戴爾：助力高性能計算走向普及

概要 01 HPC市場發(fā)展的重要驅(qū)動力 05 戴爾HPC戰(zhàn)略與價值優(yōu)勢 09 HPC要產(chǎn)品 14 HPC業(yè)應(yīng)用案例分享 24清華大學蛋白質(zhì)研究技術(shù)中心 25 總結(jié) 31概要概要，帶動產(chǎn)業(yè)價值鏈再分配?；跀?shù)字化的科技水平和服務(wù)創(chuàng)新能力決定著一個國家經(jīng)濟可持續(xù)增長的空間和企業(yè)的競爭力。在這一背景下，中國政府將“互聯(lián)網(wǎng)+”作為國家戰(zhàn)略，通過云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)和人工智能等新技術(shù)，優(yōu)化中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，提升中國企業(yè)在全球市場的業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力。在數(shù)字經(jīng)濟大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等將成為高性能計算新的驅(qū)動力，推動以及針對行業(yè)典型需求的解決方案，使高性能計算不再高不可攀，它不再只局限于科學研究、軍事應(yīng)用和氣象分析等領(lǐng)域的應(yīng)用，更在生命科學、基因分析、制造業(yè)、金融服務(wù)、醫(yī)療服務(wù)等行業(yè)快速普及。在中國市場，5G技術(shù)有望讓中國在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)和服務(wù)方面引領(lǐng)全球。高性能計算作為大數(shù)據(jù)、深度學習、人工智能的核心技術(shù)，帶動各行各業(yè)對高性能計算的需求，成為支撐“中國制造2025”、智慧城市、智慧醫(yī)療等國家大戰(zhàn)略的核心技術(shù)，以及經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級等領(lǐng)域的支撐為了進一步推進高性能計算在各行業(yè)中的普及應(yīng)用，幫助中國企業(yè)通過高性能計算，實現(xiàn)業(yè)務(wù)洞察、競爭力提升、企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，戴爾與合作伙伴一起積極構(gòu)建高性能計算生態(tài)環(huán)境，利用其在全球得以驗證的高性能計算架構(gòu)和行業(yè)解決方案，為用戶提供端到端的高助力高性能計算走向普及1516512958115165129581071810222全球HPC市場增長趨勢(百萬美元)面臨的挑戰(zhàn)高性能計算(HighPerformanceComputing，HPC)是通過并行計算提高運算速度，用以解決大規(guī)?？茖W計算和海量并發(fā)數(shù)據(jù)的處理問題。早期HPC架構(gòu)和相關(guān)設(shè)備均為封閉機型和專屬架構(gòu)，應(yīng)用僅限于科學xHPC而生的處理器性能越來越強大，降低了HPC的開支，簡化了HPC應(yīng)用的開發(fā)和部署；另一方面，HPC的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，不但在科學計算、天文、能源、軍事等方面繼續(xù)發(fā)揮著重要的作用，同時也廣泛應(yīng)用于醫(yī)學、HPC最早出現(xiàn)于上世紀60年代，主要用于解決軍事、科研等高尖端領(lǐng)域的計算問題。直到上世紀90年代中期，隨著基于集群技術(shù)構(gòu)建的高性能計算機的普及，使HPC的成本和編程的復雜度大幅度下降，從而為HPC的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。近年來，HPC更是進入了高速發(fā)展期，在技術(shù)進步的同時，應(yīng)用領(lǐng)域全球HPC市場2014年約為210億美元，預(yù)計到2019年將增長為312億美元，年復成為科學研究中繼理論科學和實驗科學之后的第三大支柱，更在一些新興的學科和領(lǐng)域成為科學研究的必備工具。