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“我們南方科大是2012年正式批準(zhǔn)建立的，到今年也不過7年的時(shí)間，卻已經(jīng)在泰晤士報(bào)世界大學(xué)排名上已經(jīng)排到了中國(guó)第八的位置。”南方科技大學(xué)副校長(zhǎng)兼總務(wù)長(zhǎng)魯春的第一句話就讓筆者不明覺厲。
不僅如此，在2018年高性能計(jì)算HPC TOP500榜單中，南方科技大學(xué)（簡(jiǎn)稱南科大）還是我國(guó)唯一入榜的高校級(jí)高性能集群，總排名位列127位。看來，這所被譽(yù)為“中國(guó)高等教育改革試驗(yàn)田”的工科大學(xué)，真的是有很多“獨(dú)門秘籍”。本文就試圖幫你揭開南方科技大學(xué)逆襲躍升的神秘面紗。聯(lián)想lenovo服務(wù)器南京，聯(lián)想電腦，聯(lián)想工作站報(bào)價(jià)，聯(lián)想南京代理商--南京宇寬科技有限公司 18021511005 王經(jīng)理
科研的新動(dòng)能
對(duì)中國(guó)高等教育領(lǐng)域有所關(guān)注的人或許知道，南方科技大學(xué)是深圳在中國(guó)高等教育改革發(fā)展的宏觀背景下創(chuàng)建的一所高起點(diǎn)、高定位的公辦創(chuàng)新型大學(xué)，肩負(fù)著為我國(guó)高等教育改革發(fā)揮先導(dǎo)和示范作用的使命，具有鮮明的時(shí)代特色和改革創(chuàng)新精神，致力于服務(wù)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)和深圳創(chuàng)新型城市建設(shè)。
據(jù)了解，南科大在一系列新的學(xué)科方向上開展研究，比如其在新型物理、材料領(lǐng)域的創(chuàng)新成果，包括凝聚態(tài)物理等前沿理論，位居國(guó)內(nèi)科研領(lǐng)域的前沿。在物理、生物、化學(xué)、材料、航空、能源、環(huán)境工程等學(xué)科，對(duì)科學(xué)計(jì)算的需求巨大。
“我們的教授大概有80%都是從國(guó)外回來的，他們回國(guó)最看重的不光是待遇，而是科研實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，目前越來越多的科研項(xiàng)目都是計(jì)算機(jī)模擬而來，因此HPC計(jì)算平臺(tái)的重要性不言而喻。”魯春解釋說，“如果沒有很好的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，如果沒有平臺(tái)，這些高級(jí)教授人才回來做不了科研也就沒有了意義。”
魯春舉了個(gè)例子，比如南科大也在做無人機(jī)空氣動(dòng)力的研究，如果是完全用實(shí)體飛機(jī)來做實(shí)驗(yàn)，很多時(shí)候?qū)?shí)驗(yàn)實(shí)體是破壞性的，成本非常高，倒不如利用算法模型，模擬全天候和各種惡劣氣候條件下的機(jī)翼性能優(yōu)化，這時(shí)候就需要進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)的大量計(jì)算。
在生物信息學(xué)領(lǐng)域，人體腦電波在不同的場(chǎng)景下，會(huì)產(chǎn)生什么樣的變化，都產(chǎn)生出大量的數(shù)據(jù)，腦電波與行為之間的關(guān)系，都需要進(jìn)行大量的計(jì)算。
痛點(diǎn)破解
很顯然，隨著IT技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè)，應(yīng)用在各個(gè)學(xué)科的科研項(xiàng)目里的時(shí)候，學(xué)校對(duì)HPC的需求就越來越大。
“南科大一年差不多招60個(gè)左右教授進(jìn)來，從我們2015年搭建一期300節(jié)點(diǎn)的HPC集群的時(shí)候，當(dāng)時(shí)南科大只有200名教授左右，到如今近400名教授，大部分教授都有計(jì)算需求，顯然一期的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源很快就無法滿足校內(nèi)科研項(xiàng)目的計(jì)算需求。”魯春表示。
