解決方案

以客戶為(wèi)中(zhōng)心,提供定制化或一站式的全棧解決方案,賦能(néng)千行百業

寶德(dé)高性能(néng)計算之生命科(kē)學(xué)解決方案
項目背景


生物(wù)信息學(xué)(序列搜尋比對分(fēn)析)

計算為(wèi)整數計算,基本無浮點計算; 計算的主要特點為(wèi)頻繁的load 和write(内存的讀寫),意味着需要較大的内存容量和内存帶寬, 需要直連架構CPU;網絡的壓力不大,用(yòng)最高性價比的千兆網,而不需求使用(yòng)具(jù)有(yǒu)較高價格的Infiniband高速網。

分(fēn)子動力學(xué)

主要是浮點計算為(wèi)主 ,非常适合大規模并行,但是對網絡需求比較大,節點間需要使用(yòng)低延時,高帶寬的Infiniband高速網。

分(fēn)子對接(藥物(wù)設計)

計算量非常大,消耗計算機時很(hěn)多(duō);網絡的性能(néng)要求不高,擴展性主要看看配體(tǐ)小(xiǎo)分(fēn)子的數量和它們計算規模的均勻性。

測序儀離線(xiàn)處理(lǐ)

相比計算量,存儲容量需求更大;作(zuò)業運行需要與作(zuò)業調度系統結合; 測序離線(xiàn)處理(lǐ)往往有(yǒu)序列拼接的需求,目前最主流的序列拼接軟件denovo為(wèi)多(duō)線(xiàn)程程序,單節點内存容量需求非常大,往往需要達到256G甚至512GB,需要配置大容量内存SMP胖節點。

電(diàn)子顯微鏡圖象處理(lǐ)

主要為(wèi)浮點計算,其中(zhōng)大量的單精(jīng)度FFT計算;軟件加速比完全線(xiàn)性,對網絡依賴低; 軟件内存需求和IO需求較大,一般需要配置并行文(wén)件系統; 系統計算量大,計算時間長(cháng),系統穩定性,可(kě)靠性要求高。

質(zhì)譜儀原始資料處理(lǐ)

軟件加速比接近線(xiàn)性,對網絡依賴低;系統計算量大,計算時間長(cháng),系統穩定性,可(kě)靠性要求高。


方案介紹

寶德(dé)生命科(kē)學(xué)高性能(néng)計算集群是一個有(yǒu)機的、高性能(néng)、高可(kě)靠性的集群系統。系統的硬件都選用(yòng)經過嚴格測試的主流産(chǎn)品,保證系統的可(kě)靠性;互聯系統各組件的網絡都是專用(yòng)的高效網,通過集群核心的管理(lǐ)系統使得整個系統協調一緻的運行,如單獨的一台高性能(néng)計算機一樣為(wèi)用(yòng)戶提供統一的服務(wù)。

該集群向用(yòng)戶提供一個單一計算機的界面。前置計算機負責與用(yòng)戶交互,并在接受用(yòng)戶提交的計算任務(wù)後通過調度器程序将任務(wù)分(fēn)配給各個計算節點執行;運行結束後通過前置計算機将結果返回給用(yòng)戶。程序運行過程中(zhōng)的進程間通信通過專用(yòng)網絡進行。

方案解析

✔ 方案計算系統的選擇實現了多(duō)樣化,該方案配置10個寶德(dé)自研的雙路八核刀(dāo)片服務(wù)器PR8020P。刀(dāo)片式集群系統在計算密度、功耗散熱、運營成本、維護成本、可(kě)靠性等方面,都明顯優于其它系統,且為(wèi)系統的擴容升級提供了良好的基礎。

計算系統也可(kě)采用(yòng)寶德(dé)高性能(néng)PR2510P雙路服務(wù)器,注重浮點峰值和内存性能(néng)。對于大内存的需求,采用(yòng)寶德(dé)自研八路PR8800G SMP服務(wù)器,采用(yòng)了因特爾至強E7 v4處理(lǐ)器。

互聯系統各組件的網絡都是專用(yòng)的高效網絡,通過集群核心的管理(lǐ)系統使得整個系統協調一緻的運行。

方案優勢
  • 高性能(néng)、靈活

    能(néng)為(wèi)苛刻的生命科(kē)學(xué)計算提供高浮點運算性能(néng),計算集群可(kě)靈活采用(yòng)多(duō)種計算系統

  • 高帶寬、低延遲

    計算網絡采用(yòng)高速的EDR 100Gb IB網絡互聯,确保用(yòng)戶的計算任務(wù)在運行過程中(zhōng)不受網絡帶寬的限制,延遲低速度快。兩層高速網絡保障集群中(zhōng)所有(yǒu)節點無阻塞、全線(xiàn)速的運行,可(kě)充分(fēn)滿足高速互聯的需求。

  • 高可(kě)靠性

    主要産(chǎn)品都采用(yòng)了冗餘設計(電(diàn)源、風扇等),存儲系統采用(yòng)雙鏈路冗餘設計,系統的可(kě)靠性有(yǒu)較高保證

  • 高可(kě)擴展性

    GPU節點、存儲節點、計算節點等有(yǒu)很(hěn)高的擴展性,既能(néng)滿足現階段的業務(wù)要求,也能(néng)更具(jù)未來業務(wù)量的增長(cháng)進行升級和擴容。