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打造南大高性能计算中心 联想助力构建高校算力基石

时间:2023-06-02  来源:  作者:  浏览次数: 400 次

算力改变世界,算力驱动未来。5月30日是全国科技工作者日,由联想、南京大学与CIO时代联合主办的联想“高校算力之美——走进南京大学高性能计算中心”擎智媒体沙龙活动在南京大学圆满落幕。

在当日举办的“高校算力论坛”上,南京大学高性能计算中心副主任周庆林,南京大学高性能计算中心高级工程师盛乐标博士,联想高性能计算和人工智能主任技术顾问郝常杰,中科院计算技术研究所、高通量计算机研究中心、处理器芯片重点实验室高级工程师李明宇,中国石油集团东方地球物理公司数据中心原总工程师赖能和分别就高性能计算与AI技术促进产学研用、数实融合、产业升级、高校科研等多个方面进行了交流,通信行业专家项立刚主持了论坛。

“高性能计算平台在助力学校学科发展中,发挥了不可替代的重要作用。”南京大学高性能计算中心副主任周庆林表示,高性能计算平台为提高学校教学科研水平、开展高水平的科学研究和培养创新型的人才提供了重要支撑,让学校的科研驶上了快车道,已经成为名副其实的科研创新基座。

南京大学高性能计算中心副主任周庆林

联想不仅是全球份额第一的高性能计算供应商,更是坚持自主可控产品战略的代表。“在建造高性能计算系统的时候,联想一直秉承开放融合的态度,不仅支持传统的X86架构,还完成了对飞腾、海光等国产生态的支持。” 联想高性能计算和人工智能主任技术顾问郝常杰介绍说,联想目前已经具备了支持两条高性能计算产品线和解决方案的能力。

联想高性能计算和人工智能主任技术顾问郝常杰

其实,在高性能计算领域,国产生态自主研发的实力也已经处于全球领先的地位。 “目前我国高性能计算发展取得了非常好的成绩,中国TOP100高性能计算机平均能力比全球TOP500高出30%,其中自主研发的集群占95%,100台集群中有42台由联想制造,中国高性能计算已经进入全球第一梯队。” 中国石油集团东方地球物理公司数据中心原总工程师赖能和介绍称,目前,我国算力已经具备世界领先的实力,国产化算力软硬件生态在联想等算力顶级玩家的产学研用链条合作耕耘下,蓬勃发展。

中国石油集团东方地球物理公司数据中心原总工程师赖能和

“高校算力之美”擎智媒体沙龙活动是联想第二轮品牌焕新首场线下活动,拉开了联想“算力中国行”的序幕。5月20日,联想发起“联想方案服务,陪伴智能化转型每一步”第二轮品牌焕新行动,巨幅广告一夜间点亮全国10大城市172块大屏。不同于今年首轮品牌焕新,此次行动聚焦南大高性能计算中心等3个重点案例,集中展示了联想在算力方面的能力与优势。

联想高性能计算打造南大“超级大脑” 运行六年故障率小于1%

当天,与会嘉宾还参观了由联想算力方案服务助力打造的南京大学高性能计算中心。走进位于鼓楼校区的南京大学高性能计算中心,一个个指示灯闪烁不停,机房内嗡嗡作响,数十个机柜紧密排列,上千台服务器正在高效运转,在联想算力方案服务支持下,这座“超级大脑”正在为南大师生提供高效可靠的高性能计算资源和服务。

南京大学高性能计算中心高级工程师盛乐标博士介绍说,成立于2010年的南京大学高性能计算中心是国内高校超算中心的先行者与开拓者。早在2000年,南大就建设了第一台高性能计算机,随后又进行了多次增建。但随着科技飞速发展,学校师生对高性能计算的需求日益增长,全校的计算资源缺口很大。在此情况下,南京大学携手联想,打造了南大高性能计算中心二期计算平台。六年来,系统运行稳定,故障率小于1%,近三年的CPU利用率大于93%。目前,南京大学高性能计算中心全系统共有33280个CPU核,理论浮点运算峰值1500万亿次/秒,作为国内顶尖高校高性能计算中心之一,为南京大学的科研与教学工作提供了重要支持。

以高性能计算典型应用场景——行星物理环境模拟为例,受限于客观条件,对行星内部环境和物质的实验观测、研究挑战巨大,有必要采用理论模拟计算。依托南京大学高性能计算中心的高性能算力,物理学院师生研究了行星内部高压下的新材料,且大大提高了研究效率,目前相关成果已在Nature、Physics、PRX、NSR等国际一流学术刊物发表。

地质探测也是高性能计算的典型应用场景,中国石油集团东方地球物理公司数据中心原总工程师赖能和表示:“高性能计算与AI技术结合大大提升了油气勘探效率,同时企业与高校的合作,进一步促进了产学研用融合发展。”

目前,南大高性能计算中心已经助力产出一批杰出科研成果,覆盖流体力学模拟、系统仿真、中大尺度气象模式模拟等多个领域领域。“仅2019至2021三年,高性能计算中心超算平台就支持了超百篇卓越学科论文的发表,并支撑学校教师承担三十多项国家重大科研项目,在学校学科发展中,发挥了不可替代的重要作用。”周庆林介绍说,在联想助力搭建的高性能计算中心支撑下,南京大学已经产出一系列国际领先的科研成果,产学研用深度融合,大大提升了科研与创新水平。

联想携手多所名校搭建高性能计算平台 打造高校科研算力基石

当下,高性能计算、理论、实验成为当今高校开展科学研究的三大支柱,尤其是高性能计算,已经成为衡量一所学校科研实力的最重要指标,在高校学术研究和创新科研人才培养中扮演着重要角色。在科研式教学模式的驱动下,创建一个高效可靠的高性能计算平台,成为高校信息化发展的重中之重。

