现场探秘,西北高校最快HPC“颜值”究竟如何?

申耀 | 2015-12-25 14:39:42

临近年关,浪潮又给HPC市场带来了一大惊喜。12月23日,号称西北地区高校最快的超算中心在西安交通大学正式投入使用,而该超算中心则是由浪潮和西安交通大学共同设计构建,系统峰值性能超百万亿次。

今年以来,国内高教HPC市场持续升温。那么,号称西北地区高校最快的超算中心,有哪些不为人知的特点?西安交大HPC大单花落浪潮,其背后的原因究竟是什么呢?

西北高校最快HPC“颜值”如何?

众所周知,过去这些年,国内高校承担的科研任务越来越多,对高效处理复杂运算的需求越来越强,过去只用于少数科研机构的HPC,也开始成为众多院校必备的“基础设施”。

如今,不仅计算力学、计算物理、计算化学、计算生物等一大批学科的教学、科研需要借助高性能计算开展,越来越多的学科都将高性能计算作为一种解决问题的主要途径甚至是基本手段。

西安交通大学也不例外,该校是我国最早兴办的高等学府之一,其前身是创建于上海的南洋公学,后内迁西安,扎根西北,定名为西安交通大学。

值得一提的是,西安交通大学在机械工程、材料科学、电气工程、高端设备协同创新等众多领域的科学研究一直处于我国领先水平,对陕西省乃至我国西北地区的社会和经济发展有着重要的推动作用。

据了解,浪潮为西安交通大学设计构建的这套超算系统采用CPU+GPU计算架构,将主要支持西安交通大学进行能源动力、机械仿真、电力电网、生物制药等应用模拟。

该系统在体系架构、硬件、输入输出、高速网络、操作系统、开发运行环境和应用软件等具备高度的开放性和兼容性。同时,该系统还可以兼容西安交通大学之前的集群资源,如China Grid系统等,实现集群级别的异构。

毫无疑问,这套超算系统在高校HPC中“颜值”还算颇高,我们还可以再看看具体的参数:

一、这是由CPU+GPU组成的高度异构的高性能计算系统,理论峰值性能约为110TFLOPS。

二、这套系统采用浪潮NX5440M4服务器,该服务器可以在8U空间内可以扩展20个计算节点,共计40颗CPU,能提供400个计算核心,超高的计算密度为西安交大的后期扩展带来便利。同时,CPU节点之间还使用了FDR 56Gbps的Infiniband网络全线速互联。

三、该HPC集群已安装的软件包括:LAMMPS、VASP、Ansys Fluent、Openfoam、PALABOS、Siesta、CP2K、Abinit、Quantum Espresso等等。

陕西省人大副主任、西安交通大学党委书记张迈曾表示:“超级计算是众多科研的重要手段,这次战略合作对西安交通大学非常重要,我们还计划在2016年使系统运算速度双倍增加,为西安交通大学提供更好的计算支持。”

授人以鱼,更要授人以渔

最新一期的全球超级计算机500强榜单中,“天河二号”实现六连冠,浮点运算速度达到每秒33 .86千万亿次,是第二名美国“泰坦”的两倍多。

这表明中国在超级计算机研制上已经把美、日拉开了巨大的距离。但随之而来的是,“软”、“硬”发展不平衡的趋势就越来越明显。相比美、日等国家,中国在应用和人才建设方面仍有很多功课要做。

对此,浪潮集团首席科学家、中国工程院院士王恩东也认为,近些年来,全球在高性能计算系统建设方面的能力有了大幅提升,最快的超级计算机已经超过5亿亿次的计算性能,并将在未来几年进入到百亿亿次时代。

与此同时,高性能计算应用的领域也越来越广,从超算中心、科研到互联网、工业制造等各行各业与高性能计算的联系愈加紧密。但是,在超算硬件快速发展的背后,我们也看到了超算产业正面临着应用落后和人才缺乏的困境。

他指出,应用是高性能计算产业发展的核心,人才是拉动这个产业发展的源泉。只有大力推动超算应用发展,才能发挥高性能计算对社会经济和科技创新的强大推动力,同时只有培养超算人才投入高性能计算事业,才能点燃应用这部“发动机”。

基于此,在系统建设之外,浪潮和西安交通大学还将发挥双方科研优势,在高性能计算新型体系结构、基础软件开发、大数据处理、智能计算、GPU/MIC异构计算、应用软件特征分析等方面展开紧密合作。

不仅如此,在人才培养方面,浪潮和西安交通大学还将联合开设高性能计算相关课程、提供高性能技术讲座和培训课程,开展学术和工业界交流等,共同培养高性能计算青年人才。同时,浪潮将在西安交通大学设立奖学金激励优秀学生。

由此可见,超算中心的建设、部署、应用和管理水平好坏,以及超算人才培养的投入力度,都将直接影响到高校的学科建设以及HPC长期的发展。

(西安交大超算中心系统峰值性能超百万亿次)

花落浪潮背后原因是什么?

实际上,除了拿下西安交大大学的超算中心建设项目之外,今年浪潮在HPC领域也取得了不少好的成绩。那么,如此众多的客户选择浪潮的原因究竟是什么呢?

在我看来,浪潮主要在以下几个方面拥有较强实力:

首先,作为中国最早的高性能计算厂商之一,浪潮在高性能计算、云计算、大数据、高端服务器、存储等领域均有重大核心技术突破。正因为如此,在国内国外重要的HPC项目合作中,都有浪潮的身影。

例如,浪潮为清华大学联合启动地球系统模拟器科学工程支持联合国IPCC-AR5研究;为上海交通大学设计中国π超级计算机支持“人造太阳”清洁能源研究;并成为目前国际SKA阵列天文望远镜项目中唯一的中国企业。

其次,浪潮拥有一支专业的HPC团队。目前,浪潮HPC团队拥有全面的HPC软硬件产品体系,并在超算专业应用、GPU应用和MIC应用等创新技术和应用中有着深厚的经验积累和领先的探索技术。

换句话说,浪潮可以针对客户的应用,运用独有的的测试工具得出具体的硬件平台需求,从而帮助客户提供更加有针对性的HPC解决方案。

再次,浪潮对HPC的未来发展有着前瞻的判断,并舍得大力进行投入。大家知道,随着大数据时代的到来,人工智能技术得到了深入应用,HPC在互联网、深度学习、智能语音等方面也有着突飞猛进的发展。

为此,浪潮推出了面向深度学习、人工智能研究的SmartRack协处理加速整机柜服务器,能够提供协处理加速、高温耐腐蚀、冷存储、高密度计算、高性能存储等不同特色的节点形态。

最后,鉴于中国超算人才短缺的现状,浪潮一直以来也非常重视推动超算领域的人才培养,同时还汇聚国内外多个超算中心、高校、专家共同举办ASC世界大学生超级计算机竞赛,以竞赛为平台促进高性能计算应用和人才交流。浪潮希望通过这个平台,让更多的大学生逐渐认识和热爱超算,从而推动相应科学技术和工程创新的发展。

显然,浪潮在HPC领域的优势是建立在基于多年来对高性能计算用户应用的深入理解和在服务器产业上的深厚积淀,这让浪潮在系统搭建、高性能计算行业应用剖析、异构移植优化等方面都构筑了自身的优势。

由此可见,这些独特的优势,才是浪潮受到众多HPC用户选择的真正原因

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