高效、弹性扩展与绿色节能兼具,宝德HPC提速某化物所研究效率

近日,宝德HPC在某化学物理研究所(以下简称“化物所”)成功应用,极大地提升了其高性能计算平台的计算能力,有效提升了其科学研究的工作效率,并满足了其未来的弹性扩展要求。

课题增多,计算能力捉襟见肘

该化物所重点学科领域为:催化化学、工程化学、化学激光和分子反应动力学以及近代分析化学和生物技术。目前下设十个研究室,其中有三个国家级重点实验室和四个国家级研究中心,另有筹建中的洁净能源国家实验室。自建立以来,该化物所在催化化学、工程化学、有机合成化学、化学雷射和分子反应动力学、以色谱为主的近代分析化学和生物技术等学科领域取得了大量重大科技成果。

2010年,该化物所建设了一套用于科学计算的高性能计算平台。随着化物所研究课题数量的增多,研究力度的加大,如分子反应动力学、复杂生物样品的高效分离与表征课题的深入研究等等,原有高性能平台穷于应对系统访问量巨大且应用高峰期频频出现,严重影响了科研工作者的工作效率。

在这种背景下,该化物所决定对原有计算平台进行升级,以适应新的形势,满足日益增加的科研需求,为顺利完成科研项目提供强有力的支撑。

对症下药,打造高效HPC平台

对此,宝德技术人员认真分析了客户原有高性能平台存在的不足:计算节点数量少,存储空间较小,转速偏低,模型计算过程中所产生的大量缓存文件存放于计算节点硬盘中,严重影响了内存与硬盘之间的交互效率;存储系统采用简易NAS构架,读写性能不高,且存储设备不是专用NAS设备,硬盘扩容受限,文件系统稳定性不高;计算节点与存储服务器之间采用千兆以太交换机作为数据传输,传输速率和硬盘读写速率不相匹配。

在此基础上,宝德为该化物所打造了一套高效可靠的HPC解决方案。方案中共配置 2 个管理节点,56个计算节点,高带宽、低延时InfiniBand网络做计算网络,千兆以太网做管理网络,光纤存储 GS5120FD, 大规模机房管理 KVM 切换系统、监控系统以及内置控制台等共同构成了高速计算、海量数据传输网格计算集群系统。

在该方案中,计算节点采用宝德高密度服务器PR4712GW,该服务器在4U的空间提供4个GPU计算节点,每个计算节点采用Intel C612高性能芯片组,拥有16个DDR4 DIMM插槽,最多支持内存容量1TB,支持2块热插拔3.5寸硬盘,支持3个全高全长双宽的GPU卡插槽,另提供2个PCIE 3.0 x8插槽,支持SATA/SAS,板载集成2个1Gb网络接口,支持多种不同网络选择:10Gb以太网、40Gb、56Gb InfiniBand,可实现增强的高速性能和I/O灵活性,满足不同应用程序的互联需求。

宝德高密度服务器PR4712GW

效益突出,高效、弹性扩展与绿色节能兼具

首先,整个集群系统有效地提高了化物所科学研究的工作效率。在原计算平台处理需21小时的计算任务在新平台上仅需1.5小时就能完成,显著缩短了科研项目周期。

其次,整个系统具备良好的弹性化设计。客户可灵活扩展计算节点、存储节点并切换网络设备,轻松应对未来科研项目的不断增长。

同时,该集群系统采用宝德高密度服务器,在提供强大的计算性能的前提下,为客户节约了50%机房空间、降低了37.5%能源消耗,有效降低了客户后期运行成本,响应了客户一贯坚持的绿色环保原则。

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