“联想致力于以高性能算力助推高校教学与科研进步。除了南京大学,联想还携手北京大学、上海交通大学、南方科技大学等数十所高校打造了高性能计算平台,正在持续助力中国高校高质量发展。” 郝常杰介绍说,联想在高性能计算领域有超过20年的研发历史,扎实的技术积累打造了独有的领先优势。联想以高性能存储、温水水冷技术和LiCO资源调度模块“三板斧”,正在为高校科研、制造、气象海洋、生命科学等多个领域提供领先成熟的高性能计算解决方案,助力行业变革。

据介绍,在上海交通大学,联想采用温水水冷技术,打造了“思源一号”绿色水冷高性能计算机群。“思源一号”总计算力为6千万亿次/秒(双精度),在中国高校高性能计算排名第一,算力超过哈佛、剑桥等国际名校。“思源一号”具备高效计算、绿色节能、能源循环利用三大技术特色,PUE可低质1.1左右,可实现42%的节能减排,为上海交通大学高精尖科研创新提供了优质的高性能计算服务。自2013年以来,“思源一号”累计服务一级学科30多个,支撑用户发表高水平论文600多篇(其中CNS及其子刊47篇),为10多个学科提供了学科融合的计算服务。

“同样采用联想温水水冷技术的还有北京大学‘未名一号’,它是国内首个大型温水水冷高性能计算集群,面向全校提供高性能科学与工程计算服务,具有静音、高性能、高密度与经济节能的特点”,郝常杰介绍说,“未名一号”由196个节点组成,理论计算峰值高达411万亿次/秒,LinPack效率高达92.6%。值得一提的是,由于应用了温水水冷技术,“未名一号”可节省50%的制冷散热成本,每年可为北京大学节省60万度电。目前,“未名一号” 平台为数学、力学、物理学、化学、生物学、地球科学、计算机科学等学科提供了高性能计算环境。截止至2022年6月,“未名一号”助力北京大学科研人员在Nature、Science、Cell等顶级学术期刊发表论文624篇。

高性能计算助力顶尖高校科研成果与新兴技术不断涌现,反之这些成果也在反哺高性能计算的进化。中科院计算技术研究所、高通量计算机研究中心、处理器芯片重点实验室高级工程师李明宇表示:“联想高性能计算在南大等高校科研工作中发挥了非常大的作用,助推学术发展。智能时代,AI与算力网络的发展给高性能计算带来新的挑战,而与云原生技术的融合,可以有效提升其开发与运行环境的一致性、管理面标准性、任务故障恢复能力、算力跨站点调度能力等,给高校算力插上云原生的翅膀。”相信未来高校高性能计算将与新技术、新范式不断融合,与高校科研一起创新发展。

中科院计算技术研究所、高通量计算机研究中心、处理器芯片重点实验室高级工程师李明宇

“冰山一角”的高性能计算 联想算力方案服务优势全面显现

为高校提供优质算力,是联想高性能计算实力的一个缩影。在全球高性能计算机TOP500榜单中,联想作为全球顶级算力提供商,曾11次蝉联榜单份额第一,同时联想8次登顶中国高性能计算机TOP100年度数量总份额榜首。

立足世界,着眼未来。“在高性能计算领域,联想坚持‘双P’战略,即在降低PUE的同时提高生产力(Productivity),联想有信心也有能力保持这一战略的高效执行。”郝常杰介绍说,在存储领域,联想拥有全面领先的高性能存储方案,以持续读写带宽、单流性能、IOPS性能,满足各种场景需要;在软件层面,联想打造了融合的智能高性能计算平台LiCO,完美支持多种主流操作系统、软件系统与科学计算应用软件适用于各种规模的高性能集群。同时联想还推出了LiCO-AI——可以同时支持高性能计算和AI作业运行;在绿色节能方面,联想全面领先的温水水冷技术,可将PUE降至1.1,帮助客户节能降耗。

而高性能计算只是联想能力的“冰山一角”。作为全球最全算力基础设施和服务提供商,历经39年技术实践,联想形成了四大算力方案服务优势,以硬核算力,夯实发展底座,满足企业数字化、智能化转型的多元化需求。

首先,联想以新IT全栈技术与算力优势推动普慧算力加速实现,联想依托 “端-边-云-网-智”新IT架构与“擎天”智能IT引擎,构建起新IT全栈全周期的服务能力。在“端”(智能终端/物联网)方面,联想在服务器市场已步入全球前三,其中x86服务器凭借强大的创新技术与产品连续九年荣获可靠性全球第一。而聚焦“边云网(智能基础设施)”带来的算力流转,联想提出了“融合化、场景化、订阅化、绿色化”的四维算力,助力实现算力的普及与智慧赋能。

其次,“自主研发+巨头合作”,联想多元软件生态加速算力部署落地,联想自研xCloud已具备AIOps、云原生等9大能力,此外联想还与众多软件巨头展开战略合作,今年5月,联想又与VMware签署了更为深度的战略合作协议,在加强本地化研发、联合市场推广等领域开展合作深耕。

值得一提的是,联想提供全程陪伴的可订阅算力服务,联想臻算订阅服务让客户可根据IT实际使用情况付费,而联想全程陪伴式算力服务可大大减少客户总成本。最后,联想温水水冷专利技术,强劲助力绿色发展。

算力为经济社会高质量发展提供新动能。联想持续优化全栈全周期算力产品与服务,产学研用深度融合,助力提升高校科研水平,同时赋能千行百业智能化转型,共赢智能时代。未来,联想集团将继续致力于在高性能计算领域不断创新,为各行各业打造“最强数字大脑”。

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