HPC在华东理工大学的成功案例

1、HPC 在华东理工大学的成功案例项目背景华东理工大学地处人文荟萃、海纳百川的大都市上海，原名华东化工学院，其办学历史可以追溯到100 多年前的南洋公学和震旦学院，是全国第一所以化工特色闻名的院校。华东理工大学化工学院是学校重点院系，院系的师生这 些年来在分子计算领域取得了极大的进展， 以 Gaussian，MS 为中心的多种计算化学方面的高性能计算软件和多几点的 高性能集群正在帮助材料学研究者以及理论化学研究者们 实现多种计算机实验和推导。用户需求由于计算化学领域计算问题非常复杂，采用高性能计算 机系统成为理论化学计算的必由之路。而院系原来一直采用 AMD 处理器的服务器进行运算，目前已经不能

2、满足院系师 生的需求，学院决定更新高性能集群服务器，切实实现高性 能并行计算应用分析。更高的性能价格比， 更高的可扩展性， 更高的可管理性，更高的系统强壮性；对应用系统的支持项目实施宝德科技的技术工程师立足前期的成功合作案例和经验，在 Intel 的大力支持下， 通过长达 2 个月的校方应用方向 和需求分析， 运用 INTEL 解决方案中心的测试条件， 同时兼 顾后期校方的更大规模网格计算的扩展需要，针对性地推出 了 POWER 8000HPC 应用方案。另外 Intel 提供了系列的优化工具、 编译工具、 集群工具 等众多高性能计算组件，为 IA 架构、标准互联的高性能计 算系统应用提供高效

3、率的保证。 成为本次 HPC 项目成功实施 的关键。方案描述宝德科技为华东理工大学高性能集群系统可提供标准的 Intel 服务器平台系统， 先进的高性能服务器集群系统， 具 有实时多任务并行操作的高性能、高可用性、高稳定性可靠 性、可扩展性等优势。宝德 HPC 解决方案充分结合客户的实际需要提供了以最新 Woodcrest双核服务器为计算节点的Power ClusterSOOOl 高性能计算机系统， 采用免费 OSCAR 中间件实现节点管理、 任务分发和集群监控，使用以太网的优化通信库模块来实现 节点之间的进程通信。再加上一套完整的 Intel 优化编译工具和函数库等软件 来优化化工院的应用，

4、使系统的性能得到充分的发挥，成为 高校高性能计算系统推广的表率之一。该 HPC 系统对研究方向所涉及的大规模高复杂性系统 模型验证算法、大规模数据处理与服务等问题的研究提供了 有效的支撑平台，性能超过预期，而成本投入比小型机集群 节省 60。采用基于 WOODCREST 处理器的计算平台和以 太网互联网络， 在多个测试实例中， 用 Intel 编译器编译应用 程序和MPI库函数比用GNU编译器获得53%60%的性能 提升。技术实现宝德高性能计算集群系统分层次设计， 按照 Intel 的高性 能计算生态系统部署，自上而下，按照HPC并行应用程序- 中间件集群管理和通信库以及各类软件优化工具操作系

5、 统计算节点和主控节点的硬件平台系统环境的部署设 计：包括散热、电源、空间布局等规范化的设计。Intel 高性能计算生态系统是 Intel 在业界多年研究和分 析的结晶，科学的层次化部署，将复杂的大型并行计算平滑 移植到性价比良好的 IA 架构的平台上，并保证相当的效率， 不但为大型并行计算问题开拓出了新的解决方案，也为未来 的网格计算做好了相当的理论设计基础。HPC 系统从各个关键部件如节点、网络拓扑、中间件、 管理平台的选用最终决定了 HPC 系统本身的稳定和可靠， 以 及最关键的效能。 本系统采用纯 Intel 服务器机架式设计， 继 承了 Intel 服务器平台七大技术， 保证高性能计

6、算系统平台的 高可靠、高可用和可维护性。指示灯引导诊断(Light-Guided Diagnostics):提高可维 护性和故障的迅速恢复。电源和散热空间(Power and Thermal Headroom):进行 电源和散热工程设计预算，以实现最高性能。主动气流控制(Active Aimow Control):提供机箱散热 和风扇控制，保证服务器冷却和安静。硬盘稳定技术(Drive Stabillizatlon Technology):提高硬 盘的可靠性、使用寿命和性能。驱动器电源隔离(Drive Power Isolation):为热插拔硬 盘提供关键紧急保护。多路径引导(Multi P

7、athBoG):保证系统即使在出现 许多基础错误时也能正常启动。验证压力测试套件 (VaIdation Stress Test Suite):有助于 确保最新高性能服务器的数据完整性。并根据系统环境的各种物理机械、电磁兼容性设计及冗余设计等，严格按照国家规范进行。推荐硬件节点采用宝德 PRl5100 服务器，采用 Intel5110 处理器，2GBECCDDRRAM,SATA II 80G 、 Intel 主板集成的双千兆以 太网卡 Intel 。软件环境操作系统： RedHat LinuxAS 3.0（ 支持 64 位应用 ）；应用软件系统：MPICH（RedHat Linux 自带的模块