滚动新闻:
首页 > 应用案例 > 高性能并行计算

GPU高性能计算集群助力某大学科研

   国家在“863计划”和“973计划”等高科技发展计划中、以及专门针对教育的“百亿工程”和“211工程”以及从多个5年计划中都加大了在高等院校中发展信息技术,特别是HPC技术的投入。许多高校承担了多项国家八五攻关、九五攻关、973计划、863计划、国家自然科学基金和广东省重点攻关项目等国家(省部)级大型科研项目,许多高校(无论是否211工程”的学校)为了贯彻“教育为国民经济发展服务”方针都积极与工农业单位和国防部门合作开展大量重大课题的研究,也形成了对HPC迫切需求,也都纷纷设立高性能技术中心,准备购置高性能计算机。大量资金的注入、大规模的项目和实际应用需求使得中国高校成为HPC最有发展潜力的市场领域之一。

  客户需求

  某大学理学院由数学系、物理系、化学系和基础教学部组成,有数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、光信息科学与技术、化学、应用化学、材料化学7个本科专业、2个省级重点学科、3个省级重点实验室、1个“211工程”建设子项目、6个科研所、7个硕士学位授予点,3个学科专业与省外院校联合培养博士研究生。在偏微分方程与控制论、非线性分析与对策论、软凝聚态物理、量子场论、计算化学、超分子化学、矿物资源综合利用等领域有较强的优势。

  但随着某大学科研创新步伐的加快,海量的计算任务开始让学校现有的计算平台“喘不过气来”。为此,学校曾采购过一些高性能服务器,但随着各院系、实验室计算任务的不断增加,新平台又很快达到满负荷状态。许多大的计算任务由于排队等待和计算速度的原因,经常需要几个星期甚至一两个月的计算时间,由此造成的项目进度的滞后长期困扰着广大师生和科研人员。构建一套高性能、高可靠、高效率的GPU高性能计算集群系统也随之被提上了日程。

  解决方案

  作为知名工作站厂商,坤成基业从一开始便参与到某大学高性能系统的建设中。通过前期沟通,坤成基业了解到,客户软件包括常用的电子结构计算软件如lammps、VASP、 Material Studio、 Gaussian等软件,既包含对网络带宽要求较高的VASP软件,也包括对网络带宽要求不高的Gaussian软件,因此,按就高不就低的原则,采用Infiniband网络。

  GPU高性能计算集群网络拓扑结构

  在该项目中,集群包含Infiniband(简称IB)网络及千兆互联网两套,IB网络为计算网络,以太网为管理网络不参与大部分计算。集群通过管理节点接入校园网,用户通过互联网接入校园网使用本集群。服务器则采用若干台坤成基业工作站高配置版本作为计算服务器网格节点和控制节点。它装备了性能强劲的英特尔®至强®5600系列处理器、Quadro图形显卡、Tesla并行计算卡、DDR第三代高速容错校验内存、SSD高性能固态硬盘、双千兆网络等,这些均采用了优化式的设计思路,以体现其高性能平台的特点。

  方案成果

  坤成基业GPU高性能计算集群系统的上线,使某大学的物理学计算研究得到了强有力的硬件基础保障。以前需要几天甚至几个星期进行计算的任务,现在缩短到了几个小时时间。往常计算任务“塞车”,科研进度受拖累的现象随之消除。科研效率的大变迁正在推动某大学的物理学科学研究的高速发展.

  而对于坤成基业而言,在某大学HPC集群高性能项目竞标中脱颖而出,靠的不仅是坤成基业优异的产品、良好的服务,更是靠坤成基业在科学计算领域丰富的应用经验、业界领先的方案解决和本地化服务能力。

  经过多年不懈努力和实践,坤成基业拥有了大批专业的高性能计算应用工程师、系统工程师。他们不仅在计算节点构建、高速网络交换方面积累了深厚的技术功底,还在高性能计算应用的专业领域方面拥有丰富的并行软件使用与调优经验。这种技术专家与应用高手相结合的人员构成,使的高性能计算解决方案能够真正深入到行业应用中去,帮助行业用户以较低的成本实现高效、可靠的高性能计算。

  此外,本地化的原厂级服务也是坤成基业的一大特色。原厂工程师、高响应级别的技术服务支持,能够保证系统故障在最短时间内得到妥善解决,客户由于技术故障造成的损失也随之被降到了最低点。