近年來，隨著計算技術(shù)的發(fā)展，尤其是開放架構(gòu)和開源的日漸成熟，CPU從單核向多核演變，以及GPU在加速計算方面的給力表現(xiàn)，推動著HPC不斷向平民化演5984229服務(wù)器存儲中間件服務(wù)249776945044028486520064479546222320152016201720192014數(shù)據(jù)來源：IDC，201514073167679648246123應(yīng)用23562018HPC普及7.3%10.2%14.8%14.0%7.3%10.2%14.8%14.0%%3415.3%32.3%16.3%19.4%10.2%進，應(yīng)用領(lǐng)域也迅速擴展。比如近年來興起的基因組測序、與人們生活生產(chǎn)密切相關(guān)的氣象預(yù)報、制造業(yè)中的仿真設(shè)計，尤其是隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，應(yīng)用于大數(shù)據(jù)分析的HPC更是迅速發(fā)展，像互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用PCHPC印發(fā)了《十三五國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，其中HPC網(wǎng)等同時被列為“十三五”期間重點發(fā)展的新一代信息技術(shù)。這必將推動HPC技對于中國企業(yè)部署HPC的情況，中橋調(diào)研咨詢分別在2015年8月和2016年4月進行過兩次相關(guān)的調(diào)查，并就調(diào)查結(jié)果進行了比較，結(jié)果顯示，在受訪企業(yè)中，“已經(jīng)部署”和“未來12個月內(nèi)部署”兩個選項的2016年調(diào)查比率(10.2%和15.1%)都明顯高于2015年的結(jié)果(7.3%和11.0%)；尤其值得注意的是，選擇“正在評估HPC”的企業(yè)2016年(34.2%)是2015年的(15.3%)兩倍以上；而相應(yīng)地，“不會部署”和“不知道”的比率則大大下降。同時，中橋調(diào)研咨詢針對受訪企業(yè)中的典型代表進行了深訪，多數(shù)企業(yè)CIO表示：企業(yè)在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，數(shù)據(jù)量迅速增長，而這些數(shù)據(jù)無疑是企業(yè)的“命脈”，企業(yè)已HPC析，從而提升企業(yè)的競爭力。虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實、商情/輿情分析、人工智能等新技術(shù)和新應(yīng)用形成了HPC新的增長點。調(diào)研結(jié)果顯示，HPC已逐漸被中國企業(yè)所接受，并正貴公司是否考慮部署高性能計算(貴公司是否考慮部署高性能計算(HPC)2015年2016年不會部署不知道數(shù)據(jù)來源：中橋調(diào)研咨詢正在評估未來部署未來12-24個月內(nèi)部署未來12個月內(nèi)部署已經(jīng)部署面臨的挑戰(zhàn)面臨的挑戰(zhàn)綜觀近年來HPC的發(fā)展趨勢，推動其市場快速增長和應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展的主要驅(qū)動力來自以下幾方面：C?應(yīng)用數(shù)量和形態(tài)??應(yīng)用數(shù)量和形態(tài)?大數(shù)據(jù)?新興應(yīng)用?HPC門檻降低在數(shù)字經(jīng)濟的大潮到來之際，企業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為大勢所趨。據(jù)福布斯預(yù)測，到2018年，世界2000強企業(yè)中將有67%的企業(yè)將數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為業(yè)T內(nèi)將要把數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為戰(zhàn)略重點。