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像笔记本一样操作简单 高性能计算也能如此?

时间:2021-12-03

“戴上耳机和目镜,找到连接终端,就能够以虚拟分身的方式进入由计算机模拟、与真实世界平行的虚拟空间。”这是科幻小说中元宇宙的雏形,现如今在互联网企业的大力推崇下早已火遍全球。

新冠病毒不断变异,深圳市疾控中心新冠溯源团队仅用了24小时就完成了病毒的基因测序,为溯源工作铺平了道路。如果是在上个世纪90年代,基因测序则需要10年之久。

在美国匹兹堡高性能计算中心,数千名科学家通过大数据分析,解决疾病、地震、经济和安全等问题,他们正在迎接面向未来的挑战。

而这一切都离不开计算!

随着科技的高速发展,智能应用的广泛推广,我们的生活与工作早已和计算紧密相关。天气预报、电子支付、感应测温……它们的背后是海量计算资源的支撑。

数字化时代,HPC迎来爆发期

随着人工智能的飞速发展,很多应用、开发都需要复杂的训练与推理,“神秘”的高性能计算逐渐揭开了面纱。

在几十年前,受技术、成本等因素影响,往往只能在大型国家级实验室和高校中一瞥高性能计算中心的身影,它们的主要职责是探索未知领域和相关科学研究,有着极其专业、神秘的“贵族气质”,离普通企业和个人用户非常遥远。

直到上个世纪90年代,半导体行业迎来了新的爆发期,个人电脑、x86服务器的大量普及让设备成本骤降,而各种数字化应用也快速推动了互联网等产业发展。与此同时,全球各地的高性能计算中心拔地而起,它们为工业、医学、地质勘探等行业发展提供了新的动力源泉,也为人类社会快速迈入数字化时代写下来浓重的一笔。

像笔记本一样易于操作的HPC诞生了

匹兹堡高性能计算中心Pittsburgh Supercomputing Center,简称PSC正在通过强大的计算能力,用于疾病研究、环境改良以及宇宙探索。该中心与HPE合作构建的这套高性能计算系统命名为Bridges,其最具颠覆性的特点在于:像笔记本电脑一样易于操作的高性能计算机。

一直以来,高性能计算机的操作门槛都比较高,需要搭配很多专业化工具并调优后才能为用户提供服务。而在HPE各种创新技术的加持下,Bridges的应用门槛大幅降低。

Bridges能够整合千兆级HPC资源,通过连接交互节点集与存储系统可为数据分析、模拟、工作流和网关提供出色的灵活性,进而充分运用交互能力、并行计算、Spark处理引擎以及Hadoop编程框架。

硬件方面,在HPE Superdome X、Apollo 2000以及ProLiant DL380等服务器的加持下,让Bridges拥有了1.35千万亿次/秒的计算、10PB存储能力;配备了96颗GPU,支持深度学习并可加速模拟。

同时,Bridges也是一套异构系统:PSC编写的软件能够支持英特尔全新的OmniPath架构,科学家们可以直接运行现有应用,不必考虑兼容性等问题,并有效加速计算取得成果。更加易用的软件使用环境,让高性能计算就像使用笔记本电脑一样轻松。

应用方面,正如高性能计算中心那样,Bridges也担负着重任,包括:复杂疾病治疗、环境保护以及人类面临的其他严峻问题等等。在对小型DNA片段的大量基因序列进行组装的应用中,凭借Bridges巨大的内存优势,让整合时间从数天缩短至数小时。

这,就是高性能计算的力量!

深耕HPC的新华三

新华三作为业界领先的数字化解决方案领导者,拥有H3C和HPE两大品牌的服务器产品组合。前文我们提到的匹兹堡高性能计算中心,它所部署的服务器就是HPE品牌下的一系列产品。新华三服务器在技术方面实现了中西合璧,拥有来自全球的顶级设计能力,基于此基础之上还有极具竞争力的自研产品,可以适应于不同应用环境。

服务器是高性能计算的核心,不过面向不同行业的各类应用,要求高性能集群系统既要具备强大的计算能力,同时还要满足差异化系统平台对不同类型应用快速响应的能力和整套集群系统高可用需求的能力。

