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世界級(jí)超算環(huán)境的背后,聯(lián)想HPC都做了那些事?
來(lái)源:聯(lián)想資訊    日期:2019-04-11    瀏覽量:        
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標(biāo)簽:聯(lián)想,聯(lián)想服務(wù)器,聯(lián)想廠商動(dòng)態(tài),聯(lián)想電腦,聯(lián)想hpc,

“我們南方科大是2012年正式批準(zhǔn)建立的,到今年也不過(guò)7年的時(shí)間,卻已經(jīng)在泰晤士報(bào)世界大學(xué)排名上已經(jīng)排到了中國(guó)第八的位置。”南方科技大學(xué)副校長(zhǎng)兼總務(wù)長(zhǎng)魯春的第一句話就讓筆者不明覺(jué)厲。

不僅如此,在2018年高性能計(jì)算HPC TOP500榜單中,南方科技大學(xué)(簡(jiǎn)稱南科大)還是我國(guó)唯一入榜的高校級(jí)高性能集群,總排名位列127位?磥(lái),這所被譽(yù)為“中國(guó)高等教育改革試驗(yàn)田”的工科大學(xué),真的是有很多“獨(dú)門秘籍”。本文就試圖幫你揭開(kāi)南方科技大學(xué)逆襲躍升的神秘面紗。聯(lián)想lenovo服務(wù)器南京,聯(lián)想電腦,聯(lián)想工作站報(bào)價(jià),聯(lián)想南京代理商--南京宇寬科技有限公司  18021511005  王經(jīng)理
 

 

科研的新動(dòng)能

 

對(duì)中國(guó)高等教育領(lǐng)域有所關(guān)注的人或許知道,南方科技大學(xué)是深圳在中國(guó)高等教育改革發(fā)展的宏觀背景下創(chuàng)建的一所高起點(diǎn)、高定位的公辦創(chuàng)新型大學(xué),肩負(fù)著為我國(guó)高等教育改革發(fā)揮先導(dǎo)和示范作用的使命,具有鮮明的時(shí)代特色和改革創(chuàng)新精神,致力于服務(wù)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)和深圳創(chuàng)新型城市建設(shè)。

據(jù)了解,南科大在一系列新的學(xué)科方向上開(kāi)展研究,比如其在新型物理、材料領(lǐng)域的創(chuàng)新成果,包括凝聚態(tài)物理等前沿理論,位居國(guó)內(nèi)科研領(lǐng)域的前沿。在物理、生物、化學(xué)、材料、航空、能源、環(huán)境工程等學(xué)科,對(duì)科學(xué)計(jì)算的需求巨大。

“我們的教授大概有80%都是從國(guó)外回來(lái)的,他們回國(guó)最看重的不光是待遇,而是科研實(shí)驗(yàn)的平臺(tái),目前越來(lái)越多的科研項(xiàng)目都是計(jì)算機(jī)模擬而來(lái),因此HPC計(jì)算平臺(tái)的重要性不言而喻。”魯春解釋說(shuō),“如果沒(méi)有很好的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源,如果沒(méi)有平臺(tái),這些高級(jí)教授人才回來(lái)做不了科研也就沒(méi)有了意義。”

 

 

魯春舉了個(gè)例子,比如南科大也在做無(wú)人機(jī)空氣動(dòng)力的研究,如果是完全用實(shí)體飛機(jī)來(lái)做實(shí)驗(yàn),很多時(shí)候?qū)?shí)驗(yàn)實(shí)體是破壞性的,成本非常高,倒不如利用算法模型,模擬全天候和各種惡劣氣候條件下的機(jī)翼性能優(yōu)化,這時(shí)候就需要進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)的大量計(jì)算。

在生物信息學(xué)領(lǐng)域,人體腦電波在不同的場(chǎng)景下,會(huì)產(chǎn)生什么樣的變化,都產(chǎn)生出大量的數(shù)據(jù),腦電波與行為之間的關(guān)系,都需要進(jìn)行大量的計(jì)算。

 

 

痛點(diǎn)破解

 

很顯然,隨著IT技術(shù)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè),應(yīng)用在各個(gè)學(xué)科的科研項(xiàng)目里的時(shí)候,學(xué)校對(duì)HPC的需求就越來(lái)越大。

“南科大一年差不多招60個(gè)左右教授進(jìn)來(lái),從我們2015年搭建一期300節(jié)點(diǎn)的HPC集群的時(shí)候,當(dāng)時(shí)南科大只有200名教授左右,到如今近400名教授,大部分教授都有計(jì)算需求,顯然一期的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源很快就無(wú)法滿足校內(nèi)科研項(xiàng)目的計(jì)算需求。”魯春表示。

