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    浪潮高性能计算助力西安理工水利科研

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      近日,国内高性能计算创新领导品牌浪潮中标西安理工大学高性能计算集群项目,将为西安理工大学水利水电学院水力学、河流动力学、环境流体力学等方面的科学研究建设提供强劲的计算性能。

      西安理工大学水利水电学院是我国西北地区的水利水电教育科学研究中心,始建于1937年的西北工学院,距今已有今七十年的办学历史。学校在水利水电的科技研究方面一直处于全国的前列,水利工程为国家一级重点学科,学院的科研紧密结合我国西北地区的特点,特别在旱区的生态环境治理与水资源开发利用、大中型水利水电工程关键技术问题的研究等方面取得了丰硕成果。

      此次项目应用软件为以Fluent,FLOW-3D及Delft-3d为主,主要用来模拟泄水建筑物、水库、河道、湖泊及海洋环境中水流,波浪,泥沙输移、污染物归趋等复杂流动现象。由于水利工程涉及的流动区域大,物理过程演化的时间尺度长,对计算集群的性能提出了很高的要求。为了提升本学科科学研究的水平及服务社会的能力,西安理工大学打算打造一个计算性能卓越、系统运行稳定可靠、低功耗、易管理的计算平台。

         而在具体的系统建设中,考虑到空间、节能、系统性能等诸多因素,西安理工大学组织了多个HPC专业供应商调研和测试。针对本次应用需求,浪潮应用资深工程师特别对硬件配置做了fluent测试,并得出专业结论:Fluent具有较好的CPU Frequency Scalability,性能与主频提升成正比,当运行较大规模算例时,可以运行适当多的计算节点来并行计算,以达到更好的加速比。

        而对于小规模算例,数据存储量也相对较小,用较少节点,每节点用满所有CPU核心时,会取得较好性能。在测试基础上,针对具体的应用需求和系统建设规划,浪潮HPC在成熟、先进的浪潮TS10000高性能服务器集群基础上,做了相关的系统定制,并从系统建设、技术支持与服务、未来升级、培训等不同层面提供了真正的解决方案。

      根据具体应用的系统架构拓扑图如下:

    浪潮高性能计算助力西安理工水利科研

      浪潮针对此项目的系统建设特点

      卓越的系统计算性能;采用业界最新、最先进的异构架构技术,提升系统运行效率;

      瘦计算节点采用浪潮NX560T计算刀片,7U机箱里支持20个双路计算节点,基于英特尔?至强?5600系列处理器的服务器可自动、智能地实现性能与功耗平衡,支持服务器实时适应应用工作负载和用户需求,从而提供最佳性能。这也有助于系统的节能降耗和节省机房空间。

      胖计算节点选用浪潮NF8560M2服务器:该服务器采用最新的QPI高速互联技术,支持达40计算核心80计算线程120MB高速缓存的INTEL NEHALEM-EX XEON多路多核处理器,系统联机事务综合处理性能提升3倍以上,数据库性能提升3.3倍以上,虚拟化性能提升4倍以上,满足水利水电专业应用软件对系统计算性能需求;

      采用CPU+GPU协同加速结构,1U空间内实现2万亿次/秒的计算能力。作为应用软件专项应用的补充,同时为将来新的应用软件平台开发和移植提供绝佳平台。

      采用浪潮NF5280M2作为终端工作站,通过Raid 5数据保护;

      对于所有节点均配置1+1冗余服务器专用低功耗节能电源,极大提高系统工作的可靠性。

      业界先进的计算网络

      采用infiniband QDR网络,连接所有计算节点、IO节点、组成全线速40Gbps无阻塞网络。可以充分利用计算资源,最大限度发挥系统的效能。较高的通信带宽和较低的通信延迟,能够更好的保证应用算法对并行计算效率的要求,提高加速比。

      卓越的数据IO与存储系统

      双路IO节点选用浪潮NF5220双路服务器,采用一体化存储扩展模块,使用户可以随时添加外接存储组件,不需添加任何成本,灵活、可靠;

      存储系统采用浪潮AS400G2 8Gbps光纤产品,配置8Gb光纤主机通道,提供海量存储容量,为当前和未来的数据存储提供充足空间,有效保护现有投资。

      软件:浪潮提供系统的应用工作组件:

      Redhat linux 企业级操作系统5.5;

      浪潮TSMM集群监控管理软件,实现对整套系统的单一映射,从而为系统管理员提供监控管理集群中各个节点的统一平台;

      浪潮TSJM作业管理软件,实现多用户多作业的策略调度,提升资源利用率与管理效率;

      浪潮TSDM集群部署软件、浪潮睿捷集群备份软件

      浪潮HPC应用方案具有计算性能卓越、系统运行稳定可靠、功耗控制领先、监控管理系统方便易用、系统开放易于扩展、保护建设投资等特点。作为领先的高性能计算产品与应用创新领导厂商,浪潮一贯提倡深度挖掘行业应用,提出HPC系统不仅要“好用”,更要“用好”的理念,在清华大学、吉林大学、西安交通大学、山东大学、华中科技大学、安徽大学、中国海洋大学、山东超算中心等先后建设了从数十万亿次到千万亿次的超级计算机平台,具有丰富的超算系统建设运维经验。据慧聪邓白氏调研报告显示,2010年浪潮在高校高性能计算市场占有率第一。

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