此外,在系统方面也要能够服务大量的计算任务,并提供快速、方便、稳定的软硬件环境,这样才能让用户顺利地开展各类课题研究。

凭借空前强大、丰富的服务器产品组合,新华三在基础设施层面有着非常优秀的基因,造就了很多像匹兹堡高性能计算中心这样的先进HPC平台,并在性能、易用性、可靠性等方面独具特色。

目前,新华三已经在制造、高校、能源等多种行业的不同应用场景中落地了高性能计算集群系统,并得到了客户的高度认可。

高性能计算的明智之选:HPE Apollo 2000和HPE ProLiant DL380

无论是TOP500榜单还是全球各大顶级高性能计算中心,我们都能看到HPE Apollo的身影。它专为HPC而生,定位类似于豪华轿车品牌中的性能系列,与传统标准服务器相比,Apollo系列从性能、架构、管理等方面都有着明显优势,属于服务器中的“HPC专业级”选手。

高性能计算中心之所以会青睐于Apollo系列,以HPE Apollo 2000 Gen10 Plus为例,主要原因有以下几点:

•高密度优化设计:HPE Apollo 2000 Gen10 Plus系列可以提供1U服务器4倍密度,在2U空间内部署4个计算节点。因此可以实现在标准42U机柜内,最多搭载80台服务器。

•强劲的计算核心:HPE Apollo 2000 Gen10 Plus系列支持最高64核心的高性能AMD EPYC架构处理器。在2020年,基于AMD EPYC 7702 CPU支持的世界上最节能的多节点平台,HPE ProLiant XL225n Gen10 Plus计算节点曾经取得了10项第一名纪录。它也成为了第一个多节点4节点和3节点,测试成绩突破17,000整体ssj_ops / watt值的产品。

•硬件级的内在安全:HPE Apollo 2000 Gen10 Plus将固件通过HPE iLO5和可信硅根固化在芯片中,AMD安全处理器可以作为可信硅根的一部分,从而实现安全内存加密、安全虚拟化加密及处理器BIOS安全检查,进而实现端到端的安全保护。

HPE Apollo 2000 Gen10 Plus

高密度方面有HPE Apollo 2000 Gen10 Plus就够了,但构建HPC还需要更多高扩展能力的主力机型,HPE ProLiant DL380 Gen10 Plus就是最佳之选,主攻高性能、高扩展性。

HPE ProLiant DL380 Gen10 Plus就像市场中热门品牌的畅销“车型”,通过持续不断地迭代升级让其能够适应更多复杂应用环境,在全球各地都能看到它的身影。HPE ProLiant DL380 Gen10 Plus最大支持2颗第三代Intel Xeon可扩展处理器系列,单颗最大40个内核及6TB的HPE DDR4 3200 MT/s内存。

它拥有PCIe Gen4接口,能够大幅提升数据传输速率和网络速度,支持32个NVMe硬盘。搭配Intel Optane PMem 200也为数据库和分析负荷提供了更好的性能。

HPE ProLiant DL380 Gen10 Plus平台还应用了英特尔软件防护扩展SGX技术,能够实时保护从边缘到数据中心、以及多租户的数据和软件代码,支持数据共享、加强协作,同时不破坏隐私。

HPE ProLiant DL380 Gen10 Plus

有了像HPE Apollo 2000 Gen10 Plus和HPE ProLiant DL380 Gen10 Plus这样的“神器”加持,用户可以根据需求来轻松构建起自己的HPC平台了,而不必过多担心兼容性、稳定性及易用性难题。

业界普遍认为互联网的下一个阶段,是由AR、VR、3D等技术支持的虚拟现实的元宇宙世界;而智慧城市的下一阶段也将在AI的助力下快速实现;再到基因工程、病毒溯源、宇宙探索等等这些行业应用,它们背后的动力源泉依然是日趋强大的HPC。

“每一个不曾起舞的日子,都是对生命的辜负。”——尼采

掌控未来的密码,其实就在自己的不断探索中。HPC正在持续演进,也将高性能计算机的使用门槛逐渐降低,并在易用性方面实现了“像用笔记本一样使用HPC”。不断进化的智能HPC,将为今后的数字化发展提供充足动力。

文章摘自:计算杂谈

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