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MondoCAE - HPC per liberi professionisti. Quando Conviene?


Image By vecstock

In questo articolo trattiamo l'hpc per liberi professionisti e di quale sia la scelta migliore da affrontare.


Da libero professionista o ex dipendente di piccole aziende ho sempre aiutato aziende a svolgere analisi / simulazioni che queste ultime non erano in grado risolvere.


L’azienda in questione, solitamente non aveva un ufficio R&D interno oppure non aveva le competenze adeguate per poter affrontare tale soluzione.


Invece di portare internamente la tecnologia risulta quasi sempre più conveniente rivolgersi ad aziende esterne


Tabella 1: convenienza delle analisi in outsourcing rispetto alle analisi inhouse

Le simulazioni che solitamente sono richieste al libero professionista e/o studio esterno, sono quelle simulazioni che richiedono un elevato costo computazionale in termini di risorse di calcolo (qualità dei risultati), fisica (interazioni complesse tra le diverse fisiche, quali ad esempio interazione fluido/struttura), qualità dei risultati.


Un esempio banale, nel mondo della simulazione meccanica, può essere la determinazione dei modi propri di una struttura mediamente complessa.


Le dimensioni in gioco possono richiedere elevata disponibilità RAM per poter allocare le informazioni e potenza di calcolo per poter essere rapidi nell’ottenimento dei risultati.


Le strade che si possono scegliere riguardano:

  • Acquisto di una workstation alto prestazionale;

  • Servizi di HPC online.


Si analizzeranno i diversi aspetti, facendo delle stime di costi e cercando di capire quale conviene.


Workstation alto prestazionale Conviene averlo in casa?

Avendo compreso che l’azienda, per poter risparmiare, si rivolge allo studio esterno / libero professionista, si focalizza l'attenzione sui costi del libero professionista.


Se si tralascia il costo del software (che dipende molto dalla tipologia di business che si ha intrapreso e dal settore di consulenza), il costo principale da affrontare per poter essere competitivi è l’acquisto di una workstation per poter effettuare le simulazioni.


Tale macchina deve avere caratteristiche considerevoli per poter essere in grado di simulare le sempre più complicate analisi che vengono richieste.


Si effettua un esempio con dei numeri per comprendere il costo di una macchina altamente performante.


Tabella 2: esempio costi workstation alto prestazionale

I costi qui riportati si riferiscono ad un costo medio riscontrabile ad oggi sui principali siti di e-commerce.


Ipotizzando quindi un esborso di circa 15000 € da parte di un professionista / studio professionale, quello che deve essere valutato è il ritorno dell’investimento.


Ipotizzando di voler vedere in ritorno dell’investimento in 5 anni di servizio della macchina (considerando che dopo 5 anni tale strumentazione sarà da cambiare), significa avere un investono sui macchinari di circa 3000€ annui.


A questo costo sono da aggiungerci il costo energetico che si può ipotizzare in circa 0,5 kwh.


Tali costi sono ovviamente ricaricati al 100% sul cliente finale.


Ad esempio, ipotizzando un utilizzo annuo di 50 giorni con un utilizzo di 8 ore al giorno, possiamo fare i seguenti conti:


Tabella 3: costi annui workstation altoprestazionale

Se voglio mandare analisi in parallelo, devo per forza di cose utilizzare o meno potenza di calcolo oppure devo acquistare più macchine, con il problema di raddoppio dei costi.


L’HPC in cloud. Fa veramente risparmiare?

Si veda ora il costo per l'utilizzo il servizio di cloud computing.

Si prende a riferimento la tabella di costi per un servizio di cloud computing per software opensource.


Attenzione perché il costo è influenzato molto dal provider scelto, dalla tipologia di processore utilizzato, dalla tempistica di calcolo.



Tabella 4: esempio costi hpc in cloud

Si effettuano ora due conti approssimativi


Ipotizzando di volere una macchina virtuale con le stesse caratteristiche di quella fisica e calcolando il costo per lo stesso tempo di utilizzo annuo, si ottiene



Tabella 5: esempio costi hpc in cloud annuali

Si può dire che:

  • Nel caso dell’utilizzo di sistemi cloud inoltre non sono previsti investimenti iniziali.