在數(shù)字經(jīng)濟時代，IT應(yīng)用開發(fā)部署直接決定著企業(yè)通過數(shù)字化創(chuàng)新的在C2B的數(shù)字化新模式中，數(shù)據(jù)成為企業(yè)業(yè)務(wù)新引擎，系統(tǒng)處理能力決定著用戶體驗和增長空間，帶動 (2)大數(shù)據(jù)驅(qū)動力在數(shù)字經(jīng)濟時代，前瞻性、迅捷響應(yīng)、高效協(xié)作成為決定企業(yè)競爭力的軟資源。通過前后臺打通，實現(xiàn)全服務(wù)創(chuàng)新加速了線上線下協(xié)同、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作創(chuàng)新，驅(qū)動了大數(shù)據(jù)分析在大數(shù)據(jù)洞察、商情/輿情分大數(shù)據(jù)與HPC的結(jié)合衍生出了HPDA(HighPerformanceDataAnalysis，高性能數(shù)據(jù)分析)技術(shù)。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示，目前有67%的HPC資源用于HPDA，而機器學習/深度學習、欺詐檢測 (3)新興應(yīng)用驅(qū)動力在傳統(tǒng)的HPC領(lǐng)域，計算密集型的建模和仿真應(yīng)用、計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM/CAE)、天氣造、智慧醫(yī)療、智慧城市、智能家居，高性能計算都將成為核心技術(shù)。特別以及金融分析和商業(yè)決策等，其核心是大數(shù)據(jù)支持，HPC成為人工智能模型訓練的重要支撐平臺。HPCHPC普及也正從過去主要以傳統(tǒng)科研領(lǐng)域計算密集型為主，逐漸向新興的大數(shù)據(jù)、人工智能以及深度學習等方向進 (4)HPC門檻降低加速普及在傳統(tǒng)應(yīng)用和新興應(yīng)用對HPC的需求不斷高漲的同時，HPC的應(yīng)用門檻卻在不斷降低。首先，標準化HPC方案，降低了高性能成本門檻。HPC在架構(gòu)方面從最初的SMP(對稱多處理機)到MPP(大規(guī)模并行處理機)，發(fā)展到今天的集群系統(tǒng)(Cluster)，開放架構(gòu)已成為HPC的主流；在處理器方面，微處理器大舉進入HPC市場，CPU從單核演變到多核，并出現(xiàn)了針對HPC而優(yōu)化的芯片和架構(gòu)，在性能大幅提升的同時，性價比優(yōu)勢日益凸顯。在HPC市場上占據(jù)相當份額的英特爾至強融核處理器，以及英特OmniPathGPUHPC向更多領(lǐng)域普及。其次，針對行業(yè)HPC的藍圖參考架構(gòu)、高性能生態(tài)聯(lián)盟、高性能應(yīng)用框架，降低了HPC架構(gòu)部署管理難度和應(yīng)C高性能、擴展性強、靈活且易于管理的HPC平臺，進一步拓展HPC應(yīng)用領(lǐng)域是當今HPC發(fā)展面臨的挑(1)開放系統(tǒng)是HPC的主流目前，基于開放、標準的x86架構(gòu)，以及利用集群技術(shù)實現(xiàn)HPC系統(tǒng)無疑已經(jīng)成為技術(shù)主流，而不具有開放性的系統(tǒng)終將被淘汰或邊緣化。因此，開放標準、開放系統(tǒng)組件和開放用戶接口，簡化x86平臺與開放標準技術(shù)的集成，才能充分滿足用戶HPC系統(tǒng)平滑升級、業(yè)務(wù)拓展、系統(tǒng)維護以及投資保護等方面的需求。例如，采用基于開放、標準的英特爾處理器的高性能架構(gòu)，基于并行文件系統(tǒng)Lustre高性能存儲；有眾多廠商和大學科研機構(gòu)參與的OpenHPC開源項目，為HPC環(huán)面臨的挑戰(zhàn)(2)擴展性保證系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展HPC系統(tǒng)主要由計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)和集群軟件組成。隨著對計算機系統(tǒng)性能的要求不斷提高，HPC平臺既需要提供模塊化部署，同時，也應(yīng)具有較強的擴展能力，可以方便地實現(xiàn)節(jié)點增加、系統(tǒng)擴充和升級，以有效保護用戶的前期投入。