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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CAE高性能解決方案
      概述

      CAE即計算機輔助工程設計,是以現代計算力學(xué)為基礎,以計算機仿真算力為手段的工程分析技術(shù),是實(shí)現產(chǎn)品優(yōu)化設計的主要支持模塊。目前在航空、航天、能源動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域,利用CAE進(jìn)行反復設計、分析、優(yōu)化已成為標準的必經(jīng)步驟和手段,不同的CAE應用程序對硬件資源例如處理器、網(wǎng)絡(luò )和存儲的要求各不相同。寶德針對CAE高性能計算平臺的需求和挑戰,提出了CAE高性能的主要解決方案。



      項目背景

      目前,在航空、航天、能源動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域,利用 CAE 在 HPC 集群上進(jìn)行反復 設計、分析、優(yōu)化已成為標準的必經(jīng)步驟和手段,不同的 CAE 應用程序對硬件資源例如處理器、網(wǎng)絡(luò )和存儲的要求各不相同,并需要投入大量的資源進(jìn)行選擇、部署和維護。對于在 CAE 領(lǐng)域部署難、選型難、維護難等問(wèn)題,寶德推出了面向 CAE的 HPC 解決方案,在簡(jiǎn)化 HPC 集群部署的同時(shí),提供高度的靈活性、可擴展性和高性能,為 CAE 領(lǐng)域的發(fā)展加油助力。





      方案配置

      硬件方面,寶德 CAE 高性能計算解決方案的計算節點(diǎn)通 過(guò)標準開(kāi)放的高速網(wǎng)絡(luò )實(shí)現互聯(lián),運行開(kāi)源 Linux系統,提供單一系統接口到外面。它是為大規??茖W(xué)并行計算而 設計的。兼具事務(wù)處理和網(wǎng)絡(luò )信息服務(wù)。

      軟件方面,寶德集群系統配置豐富的軟件系統,包括操作系統、編譯器、調試器、函數庫、并行通信庫、全局共享 并行文件系統等基礎軟件。


      1. 計算節點(diǎn)

      寶德PR2715W是基于第三代英特爾® 至強® 可擴展處理器打造出的一款2U服務(wù)器產(chǎn)品,它采用Intel C620系列高性能芯片組,最大支持2顆第三代英特爾® 至強® 可擴展處理器。同時(shí)PCIE升級為4.0,大大提搞了CPU與PCIE設備的通信能力。PR2715W整體性能比上一代產(chǎn)品提升多至40%,更高的處理器TDP,更強的硬件安全能力,而且具備更出色的能源效率。


      2. GPU加速節點(diǎn)

      GPU節點(diǎn)采用寶德PR4910W,該產(chǎn)品是寶德公司最新推出的一款基于第三代英特爾® 至強® 可擴展處理器的4U雙路機架式加速計算服務(wù)器。該機型擁有32個(gè)DDR4 DIMM插槽并最多支8TB內存容量;擁有10個(gè)全高全長(cháng)雙寬的GPU插槽,并另提供2個(gè)PCIe 4.0 x16插槽,1個(gè)OCP網(wǎng)卡插槽。為應用軟件的加速提供了助力,實(shí)現CAE效率的快速提升。


      3. 分布式存儲系統

      為了應對多數CAE軟件并行擴展性好、算例數據量大的特點(diǎn),寶德高性能集群配置了PL-XDFS分布式并行存儲系統。寶德推出的PL-XDFS支持海量數據,在線(xiàn)擴容,存儲容量和聚合帶寬同步提升,滿(mǎn)足了高通量計算對存儲系統的需求。


      4. 高速網(wǎng)絡(luò )交換

      集群配備了高帶寬低延遲的Infiniband高速網(wǎng)絡(luò ),滿(mǎn)足了應用軟件中各類(lèi)MPI程序數據交換需求,提高了多節點(diǎn)之間的并行效率,加快模擬計算過(guò)程。


      5. 軟件系統

      寶德Powercloud集群管理和作業(yè)調度系統,實(shí)現設計、仿真平臺的統一門(mén)戶(hù),一體化管理,監控管理和作業(yè)調度。


      6. 編譯器方面

      支持Fortran77/Fortran95/C/C++等,并支持OpenMP 以及MPI 程序編譯。此外,我們還提供并行程序調試及調優(yōu)工具,以幫助用戶(hù)更好的完成程序開(kāi)發(fā)。寶德高性能集群系統配置豐富的數學(xué)函數庫和并行環(huán)境供用戶(hù)選用,包括Goto、Lapack、FFTW、MPICH 等。


      解決方案

      寶德 CAE 高性能計算解決方案為集群架構,采用基于第三代英特爾® 至強® 可擴展處理器打造的寶德全新一代服務(wù)器PR2715W為計算節點(diǎn),以及PR4010W為GPU加速平臺。所有硬件和軟件都部署在系統中,以打造實(shí)現高效并行、協(xié)同仿真、數據安全共享一體化。



      寶德高性能集群服務(wù)器均采用X86-64平臺,屬同構系統,可共享軟件資源和數據存儲空間,資源調度簡(jiǎn)單,節點(diǎn)配比可靈活調整,適應各種應用需求,能夠有效降低用戶(hù)的 總體擁有成本。

      方案優(yōu)勢
      • 高計算性能

        計算資源豐富,滿(mǎn)足 CAE 應用各種需求,提供合適的環(huán)境。還采用了英特爾密碼操作硬件加速技術(shù)來(lái)減少加密計算對于性能的影響,保證資源的高效利用。

      • 高通信能力

        該方案采用高帶寬低延遲的 InfiniBand 作為通信網(wǎng)絡(luò )來(lái)提升節點(diǎn)間的通信能力,大大降低了通信延遲。并且通 過(guò) IB 交換機實(shí)現所有計算節點(diǎn)的全互聯(lián)。

      • 高可靠性

        整套集群采用多種可靠性設計方案大幅度提升系統的可靠性,確保系統無(wú)單點(diǎn)故障。

      • 高擴展性

        能根據用戶(hù)需求靈活對現有計算資源和存儲空間進(jìn)行擴展。

      • 高安全性

        首次引入了 SGX 英特爾® 軟件防護擴展技術(shù),提供可信的執行環(huán)境。以及英特爾® 平臺固件彈性技術(shù)為BIOS閃存、BMC閃存、英特爾管理引擎和電源固件提供保護,防止外部攻擊。還有英特爾® 全內存加密,可確保從CPU訪(fǎng)問(wèn)的所有內存都是加密的,保障用戶(hù)憑據等敏感信息不會(huì )被竊取。

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