教育裝備采購網訊:近日,國內高性能計算創新領導品牌浪潮中標西安理工大學高性能計算集群項目,將為西安理工大學水利水電學院水力學、河流動力學、環境流體力學等方面的科學研究建設提供強勁的計算性能。
西安理工大學水利水電學院是我國西北地區的水利水電教育科學研究中心,始建于1937年的西北工學院,距今已有今七十年的辦學歷史。學校在水利水電的科技研究方面一直處于全國的前列,水利工程為國家一級重點學科,學院的科研緊密結合我國西北地區的特點,特別在旱區的生態環境治理與水資源開發利用、大中型水利水電工程關鍵技術問題的研究等方面取得了豐碩成果。
此次項目應用軟件為以Fluent,FLOW-3D及Delft-3d為主,主要用來模擬泄水建筑物、水庫、河道、湖泊及海洋環境中水流,波浪,泥沙輸移、污染物歸趨等復雜流動現象。由于水利工程涉及的流動區域大,物理過程演化的時間尺度長,對計算集群的性能提出了很高的要求。為了提升本學科科學研究的水平及服務社會的能力,西安理工大學打算打造一個計算性能卓越、系統運行穩定可靠、低功耗、易管理的計算平臺。而在具體的系統建設中,考慮到空間、節能、系統性能等諸多因素,西安理工大學組織了多個HPC專業供應商調研和測試。針對本次應用需求,浪潮應用資深工程師特別對硬件配置做了fluent測試,并得出專業結論:Fluent具有較好的CPU Frequency Scalability,性能與主頻提升成正比,當運行較大規模算例時,可以運行適當多的計算節點來并行計算,以達到更好的加速比。而對于小規模算例,數據存儲量也相對較小,用較少節點,每節點用滿所有CPU核心時,會取得較好性能。在測試基礎上,針對具體的應用需求和系統建設規劃,浪潮HPC在成熟、先進的浪潮TS10000高性能服務器集群基礎上,做了相關的系統定制,并從系統建設、技術支持與服務、未來升級、培訓等不同層面提供了真正的解決方案。
根據具體應用的系統架構拓撲圖如下:
浪潮針對此項目的系統建設特點
卓越的系統計算性能;采用業界最新、最先進的異構架構技術,提升系統運行效率;
瘦計算節點采用浪潮NX560T計算刀片,7U機箱里支持20個雙路計算節點,基于英特爾®至強®5600系列處理器的服務器可自動、智能地實現性能與功耗平衡,支持服務器實時適應應用工作負載和用戶需求,從而提供最佳性能。這也有助于系統的節能降耗和節省機房空間。
胖計算節點選用浪潮NF8560M2服務器:該服務器采用最新的QPI高速互聯技術,支持達40計算核心80計算線程120MB高速緩存的INTEL NEHALEM-EX XEON多路多核處理器,系統聯機事務綜合處理性能提升3倍以上,數據庫性能提升3.3倍以上,虛擬化性能提升4倍以上,滿足水利水電專業應用軟件對系統計算性能需求;
采用CPU+GPU協同加速結構,1U空間內實現2萬億次/秒的計算能力。作為應用軟件專項應用的補充,同時為將來新的應用軟件平臺開發和移植提供絕佳平臺。
采用浪潮NF5280M2作為終端工作站,通過Raid 5數據保護;
對于所有節點均配置1+1冗余服務器專用低功耗節能電源,極大提高系統工作的可靠性。
業界先進的計算網絡
采用infiniband QDR網絡,連接所有計算節點、IO節點、組成全線速40Gbps無阻塞網絡??梢猿浞掷糜嬎阗Y源,最大限度發揮系統的效能。較高的通信帶寬和較低的通信延遲,能夠更好的保證應用算法對并行計算效率的要求,提高加速比。
卓越的數據IO與存儲系統
雙路IO節點選用浪潮NF5220雙路服務器,采用一體化存儲擴展模塊,使用戶可以隨時添加外接存儲組件,不需添加任何成本,靈活、可靠;
存儲系統采用浪潮AS400G2 8Gbps光纖產品,配置8Gb光纖主機通道,提供海量存儲容量,為當前和未來的數據存儲提供充足空間,有效保護現有投資。
軟件:浪潮提供系統的應用工作組件:
Redhat linux 企業級操作系統5.5;
浪潮TSMM集群監控管理軟件,實現對整套系統的單一映射,從而為系統管理員提供監控管理集群中各個節點的統一平臺;
浪潮TSJM作業管理軟件,實現多用戶多作業的策略調度,提升資源利用率與管理效率;
浪潮TSDM集群部署軟件、浪潮睿捷集群備份軟件。
浪潮HPC應用方案具有計算性能卓越、系統運行穩定可靠、功耗控制領先、監控管理系統方便易用、系統開放易于擴展、保護建設投資等特點。作為領先的高性能計算產品與應用創新領導廠商,浪潮一貫提倡深度挖掘行業應用,提出HPC系統不僅要“好用”,更要“用好”的理念,在清華大學、吉林大學、西安交通大學、山東大學、華中科技大學、安徽大學、中國海洋大學、山東超算中心等先后建設了從數十萬億次到千萬億次的超級計算機平臺,具有豐富的超算系統建設運維經驗。據慧聰鄧白氏調研報告顯示,2010年浪潮在高校高性能計算市場占有率第一。