在這樣的情況下，南科大啟動(dòng)了二期HPC集群的采購(gòu)，同時(shí)也吸取了一期搭建過程中的一些經(jīng)驗(yàn)：比如改進(jìn)一期系統(tǒng)采用開源軟件系統(tǒng)所帶來的一些易用性和排隊(duì)優(yōu)化方面的問題，比如改進(jìn)設(shè)備在可靠性方面的問題，從而減少日常維護(hù)對(duì)于有限HPC設(shè)備管理人員的時(shí)間消耗。
南方科技大學(xué)二期HPC集群采用了聯(lián)想深騰x8810高性能計(jì)算系統(tǒng)
據(jù)悉，聯(lián)想為南科大提供了一套世界領(lǐng)先的深騰x8810高性能計(jì)算系統(tǒng)——采用了英特爾®至強(qiáng)®鉑金處理器，系統(tǒng)組成包括815個(gè)SD530模塊化節(jié)點(diǎn)、GPU節(jié)點(diǎn)4個(gè)、KNM節(jié)點(diǎn)4個(gè)、FPGA節(jié)點(diǎn)2個(gè)、DSS-G存儲(chǔ)容量5.5PB，系統(tǒng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)為Intel最新的1152端口OPA。
這一系統(tǒng)建成后，成為當(dāng)前亞洲高校中最大的HPC校級(jí)平臺(tái)之一，系統(tǒng)理論峰值性能超過2.5PFlops，實(shí)測(cè)Linpack效率超過65%。
科研“邂逅”高性能計(jì)算
“超算從用戶的角度來說主要是兩大塊，一方面是它的基礎(chǔ)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)性能不斷刷新紀(jì)錄，另一方面是我們不同學(xué)科教授使用機(jī)器時(shí)不同的需求，如何能進(jìn)行平衡。”魯春說，“我們通過郵件調(diào)研所有教授的需求，比如材料系要做原子量級(jí)、電子量級(jí)的計(jì)算，對(duì)計(jì)算量的要求會(huì)非常巨大；比如計(jì)算機(jī)系更多的是關(guān)注人工智能，對(duì)AI算法的運(yùn)算力是不是足夠高；比如生物系可能要求的計(jì)算性能不是特別快，但對(duì)存儲(chǔ)的性能要求很高，綜合考慮，最后形成我們的招標(biāo)需求。
舉個(gè)例子，作為國(guó)內(nèi)計(jì)算材料物理的先行者，南科大高性能材料分析模擬平臺(tái)的效率將直接關(guān)系到我國(guó)計(jì)算材料物理領(lǐng)域的發(fā)展速度和水平。因此，南科大物理系對(duì)VASP計(jì)算節(jié)點(diǎn)的效率要求十分嚴(yán)格。
因此南科大在平臺(tái)招標(biāo)中明確提出：高性能材料分析模擬平臺(tái)需要提供強(qiáng)大的計(jì)算能力，具備高度的智能管理能力，以及高速/高吞吐量/低延遲的交互網(wǎng)絡(luò)，并且可進(jìn)行靈活高效的任務(wù)調(diào)度和快速部署擴(kuò)展。
“南科大的資金來源于深圳市政府，因此招投標(biāo)嚴(yán)格按照政府資金使用的程序由深圳市采購(gòu)中心公開進(jìn)行。最終分?jǐn)?shù)最高的中標(biāo)。”魯春介紹說。
南方科技大學(xué)科學(xué)與工程計(jì)算中心主任工程師（高級(jí)工程師） 范靖和身后的Top500證書
眾所周知，聯(lián)想在HPC領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯，2018年11月在最能體現(xiàn)廠商整體實(shí)力的全球高性能計(jì)算TOP 500榜單中，以140套的份額再度問鼎HPC TOP500榜單全球第一，在國(guó)外、國(guó)內(nèi)都有非常多的成功案例。在性能和可靠性上，聯(lián)想服務(wù)器實(shí)測(cè)的整體性能和可靠性均為同類產(chǎn)品最優(yōu)；在第三方評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)ITIC提供的可靠性報(bào)告中，聯(lián)想的服務(wù)器產(chǎn)品平均無故障時(shí)間可達(dá)99.999%以上，可以為客戶提供高可靠保障。
“南科大今天雖然才不到400位教授，但是在2018年的Nature Index的70多個(gè)刊物里發(fā)的文章數(shù)排在所有中國(guó)大學(xué)中的第26位，但是在所有大學(xué)發(fā)表的文章的被引用量已經(jīng)排名全中國(guó)第一了。”魯春透露了南科大在2018~2019的泰晤士排名位居中國(guó)第八的秘密，“被引用量應(yīng)該說明了教授產(chǎn)生的科研成果質(zhì)量，這或許是我們排名靠前的原因之一。”
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