在這樣的情況下,南科大啟動(dòng)了二期HPC集群的采購(gòu),同時(shí)也吸取了一期搭建過(guò)程中的一些經(jīng)驗(yàn):比如改進(jìn)一期系統(tǒng)采用開(kāi)源軟件系統(tǒng)所帶來(lái)的一些易用性和排隊(duì)優(yōu)化方面的問(wèn)題,比如改進(jìn)設(shè)備在可靠性方面的問(wèn)題,從而減少日常維護(hù)對(duì)于有限HPC設(shè)備管理人員的時(shí)間消耗。

 

南方科技大學(xué)二期HPC集群采用了聯(lián)想深騰x8810高性能計(jì)算系統(tǒng)

據(jù)悉,聯(lián)想為南科大提供了一套世界領(lǐng)先的深騰x8810高性能計(jì)算系統(tǒng)——采用了英特爾®至強(qiáng)®鉑金處理器,系統(tǒng)組成包括815個(gè)SD530模塊化節(jié)點(diǎn)、GPU節(jié)點(diǎn)4個(gè)、KNM節(jié)點(diǎn)4個(gè)、FPGA節(jié)點(diǎn)2個(gè)、DSS-G存儲(chǔ)容量5.5PB,系統(tǒng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)為Intel最新的1152端口OPA。

這一系統(tǒng)建成后,成為當(dāng)前亞洲高校中最大的HPC校級(jí)平臺(tái)之一,系統(tǒng)理論峰值性能超過(guò)2.5PFlops,實(shí)測(cè)Linpack效率超過(guò)65%

 

 

科研“邂逅”高性能計(jì)算

 

“超算從用戶的角度來(lái)說(shuō)主要是兩大塊,一方面是它的基礎(chǔ)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)性能不斷刷新紀(jì)錄,另一方面是我們不同學(xué)科教授使用機(jī)器時(shí)不同的需求,如何能進(jìn)行平衡。”魯春說(shuō),“我們通過(guò)郵件調(diào)研所有教授的需求,比如材料系要做原子量級(jí)、電子量級(jí)的計(jì)算,對(duì)計(jì)算量的要求會(huì)非常巨大;比如計(jì)算機(jī)系更多的是關(guān)注人工智能,對(duì)AI算法的運(yùn)算力是不是足夠高;比如生物系可能要求的計(jì)算性能不是特別快,但對(duì)存儲(chǔ)的性能要求很高,綜合考慮,最后形成我們的招標(biāo)需求。

舉個(gè)例子,作為國(guó)內(nèi)計(jì)算材料物理的先行者,南科大高性能材料分析模擬平臺(tái)的效率將直接關(guān)系到我國(guó)計(jì)算材料物理領(lǐng)域的發(fā)展速度和水平。因此,南科大物理系對(duì)VASP計(jì)算節(jié)點(diǎn)的效率要求十分嚴(yán)格。

因此南科大在平臺(tái)招標(biāo)中明確提出:高性能材料分析模擬平臺(tái)需要提供強(qiáng)大的計(jì)算能力,具備高度的智能管理能力,以及高速/高吞吐量/低延遲的交互網(wǎng)絡(luò),并且可進(jìn)行靈活高效的任務(wù)調(diào)度和快速部署擴(kuò)展。

“南科大的資金來(lái)源于深圳市政府,因此招投標(biāo)嚴(yán)格按照政府資金使用的程序由深圳市采購(gòu)中心公開(kāi)進(jìn)行。最終分?jǐn)?shù)最高的中標(biāo)。”魯春介紹說(shuō)。

 

南方科技大學(xué)科學(xué)與工程計(jì)算中心主任工程師(高級(jí)工程師) 范靖和身后的Top500證書

眾所周知,聯(lián)想在HPC領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯,2018年11月在最能體現(xiàn)廠商整體實(shí)力的全球高性能計(jì)算TOP 500榜單中,以140套的份額再度問(wèn)鼎HPC TOP500榜單全球第一,在國(guó)外、國(guó)內(nèi)都有非常多的成功案例。在性能和可靠性上,聯(lián)想服務(wù)器實(shí)測(cè)的整體性能和可靠性均為同類產(chǎn)品最優(yōu);在第三方評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)ITIC提供的可靠性報(bào)告中,聯(lián)想的服務(wù)器產(chǎn)品平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)99.999%以上,可以為客戶提供高可靠保障。

“南科大今天雖然才不到400位教授,但是在2018年的Nature Index的70多個(gè)刊物里發(fā)的文章數(shù)排在所有中國(guó)大學(xué)中的第26位,但是在所有大學(xué)發(fā)表的文章的被引用量已經(jīng)排名全中國(guó)第一了。”魯春透露了南科大在2018~2019的泰晤士排名位居中國(guó)第八的秘密,“被引用量應(yīng)該說(shuō)明了教授產(chǎn)生的科研成果質(zhì)量,這或許是我們排名靠前的原因之一。”

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