RM新时代实业有限公司
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    解決方案

    以客戶(hù)為中心,提供定制化或一站式的全棧解決方案,賦能千行百業(yè)

    寶德高性能計算之生命科學(xué)解決方案
    項目背景


    生物信息學(xué)(序列搜尋比對分析)

    計算為整數計算,基本無(wú)浮點(diǎn)計算; 計算的主要特點(diǎn)為頻繁的load 和write(內存的讀寫(xiě)),意味著(zhù)需要較大的內存容量和內存帶寬, 需要直連架構CPU;網(wǎng)絡(luò )的壓力不大,用最高性?xún)r(jià)比的千兆網(wǎng),而不需求使用具有較高價(jià)格的Infiniband高速網(wǎng)。

    分子動(dòng)力學(xué)

    主要是浮點(diǎn)計算為主 ,非常適合大規模并行,但是對網(wǎng)絡(luò )需求比較大,節點(diǎn)間需要使用低延時(shí),高帶寬的Infiniband高速網(wǎng)。

    分子對接(藥物設計)

    計算量非常大,消耗計算機時(shí)很多;網(wǎng)絡(luò )的性能要求不高,擴展性主要看看配體小分子的數量和它們計算規模的均勻性。

    測序儀離線(xiàn)處理

    相比計算量,存儲容量需求更大;作業(yè)運行需要與作業(yè)調度系統結合; 測序離線(xiàn)處理往往有序列拼接的需求,目前最主流的序列拼接軟件denovo為多線(xiàn)程程序,單節點(diǎn)內存容量需求非常大,往往需要達到256G甚至512GB,需要配置大容量?jì)却鍿MP胖節點(diǎn)。

    電子顯微鏡圖象處理

    主要為浮點(diǎn)計算,其中大量的單精度FFT計算;軟件加速比完全線(xiàn)性,對網(wǎng)絡(luò )依賴(lài)低; 軟件內存需求和IO需求較大,一般需要配置并行文件系統; 系統計算量大,計算時(shí)間長(cháng),系統穩定性,可靠性要求高。

    質(zhì)譜儀原始資料處理

    軟件加速比接近線(xiàn)性,對網(wǎng)絡(luò )依賴(lài)低;系統計算量大,計算時(shí)間長(cháng),系統穩定性,可靠性要求高。


    方案介紹

    寶德生命科學(xué)高性能計算集群是一個(gè)有機的、高性能、高可靠性的集群系統。系統的硬件都選用經(jīng)過(guò)嚴格測試的主流產(chǎn)品,保證系統的可靠性;互聯(lián)系統各組件的網(wǎng)絡(luò )都是專(zhuān)用的高效網(wǎng),通過(guò)集群核心的管理系統使得整個(gè)系統協(xié)調一致的運行,如單獨的一臺高性能計算機一樣為用戶(hù)提供統一的服務(wù)。

    該集群向用戶(hù)提供一個(gè)單一計算機的界面。前置計算機負責與用戶(hù)交互,并在接受用戶(hù)提交的計算任務(wù)后通過(guò)調度器程序將任務(wù)分配給各個(gè)計算節點(diǎn)執行;運行結束后通過(guò)前置計算機將結果返回給用戶(hù)。程序運行過(guò)程中的進(jìn)程間通信通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行。

    方案解析

    ? 方案計算系統的選擇實(shí)現了多樣化,該方案配置10個(gè)寶德自研的雙路八核刀片服務(wù)器PR8020P。刀片式集群系統在計算密度、功耗散熱、運營(yíng)成本、維護成本、可靠性等方面,都明顯優(yōu)于其它系統,且為系統的擴容升級提供了良好的基礎。

    ? 計算系統也可采用寶德高性能PR2510P雙路服務(wù)器,注重浮點(diǎn)峰值和內存性能。對于大內存的需求,采用寶德自研八路PR8800G SMP服務(wù)器,采用了因特爾至強E7 v4處理器。

    ? 互聯(lián)系統各組件的網(wǎng)絡(luò )都是專(zhuān)用的高效網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)集群核心的管理系統使得整個(gè)系統協(xié)調一致的運行。

    方案優(yōu)勢
    • 高性能、靈活

      能為苛刻的生命科學(xué)計算提供高浮點(diǎn)運算性能,計算集群可靈活采用多種計算系統

    • 高帶寬、低延遲

      計算網(wǎng)絡(luò )采用高速的EDR 100Gb IB網(wǎng)絡(luò )互聯(lián),確保用戶(hù)的計算任務(wù)在運行過(guò)程中不受網(wǎng)絡(luò )帶寬的限制,延遲低速度快。兩層高速網(wǎng)絡(luò )保障集群中所有節點(diǎn)無(wú)阻塞、全線(xiàn)速的運行,可充分滿(mǎn)足高速互聯(lián)的需求。

    • 高可靠性

      主要產(chǎn)品都采用了冗余設計(電源、風(fēng)扇等),存儲系統采用雙鏈路冗余設計,系統的可靠性有較高保證

    • 高可擴展性

      GPU節點(diǎn)、存儲節點(diǎn)、計算節點(diǎn)等有很高的擴展性,既能滿(mǎn)足現階段的業(yè)務(wù)要求,也能更具未來(lái)業(yè)務(wù)量的增長(cháng)進(jìn)行升級和擴容。

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