren Latenzzeiten und machen HPC-Umgebungen skalierbar und belastbar.

Vorteile von High Performance Storage für HPC

• Skalierbarkeit und Performance: Architektur wächst linear mit den Anforderungen. 
• Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit: Redundante Strukturen sichern laufende Prozesse.
• Effizienz: Deduplizierung und Kompression senken Speicherbedarf und Kosten.
• Flexibilität: Unterstützung verschiedener Protokolle und Workload-Typen.

Von der Planung zum produktiven HPC-Betrieb

Der Weg zu einer effizienten HPC-Umgebung beginnt mit einer strukturierten Analyse der eigenen Workloads. Welche Datenmengen fallen an, welche Latenzanforderungen bestehen, welche Peaks sind zu erwarten? Auf dieser Basis wird eine Architektur entworfen, die Compute-, Netzwerk- und Storage-Ressourcen optimal kombiniert.

In einer Pilotphase lässt sich das Setup unter realen Bedingungen testen, bevor es in den produktiven Betrieb übergeht. Monitoring und Telemetrie helfen dabei, Engpässe frühzeitig zu erkennen und das System kontinuierlich zu optimieren. Ein strukturierter Prozess (Messen, Tuning, Messen, …) sichert eine gleichbleibend hohe Performance.

So starten Sie mit High Performance Computing in Ihrem Unternehmen

1. Analyse: Definieren Sie Ihre Workloads, z. B. Simulation, KI oder Big Data.
2. Architekturplanung: Entscheiden Sie über Virtualisierung, Storage und Netzwerkdesign.
3. Pilotphase: Starten Sie mit einer kleineren HPC-Umgebung in der pluscloud VMware.
4. Skalierung: Erweitern Sie bei Bedarf dynamisch – ohne Hardwarebeschaffung.
5. Integration: Binden Sie Monitoring, Automation und Security zentral ein.

HPC als Managed Service: Mehr Leistung, weniger Aufwand

Nicht jedes Unternehmen möchte eigene HPC-Cluster betreiben. Mit Managed HPC-Lösungen können Sie Rechenleistung flexibel nutzen, ohne sich um den technischen Betrieb kümmern zu müssen. In der pluscloud VMware profitieren Sie von High Performance CPUs und Storage, zertifizierten Rechenzentren in Deutschland, DSGVO-konformer Datenverarbeitung und einem erfahrenen Team, das sich um Monitoring, Updates und Betrieb kümmert.

Sie können mit einer kleinen Umgebung starten, reale Workloads testen und bei Bedarf skalieren. Nutzen Sie Ressourcen dabei im Pay-as-you-go-Prinzip und sparen Sie sich Investitionen in eigene Hardware.

Compliance und digitale Souveränität

Gerade im High Performance Computing spielt Datensicherheit eine zentrale Rolle. Sensible Forschungs- oder Kundendaten müssen geschützt und regelkonform verarbeitet werden. Mit Hosting in deutschen Rechenzentren, zertifizierten Prozessen und strengen Zugriffskontrollen stellen Sie sicher, dass Ihre Daten dort bleiben, wo sie hingehören. Verschlüsselung, Audit-Logs und Mandantentrennung sorgen zusätzlich für Transparenz und Nachvollziehbarkeit.

Beispiel aus der Praxis

Ein mittelständisches Entwicklungsunternehmen nutzte HPC bisher auf dedizierter Hardware für CAD-Simulationen und KI-gestützte Materialanalysen. Die Bereitstellung neuer Ressourcen war aufwendig, und Rechenzeiten verzögerten Entwicklungszyklen. Nach dem Wechsel auf eine VMware-basierte HPC-Umgebung in der pluscloud änderte sich das Bild: Rechenzeiten verkürzten sich deutlich, Kapazitäten können bei Projektspitzen innerhalb weniger Stunden erweitert werden, und sämtliche Compliance-Anforderungen bleiben erfüllt. Gleichzeitig wird das interne IT-Team durch Managed Services entlastet. Das Ergebnis: spürbar mehr Agilität, geringere Kosten und kürzere Innovationszyklen.

Erreichte Vorteile im Überblick:

• Rechenzeiten um bis zu 40 Prozent verkürzt
• Kapazitäten kurzfristig skalierbar (z. B. für Projektspitzen)
• Compliance- und Datenschutzvorgaben werden erfüllt
• Betrieb und Wartung sind ausgelagert ohne Kontrollverlust

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FAQ – Häufige Fragen zu High Performance Computing 

Was ist High Performance Computing (HPC)? 

HPC bündelt verteilte Rechenleistung, um komplexe Aufgaben parallel zu verarbeiten – schneller, planbarer und reproduzierbar.

Ist virtualisiertes HPC schnell genug?

Mit optimierter Konfiguration erreichen virtuelle Umgebungen nahezu native Performance; der Zugewinn an Flexibilität überwiegt meist deutlich.

Welche Vorteile bietet HPC in der Cloud?

Schnelle Skalierung, geringere Investitionskosten, flexible Nutzung und einfaches Management. 

Welche Rolle spielt Storage? 

Storage ist ein zentraler Enabler für konstante Latenzen und hohe I/O-Raten. Moderne All-Flash-Systeme minimieren Wartezeiten und sichern gleichbleibende Performance.

Wie bleibt HPC DSGVO-konform?

Durch Betrieb in deutschen Rechenzentren, zertifizierte Prozesse, Verschlüsselung und klar geregelte Zugriffsrechte.

Bare Metal oder virtualisiert – was passt besser? 

Für die meisten Unternehmens-Workloads bietet die Virtualisierung das beste Verhältnis aus Leistung, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit.

Für welche Branchen ist HPC relevant? 

Für alle, die große Datenmengen analysieren oder Modelle berechnen – z. B. Forschung, Fertigung, Energie, Medizin oder Finanzen.