  • E’ possibile andare analisi in parallelo e scalare le proprie simulazioni senza grossi investimenti e tutto condizionato all’esigenza del momento. In questo caso si ipotizza una sola analisi.

  • Se ad esempio un mese devo effettuare 10 analisi in parallelo ed il mese successivo nessuna, non mi ritrovo con un capitale da ammortizzare per tutti i successivi anni, quindi ho una soluzione che si cuce perfettamente alle esigenze del momento.


Confronto tra le due soluzioni


Da quanto detto, sembra che la soluzione in cloud sia la soluzione definitiva pe il libero professionista. Ma nella realtà la risposta è sempre un bel «dipende».


Si tracci un grafico con il costo annuo rispetto alle ore di utilizzo annuo, basandoci sui dati utilizzati fino a qui.


Figura 1: Confronto tra i costi dei due diversi servizi.

Si può notare come dopo un certo valore di utilizzo orario annuo, per abbattere i costi conviene l’acquisto di una macchina.


In questo esempio si ipotizza che per 5 anni non cambino le condizioni di mercato (ipotesi molto forte ma che serve bene ai nostri scopi)


Si può dire pertanto che sul lungo periodo conviene essere proprietari della tecnologia (considerazione che è in accordo con qualsiasi forma di investimento intrapreso).


Un altro aspetto è la gestione della sicurezza dei dati.


Se si è proprietari della macchina, la modalità di archiviazione dei dati rimane sotto il proprio controllo e deve rispettare i propri protocolli (qualità interna, possibili NDA con clienti, norme ISO varie, norme di processo).


Nel caso di presenza di un terzo ente che gestisce i miei dati non si è sicuri che tali dati possano essere trattati in maniera soddisfacente.


Inoltre, nel momento in cui il servizio di dovesse chiudere improvvisamente, non è detto che sia in grado di recuperare le analisi ed i dati salvati li sopra. Questo pertanto renderebbe lo studio e/o il libero professionista dipendente da quel particolare fornitore.


Conclusioni


Facendo un breve recap di quanto visto fino ad ora si possono individuare i diversi punti per le diverse scelte:

WORKSTATION ALTO PRESTAZIONALE:

  1. Investimento iniziale che può essere elevato per un libero professionista da coprire in un certo numero di anni.

  2. Conveniente se la tipologia di commesse richiedenti prestazioni di calcolo elevate sono molto numerose.

  3. Dopo un po di anni si deve necessariamente rinnovare la macchina per «obsolescenza programmata» dei calcolatori.

  4. Si ha un controllo diretto delle informazioni e della relativa sicurezza e trattamento dei dati sensibili.

  5. Sicuramente conveniente sul lungo periodo.

SERVIZIO DI HPC IN CLOUD

  1. Nessun investimento iniziale ma costo basato solamente sul pay-per-use.

  2. Conveniente per commesse spot. Se le soluzioni richiedenti potenze di calcolo elevato diventano tante si abbassano i ricavi.

  3. Non è necessario cambiare la macchina dopo alcuni anni, in quanto il servizio è puramente online.

  4. Non è detto che si riesca ad avere un controllo del processo di sicurezza della informazioni (chi ci assicura che il provvider finale rispetti gli standard?)

  5. Conveniente sul breve periodo.


In conclusione la scelta di utilizzare un servizio di HPC cloud o in house dipende molto dalle tipologie di servizi che l'azienda consulente svolge. Se le analisi ad alto impatto sono poche, converrà sicuramente utilizzare un servizio on demand mentre se le analisi da svolgere aumentano nel tempo, sicuramente il libero professionista/studio di progettazione dovrà capire oltre che livello di analisi conviene investire su macchine da tenere in casa, magari cercando soluzioni di tipo rental (che in questa analisi non sono state trattate).


Se ti piacciono altri articolo relativi al #MondoCAE mi raccomando, continua a seguirmi.


Ing. Francesco Grispo

fgcaeanalyst@gmail.com


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FGCAEANALYST è al servizio delle aziende. Ti seguo passo passo nell'analisi dei tuoi componenti mettendoci la stessa attenzione che metterei se fosse il mio.

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