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北大高性能计算平台“未名生科一号”超算系统上线运行
日期: 2018-10-26  信息来源: 计算中心

经过6个月的安装调试和测试运行,北京大学高性能计算平台“未名生科一号”超算系统于2018年10月26日正式上线运行。至此,北京大学用不到一年的时间,完成了“未名一号” “未名教学一号”“未名生科一号”等三套超算系统的建设,通过机制体制创新,建成了一个融教学科研计算、海量数据处理、信息管理服务于一体的高性能计算校级公共服务平台,能够较好地满足学校各学科领域对于大规模数据处理和大规模科学计算的普遍需求、专门学科领域对于高性能计算的特殊需求、各院系日常教学对于高性能计算的基本需求,通过组建一支高素质的专家管理团队和专业技术队伍,为学校的重点学科建设和高素质人才培养提供了有力支撑,取得了丰硕的科研成果,实现了学校建设高性能计算校级公共服务平台的初衷和目标。

“未名生科一号”整装待发

“未名生科一号”是学校根据生命科学及其相关前沿交叉学科建设的需要,在北大高性能计算校级公共平台上建设的第三套超算系统,主要用于冷冻电镜平台的数据处理和存储。“未名生科一号”将优先服务于冷冻电镜平台的科研工作,同时也为其他学科领域提供不低于30%的公共机时。“未名生科一号”的建成,将有效缓解高性能计算平台首套系统“未名一号”的排队情况,为广大师生营造更加优质的高性能计算环境。

“未名生科一号”采用联想深腾X8810超级计算机系统建设,由150个节点组成,共计4688个CPU核心,28块GPU卡,总体计算能力理论峰值为587.8TFLOPS,其中CPU节点计算能力为343.4TFLOPS,GPU等其他节点总计算能力为244.4TFLOPS,存储容量为10.2PB。计算节点CPU支持AVX-512指令集,大幅度提升了处理器的浮点运算能力,GPU节点采用最新的NVIDIA Tesla V100型号GPU,并采用NVLink方式连接,单卡GPU双精度浮点运算速度理论值可达7.8TFLOPS。计算网络采用omni-path架构,安装有intel、gcc等编译器,作业管理采用slurm调度系统,集群管理采用计算中心自主开发的集群监控管理套件。

技术人员正在紧张调试

“未名生科一号”于2018年6月21日投入试运行,累计为12个项目35位科研人员提供了计算支持,包括生命科学学院高宁和李宁宁团队,物理学院欧阳颀、毛有东和李新征团队,分子医学研究所陈雷团队,北京国际数学中心鄂维南团队。试运行期间,系统的平均使用率为94.7%。

北京大学高性能计算校级公共平台体制先进、技术领先、运行平稳、作业饱满、效率卓越、节能环保、成果丰硕,取得了良好的工作成效。自2018年1月3日正式投入运行以来,累计为学校26个院系的500余名师生提供了计算服务,支撑科研项目166个,支持发表高水平科研论文57篇,其中绝大多数为SCI一区或学科顶级会议论文,包括3篇Nature、1篇PNAS、1篇JACS、一篇PRL和3篇Nature子刊,并获得两项专利。成果分布于数学、物理、化学、生物、信科、工学、医学、药学、地学、大气、材料等10余个学科领域。

王恩哥团队在Nature发文揭示水合离子的微观结构和幻数效应

高宁团队在Nature发文揭示DNA复制起点识别复合物3-Å分辨率的结构

截至2018年10月23日高性能计算平台用户分布情况

截至2018年10月23日高性能计算平台支撑科研项目分布情况

高性能计算平台自第一套超算“未名一号”建成以来,因其卓越的技术优势、良好的推广宣传和周到的技术服务,迅速在业界和校内外取得了巨大反响,技术团队多次受邀在重要学术会议做大会交流,很多兄弟院校前来参观学习,校内科研团队上机积极踊跃,平台迅速成为北大科研工作的重要支撑。与此同时,很多在平台获益的老师希望在教学中也能使用系统,为课程实习和科研训练提供上机环境。为了不影响“未名一号”上的科研任务,计算中心克服困难,通过综合资源调配,快速搭建了一个专门服务于日常教学的小型超算系统“未名教学一号”,为全校师生提供免费上机服务。“未名教学一号”于2018年5月4日北大120周年校庆期间正式上线运行,不仅解除了老师们搭建系统的后顾之忧,更是体现了平台服务学校核心需求的大局意识,有效支持了北大人才培养工作。目前已经有204位用户在“未名教学一号”上机实习,欢迎有需要的师生前来使用。

兄弟院校前来参观交流

材料计算科学与工程任课老师与选课同学在机房合影

“未名生科一号”的建成,将为北京大学的尖端科研计算开拓新的发展空间。它既实现了高性能计算平台两级架构的建设思路,提升了平台对重大科研的支撑能力,又有效改善了生命科学的研究手段,对生物物理、定量生物学、结构分子生物学和分子医学等前沿交叉学科的发展起到重要的推动作用。未来,北京大学高性能计算平台将以先进卓越的技术、科学规范的管理以及丰富细致的用户服务助力更多高质量、原创性、标志性的科研成果产出,为北京大学创建世界一流大学夯实创新环境基础作出应有的贡献。

编辑:山石


   
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