在計算端，集群中的胖節(jié)點服務(wù)器需要配置多核HPC對存儲橫向可擴展的需求和高并發(fā)處理性能，以及網(wǎng)絡(luò)的靈活部署和高可擴展，決定著HPC(3)用靈活性應(yīng)對多樣化應(yīng)用HPC滿足不同應(yīng)用的個性化需求給傳統(tǒng)HPC產(chǎn)品帶來挑戰(zhàn)。HPC與應(yīng)用密切相關(guān)，因此其架構(gòu)需要面對多樣化需求的挑戰(zhàn)。例如，傳統(tǒng)的科學工程計算和深度學習對后臺的計算架構(gòu)需求并不一HPC密集型和I/O密集型等不同特征的多元化應(yīng)用時，仍然能夠滿足應(yīng)用對計算性能的需求。如采用模塊化構(gòu)建塊設(shè)計，可以進行數(shù)據(jù)密集型計算和縱向擴展并行處理；通過高可擴展的高性能服務(wù)器，可幫助用戶實(4)降低功耗是HPC的一大難題HPC以EB實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功耗的降低；通過智能能耗監(jiān)控軟件，密切監(jiān)控系統(tǒng)資源使用情況，及時關(guān)閉閑置資源，以降低能耗。英特爾推出的用于HPC平臺的至強融核處理器，就在降低成本、功耗和空間方面有HPC普及(5)端到端方案滿足個性化需求HPC項目建設(shè)是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及面廣且技術(shù)門檻高，而大多數(shù)用戶的HPC中心缺乏專業(yè)的運維團隊，缺乏標準化、自動化、專業(yè)化的管理流程。因此，用戶需要從前期系統(tǒng)的規(guī)劃與咨詢，到項目實施、技術(shù)支持都在內(nèi)的端到端解決方案，包括從基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)、驗證到配置服務(wù)，既方便部署，又能簡化維護和管理，減輕運維人員的負擔。鑒于此，用戶在計劃部署HPC系統(tǒng)時，中橋調(diào)研咨詢在對企業(yè)CIO就“評估高性能計算架構(gòu)最重要的三個因素”這一問題的調(diào)研結(jié)果顯示，隨著計算機性能的提升，能耗成為用戶和廠商共同關(guān)注的問題。值得注意的是，GPU選項在HPC評估高性能計算架構(gòu)的重要因素0.9%47.0.9%47.0%40.7%靈活性/模塊化高密度熱插拔40.2%40.2%5.3%工作負載驅(qū)動GPU選項數(shù)據(jù)來源：中橋調(diào)研咨詢戴爾戰(zhàn)略與戴爾戰(zhàn)略與價值優(yōu)勢秉承“在中國，為中國”戴爾中國4.0戰(zhàn)略，針對中國企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中對開放、可靠、高可擴展、HPC平臺生態(tài)圈的建立，加速HPC在中國的應(yīng)用和普及進程。戴爾通過創(chuàng)新、高性價比的解決方案組合，不僅滿足科學計算領(lǐng)域(基因工程、能源、國防、航空、氣象等)對HPC的需求，還滿足新IT應(yīng)用(云計算、大數(shù)據(jù)分析、深度學習、人工智能等)對HPC的需求，全方位將HPC市場化、商用化、普在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，由于數(shù)據(jù)量激增和企業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展所帶來的業(yè)務(wù)模式和應(yīng)用模式的變化，使企業(yè)對IT計算性能的需求不斷提升，而HPC正是能解決企業(yè)難題的有力手段。戴爾對企業(yè)用戶在數(shù)字化轉(zhuǎn)中的HPC需求深入了解，從HPC產(chǎn)品組合到行業(yè)解決方案，從優(yōu)化服務(wù)到合作伙怑，都有完善的計劃和策略。