南京大學(xué)e-Science中心的建設(shè)之路

時間：2022-04-29 15:45:01 | 來源：行業(yè)動態(tài)

時間：2022-04-29 15:45:01 來源：行業(yè)動態(tài)

為了服務(wù)中心和全校的教學(xué)科研，南京大學(xué)人工微結(jié)構(gòu)科學(xué)與協(xié)作創(chuàng)新中心建設(shè)了e-Science中心，中心提供高性能計算、其他信息化服務(wù)，比如云盤、開源鏡像等。

自e-Science中心的高性能計算中心建立以來，堅持自主設(shè)計、自主開發(fā)、自主實施、自主管理、自主運維，開放共享公開運營，為中心節(jié)約了大量經(jīng)費，為用戶提供了良好的服務(wù)。

南京大學(xué)人工微結(jié)構(gòu)科學(xué)與協(xié)作創(chuàng)新中心姚舸告訴記者，在HPC方面，中心大量使用了英特爾CPU、SSD以及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品（OPA）。

現(xiàn)在高性能計算的應(yīng)用越來越多，越來越廣。特別是AI的發(fā)展非常迅速，學(xué)校HPC的需求越來越大。姚舸說，英特爾及其合作伙伴為中心提供了非常有力的支持，包括技術(shù)和商務(wù)層面，幫助中心提升基礎(chǔ)設(shè)施的能力，包括高性能計算的能力。我們的HPC集群把計算分為兩大類，一類是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)計算，另外一類是AI機器學(xué)習(xí)工作負(fù)載。

在e-Science中心之前，南京大學(xué)的HPC建設(shè)管理是統(tǒng)一機房課題組自行采購管理，這樣導(dǎo)致采購競爭不充分，硬件與機房環(huán)境可能不匹配；學(xué)生管理為主，精力不足、更替?zhèn)鞒袉栴}；資源使用不均衡，運行效率低。

為此，學(xué)校建設(shè)了e-Science中心，實現(xiàn)各個課題組集群融合統(tǒng)一管理：全生命周期管理，協(xié)助選型參與購置；自主設(shè)計、安裝、部署、運維；統(tǒng)一管理、單一集群資源共享。

在基于OpenZFS搭建的存儲系統(tǒng)搭建方面，中心引入了英特爾傲騰內(nèi)存，很好地支撐了云盤、開源鏡像站等應(yīng)用。

北京東方超算科技有限公司（簡稱東方超算）CEO白洋介紹說，東方超算與與英特爾的相關(guān)同事和技術(shù)支持團隊，一起幫助e-Science中心進行了產(chǎn)品驗證和產(chǎn)品導(dǎo)入。姚舸老師這里很愿意嘗試一些新技術(shù)，我們和英特爾一起幫助姚老師導(dǎo)入英特爾新的產(chǎn)品，為學(xué)?？蒲袔韽娪辛Φ闹巍?br>
英特爾傲騰內(nèi)存提供了Memory Mode和APP Direct Mode兩種模式，e-Science中心使用了混合模式：一方面內(nèi)存模式為ZFS提供了大內(nèi)存的緩存，而且成本比DRAM低。另一方面使用AD模式實現(xiàn)高速性能。

姚舸表示，英特爾傲騰內(nèi)存寫入的壽命比較長，適合中心負(fù)載比較重的存儲需求。而且兩種模式實現(xiàn)了性價比和性能雙重兼顧。

在白洋看來，英特爾傲騰內(nèi)存的使用場景非常豐富，比如內(nèi)存數(shù)據(jù)庫Redis、生物信息領(lǐng)域的冷凍電鏡數(shù)據(jù)處理、人臉識別高速響應(yīng)等。好的產(chǎn)品必須要廠商和解決方案的生態(tài)合作伙伴一起推廣，這樣才可以讓更多用戶、更多場景享受到好的產(chǎn)品和技術(shù)帶來的額外的性能福利。

目前在超算領(lǐng)域，除了校級超算，還有行業(yè)超算以及國家超算、地方超算平臺。近幾年也有一些新興的商業(yè)超算平臺，比如說東方超算運營的超級大腦，也有并行科技運行的超算云平臺。

白洋表示，東方超算不光進行超算系統(tǒng)的研發(fā)制造，銷售超級計算機，也是超算的運營商，關(guān)注用戶的應(yīng)用特征，提供通用和行業(yè)的超算應(yīng)用服務(wù)。比如說計算材料學(xué)領(lǐng)域除了對CPU的計算規(guī)模、數(shù)量以及數(shù)據(jù)存儲的容量都有特殊要求，現(xiàn)在計算材料學(xué)也充分融合了大數(shù)據(jù)、高性能計算和AI的研究方法。通過把歷史的作業(yè)數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析，結(jié)合高性能計算的計算能力，就可以對這些計算過程數(shù)據(jù)進行深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練。提煉出模型，方便后面的材料研究。