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)計算之物(wù)理(lǐ)、化學(xué)高性能(néng)解決方案
項目背景

大部分(fēn)計算材料和計算化學(xué)程序屬于計算密集型和訪存密集型應用(yòng),對處理(lǐ)器的浮點運算能(néng)力和内存性能(néng)要求很(hěn)高。對于典型的物(wù)理(lǐ)化學(xué)應用(yòng),計算節點推薦使用(yòng)雙路服務(wù)器,根據CPU型号不同,每個計算節點提供16~40處理(lǐ)器核心,平均每個核心可(kě)以配置2~4 GB内存。對于ADF、VASP、Gaussian等以OpenMP共享式内存并行方式為(wèi)主的并行程序,推薦采用(yòng)計算核心較多(duō)和内存較大的SMP胖節點,可(kě)以達到最佳的性能(néng)加速比。大部分(fēn)物(wù)理(lǐ)化學(xué)軟件都是MPI并行程序,并行加速比較好,通常可(kě)以擴展到32~128進程以上,程序運行方式通常是跨節點并行運行;從并行算法分(fēn)析,計算材料軟件的進程間通信比較頻繁,屬于通信密集型應用(yòng)。因此,節點間網絡的延遲和帶寬對程序的并行加速比起着決定性的作(zuò)用(yòng)。使用(yòng)傳統的千兆以太網很(hěn)難發揮程序的并行性能(néng),跨節點運行時會導緻嚴重的性能(néng)下降,成為(wèi)整個計算過程的瓶頸。因此,推薦用(yòng)戶使用(yòng)高帶寬、低延遲的InfiniBand網絡.

方案介紹

基于分(fēn)析得出,大部分(fēn)計算材料和計算化學(xué)程序屬于計算密集型和訪存密集型應用(yòng),對處理(lǐ)器的浮點運算能(néng)力和内存性能(néng)要求很(hěn)高。推薦高密度服務(wù)器平台。

方案解析

上圖是典型的計算物(wù)理(lǐ)化學(xué)集群系統配置,系統具(jù)有(yǒu)優異的性能(néng)和良好的擴展性。計算節點選用(yòng)寶德(dé)高密度服務(wù)器平台,2U雙路多(duō)節點服務(wù)器PR2740TP,滿足一般計算軟件和計算任務(wù)的需求;計算系統還可(kě)以根據需要配置幾台四路或八路SMP胖節點,專為(wèi) Gaussian等OpenMP并行程序或其它一些大内存應用(yòng)配備 ADF、VASP,集群系統配置了兩台寶德(dé)PR2510P2服務(wù)器作(zuò)為(wèi)管理(lǐ)登錄節點,兩台登錄管理(lǐ)節點配置雙機熱備,對作(zuò)業調度、用(yòng)戶管理(lǐ)等系統服務(wù)實現雙保險,提高整個集群的高可(kě)用(yòng)性;計算網絡采用(yòng)高帶寬、低延遲的FDR InfiniBand網絡,為(wèi)并行程序提供無阻塞的通信高速通道;另外,配置一套或兩套千兆網絡,用(yòng)于集群管理(lǐ)和監控,千兆網絡也可(kě)作(zuò)為(wèi)備用(yòng)計算網絡,提高系統的高可(kě)用(yòng)性; 存儲系統采用(yòng)寶德(dé)GS-5312v3 磁盤陣列,提供了海量數據存儲能(néng)力的同時,其創新(xīn)的RAID 級别提供了更高的數據保護功能(néng)。強大的硬件設計,靈活的擴展操作(zuò)和友好的管理(lǐ)界面,為(wèi)客戶不同應用(yòng)提供簡單方便的解決方案。

方案優勢
  • 高性能(néng)

    本方案選擇了業界領先的寶德(dé)PR2740TP高密度機架服務(wù)器,采用(yòng)最新(xīn)的Cascade Lake處理(lǐ)器架構,計算網絡使用(yòng)56Gb的FDR Infiniband,非常适合計算物(wù)理(lǐ)、計算化學(xué)這樣的計算密集型和通信密集 型應用(yòng);大容量、高性能(néng)、高容錯、高可(kě)擴展性的分(fēn)布式并行存儲系統為(wèi)集群提供了強大的存儲支持。

  • 高可(kě)靠性

    冗餘電(diàn)源,熱插拔硬盤,高可(kě)靠的服務(wù)器存儲系統等設備和技(jì )術保證系統的可(kě)靠穩定運行;雙登錄管理(lǐ)節點、備用(yòng)計算網絡、存儲系統的高容錯技(jì )術為(wèi)集群的提供了更高的可(kě)靠性。

  • 可(kě)擴展性

    系統設計為(wèi)用(yòng)戶預留了自由的可(kě)擴展空間,用(yòng)戶可(kě)根據業務(wù)系統的增長(cháng),靈活地增配計算節點,擴充計算網絡,提升計算性能(néng);擴充存儲系統的容量和性能(néng),滿足增長(cháng)的數據存放和IO性能(néng)需求。

  • 促進學(xué)科(kē)融合

    推動物(wù)理(lǐ)、化學(xué)等學(xué)科(kē)與計算機深度融合、催生新(xīn)興學(xué)科(kē)建設與現代科(kē)學(xué)技(jì )術在高校的普及。