戴爾認為，在幫助科研機構(gòu)開展科研項目、推動科技和社會進步方面，傳統(tǒng)的HPC一直都在發(fā)揮著重要作用，如在歐洲電子對撞機、中國探月工程“嫦娥三號”等標志性項目中的應(yīng)用，戴爾同時致力于將HPC的功能打造成主流技術(shù)，使之服務(wù)于大眾，將大眾眼中“高深莫測”的HPC推向“大眾化”，使HPC不再神秘，易部署、易管理、低功耗、高性價比，讓各種規(guī)模的企業(yè)都能利用該技術(shù)，從而在競爭日益激烈的數(shù)字經(jīng)濟中獲得競爭優(yōu)勢，如在基因測序、精準醫(yī)療、制造業(yè)，甚至近年興起的人工智能和深度學習在此基礎(chǔ)上，戴爾又為多個垂直行業(yè)提供了高度靈活、設(shè)計精準的HPC系統(tǒng)。借助戴爾HPC解決方案，HPC普及為了進一步推進HPC的應(yīng)用和普及，讓更多的人都能用得上、用得起HPC，戴爾HPC制定了三個方向C其成功案例不勝枚舉。戴爾在全球通過與這些科研機構(gòu)的合作，為他們提供技術(shù)支持和服務(wù)，使這例如，戴爾為位于德州大學奧斯汀分校的德州先進計算中心提供技術(shù)支持和服務(wù)，這家HPC中心為德州和美國其他地區(qū)的科研人員提供全面的先進計算資源和支持服務(wù)；戴爾與翻譯基因組研究院TGenHPC用以處理下一代基因組測序中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)；戴爾與位于南非的科pseHoldingsHPC供HPC解決方案，推動對于該地區(qū)普遍存在的包括干旱、氣候變化以及HIV和瘧疾等在內(nèi)的具有共建“人工智能與先進計算聯(lián)合實驗室”，為中科院搭建基于HPC的人工智能和深度學習的研發(fā)和HPC圈不是一家廠商能夠全部搞定的。正是其復雜性，使得用戶在部署時更看重HPC的易部署、易管理性，更愿意采用端到端的解決方案。戴爾為此在全球范圍內(nèi)積極與業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的合作伙伴合作，包括如，在網(wǎng)絡(luò)方面，通過與Mellanox、英特爾合作，戴爾引入了Mellanox100Gb/sEDRIn?niBand技術(shù)和為可擴展HPC系統(tǒng)設(shè)計的英特爾Omni-Path架構(gòu)；為提高HPC性能，戴爾采用了專為HPC設(shè)計的英特爾至強融核處理器以及并行文件系統(tǒng)Lustre；與BrightComputing在Hadoop、和大學科研機構(gòu)參與的OpenHPC開源項目的積極倡導者，為HPC創(chuàng)IT、解決方案、咨詢服務(wù)和本地化方面具有許多領(lǐng)先的優(yōu)爾在HPC市場更側(cè)重于如何通過標準化和開源社群，簡化HPC的部署和應(yīng)用開發(fā)；通過戰(zhàn)HPC務(wù)價值的進程；通過中國本土生態(tài)聯(lián)盟，實現(xiàn)戴爾HPC“在中國，HPC獨特優(yōu)勢包括以下方面：HPC又具備預(yù)配置型系統(tǒng)的速度、簡便性和可靠性。針對特定的科學、制造和分析類工作負載，戴爾工程師和領(lǐng)域?qū)＜以O(shè)計并優(yōu)化了全新的HPC系統(tǒng)，不僅配備了經(jīng)過全面測試和驗證的構(gòu)建塊，同時各類企業(yè)或機構(gòu)都可以更快地選擇并部署經(jīng)過更新的戴爾HPC系統(tǒng)。目前戴爾已經(jīng)推出面向科學HPC同時，戴爾還聯(lián)合英特爾推出了Dell/IntelLustre高性戴爾戴爾戰(zhàn)略與價值優(yōu)勢?加速開源落地：戴爾是OpenHPC創(chuàng)始成員之一，具有加速開源在?中國戰(zhàn)略投入：戴爾在北京建立了高性能計算創(chuàng)新實驗室，可幫助?全球資源整合：戴爾通過全球戰(zhàn)略聯(lián)盟，結(jié)合HPC咨詢和服務(wù)，?開放產(chǎn)品方案：戴爾提供一系列基于開放技術(shù)的HPC端到端產(chǎn)品和針對典型行業(yè)HPC簡化方案，保證高可擴展HPC的穩(wěn)定安全，能生態(tài)鏈：將推動中國數(shù)字化轉(zhuǎn)型IT生態(tài)鏈作為戰(zhàn)略，通過云深度學習戰(zhàn)略合作，根據(jù)中國市場需求，打造HPC生態(tài)環(huán)境，簡化HPC部署和使用，提高HPC創(chuàng)新和管HPC普及(1)開放的HPC一站式產(chǎn)品戴爾提供基于開放技術(shù)的全面的HPC產(chǎn)品，包括從服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)到工作站，以及通過戰(zhàn)略HPC軟件和平臺。