宝德Power Scale8000高性能计算机简介

互联网 | 编辑: 杨雪姣 2009-07-14 00:00:00原创-特约 返回原文

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宝德2008年有2套PowerScale 8000高性能计算机进入到TOP10,分列第六、第七位。这两套系统分别是应用在安全领域和基因分析领域,都是宝德自己从方案的设计、施工、调优、优化都是宝德协助用户完成,并给客户直接交钥匙。

高性能技术计算科学已经成为继理论科学和实验科学之后人类进行各种科学研究的第三大支柱。计算机技术的发展为HPC的应用提供了强大工具和物质基础,使人们有可能利用计算科学来取代、优化、深化和扩展理论科学和试验科学的研究,使许多过去不敢设想和根本不可能实现的理论研究、应用开发和科学实验在计算机系统上变为现实,许多HPC应用领域越来越多地希望利用计算机技术发展的新成果通过更大规模、更精确的数值模拟和数字计算来进行新产品设计和科学研究,提高科学研究水平、竞争力以至国家的综合国力。

高性能计算发展趋势

1、HPC应用的新需求

计算量和数据量的急剧增加对计算机系统的计算能力、系统带宽、内存容量、存储设备和I/O吞吐能力以及应用软件的开发技术都提出了越来越高的全面要求。这主要表现在如下三个方面:

• 计算能力:为了在最短的时间内完成最大的计算量,不仅需要处理能力更强的处理器(特别是64位以上高精度浮点计算能力),而且需要利用集群或大规模并行处理(MPP)体系结构等系统技术、支持更多数量处理器的并行计算机系统

• 储存容量:为了提高性能,往往需要利用超大规模内存(VLM)技术把整个数组放在内存中,这就需要高达几十以至几百GB的内存容量。内存容量增加显然也要求系统提供更大的磁盘存储容量

• 系统带宽:数据量的增加促使处理器和内存、内存与磁盘间的信息交换量的急剧增加。为了能够以最快的速度传输信息,要求提供足够的系统带宽,保证内存能够及时向多个处理器提供足够的数据。

2、新技术的出现

高性能计算正在迎来技术创新的时代,其中出现了许多引人注目的技术热点,其中之一就是多核技术,它正从应用的角度改变了人们的工作和生活。目前,随着Intel最新处理器Nehalem的临近,高性能计算是否可以全面提速,成为了业界关注的焦点。

在未来,Nehalem可从四核扩展到八核,并通过同时多线程(SMT)技术实现 多达16 个线程的并行处理,而Nehalem 微架构产品的内存带宽将是当前性能最高的英特尔至强处理器系统的4倍。

这只是Nehalem的性能和指标的一小部分:它的其他特性包括支持 DDR3-800、1066 和 1333 内存,SSE4.2 指令集,每个内核拥 32KB 指令缓存、32KB 数据缓存、256KB 二级数据和指令低延迟缓存,以及全新的二级 TLB(旁路转换缓冲)层级。

宝德基于Nehalem平台的产品,集成内存控制器,使系统从架构上摆脱了之前由前端总线带来的内存瓶颈;新出台的QPI技术使处理器之间以及处理器的各个核心之间的互联效率大大提高,减少了对总线资源的挤占。处理器集成内存控制器,每颗处理器提供3内存通道,可使用最新的DDR3高性能内存,显著提供内存读写速率。并且提供PCI-E 2.0的扩展支持,将总线带宽提高为原来PCI-E的2倍,为用户的高带宽应用需求提供了支持。

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PS8000方案

宝德公司也针对当前主流HPC应用,推出了自己的高性能计算解决方案:宝德PowerScale 8000集群式高性能计算机。

宝德公司力推的PowerScale 8000高性能计算机是专门为满足大规模分析计算而设计的超级并行计算机集群系统。PowerScale 8000遵循Intel开放的HPC生态体系架构来系统的部署所有的软硬件:

采用基于Intel Nehalem架构的双路四核Xeon处理器作为计算节点,PowerScale 8000采用集群体系结构,通过标准开放的高速网络实现互连,运行开放源代码的Linux系统,对外提供单一系统接口,它针对大规模科学并行计算设计,兼顾事务处理和网络信息服务。

简单的,我们可以将PowerScale 8000简单分解为如下系列模块:

宝德PowerScale 8000的特点是:

能为最苛刻的科学计算提供顶级性能

结点选择灵活,能适应不同强度的工作流

内联网络专业高效

集群管理方便易用

基础架构完备可靠

工厂集成,灵活并且简化部署成本

PowerScale 8000具有很高的性价比、兼容性和优异的扩充性,能够满足客户不断增长的业务需求。关键部件采用冗余设计,对主要的软硬件资源进行实时监控管理,对重要的应用提供故障恢复,对作业实施负载平衡,具有高可靠性、高可用性、高扩展性和易维护性等优点。在石油勘探、化学、气象、生命科学研究领域,宝德高性能计算集群系统PowerScale 8000有很多应用案例。

一台完整的PowerScale 8000高性能计算机的软件组成为:

方案拓扑图:

任务运行方式:客户从Windows PC上运行客户端程序,然后将计算任务提交到管理节点,管理节点按客户端提交参数,将计算任务分解到各个计算节点,节点间可通过INFINIBAND交换机(或者光纤)进行消息传递。

PowerScale 8000产品图片

一套经过科学组装和调试的PowerScale 8000高性能计算机能为最简单到最复杂的实际应用提供顶级的性能、灵活性和价值。

PowerScale 8000基于Nehalem平台将能够兼顾不同类型的应用程序,同时满足主频敏感型和内存带宽敏感型两类应用——这在之前是难以实现的,也就是说,在应用中,Nehalem将首次将不同类型的高性能计算——高性能计算获得了跨时代的两种不同应用融合的可能。

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