例如，戴爾針對大數(shù)據(jù)分析、深度學習推出了C4130高性能服務(wù)器；針對超可擴展計算性能和工作負載優(yōu)化，推出了C6320/C6420高性能服務(wù)器和R730/R740高性能服務(wù)器具有開放、靈活、高密度、低耗能、智能管理特點。通過提供IntelPhi處理器和NVIDIAGPU技術(shù)選擇，滿足用戶對HPC個性化的需求。同時，戴爾提供基于開放的萬兆/4萬兆/10萬兆以太網(wǎng)和In?niBand網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選擇，戴爾高性能的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品結(jié)合軟件定義和ActiveFabricManager簡化高性能網(wǎng)絡(luò)部署管理。此外，戴爾智能工作站廣為全球制造業(yè)用戶用于智能(2)端到端解決方案通過各種HPC應(yīng)用框架，最大限度地降低大數(shù)據(jù)和深度學習應(yīng)用HPC架構(gòu)部署管理的復雜度；HPCOpenHPC開源項目的創(chuàng)始成員之一，地質(zhì)、氣象、石油、軍事等“高冷”專業(yè)領(lǐng)域延伸到生命科學、制造業(yè)、大數(shù)據(jù)分析、深度學習、人工智能等領(lǐng)域。在中國市場，戴爾與中科院自動化所共同開發(fā)人工智能服務(wù)平臺。戴爾綜合得以驗證的HPC參考架構(gòu)和HPC模塊化部署，推出了針對不同行業(yè)應(yīng)用的解決方案，最大限度地簡化戴爾戰(zhàn)略與戴爾戰(zhàn)略與價值優(yōu)勢(3)創(chuàng)建HPC生態(tài)共贏局面打造HPC生態(tài)圈，與合作伙伴共贏，這既是戴爾HPC戰(zhàn)略之一，也是戴爾在HPC方面的優(yōu)勢。HPC由于其部署、運維和應(yīng)用的復雜性和技術(shù)要求高，單個廠商難以全面完成。因此，建立共贏的HPC生態(tài)圈就格外重要。戴爾在全球范圍內(nèi)積極與業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的合作伙伴聯(lián)合，同時，戴爾還與眾多大學和科研機構(gòu)建立長期的合作伙伴關(guān)系，共同開拓HPC應(yīng)用領(lǐng)域，實現(xiàn)戴爾、合作伙伴、用戶三方共贏。另外，戴爾在北京建立了高性能計算創(chuàng)新實驗室，幫助中國的用戶實現(xiàn)軟硬件的測試、驗證和創(chuàng)新，迄今為止，安裝測試過的平臺軟件包括：CentOS、RedhatLinux、AltairPBSworks、IntelEnterpriseLustre、聯(lián)科集團的CHESS、并行科技的Paraplus、藍海彤翔的(4)專業(yè)的戴爾HPC服務(wù)在HPC服務(wù)方面，戴爾能提供工廠集成服務(wù)、部署服務(wù)和遠程管理服務(wù)等。此外，戴爾公司為客戶提供完善的端到端的咨詢服務(wù)和解決方案，包括應(yīng)用、業(yè)務(wù)流程、咨詢、基礎(chǔ)架構(gòu)和支持，以及務(wù)解決方案。同時，戴爾提供了全面的電話和現(xiàn)場支持，如7×24電話支持，2小時響應(yīng)、6小時修復的現(xiàn)場服務(wù)，以及不同級別的“ProSupport”服務(wù)。戴爾專業(yè)的服務(wù)團隊畢博在HPC咨詢和服務(wù)方面有著豐富的經(jīng)驗和專業(yè)精神。同時，在HPC方面，戴爾還有一支技術(shù)HPC普及和主要產(chǎn)品戴爾在HPC方面，從產(chǎn)品組合到行業(yè)解決方案，從優(yōu)化服務(wù)到合作伙怑，戴爾提供了經(jīng)過驗證和認證的HPC解決方案。戴爾向HPC市場推出了面向生命科學、制造、科研等領(lǐng)域根據(jù)行業(yè)用戶HPC典型應(yīng)用HPC和解決方案，以及戴爾HPCNFS存儲方案、基于英特爾Lustre的戴爾HPC教育科研DellHPC方案生命科學DellHPC方案制造業(yè)DellHPC方案存儲方案DellLustre存儲方案Dell深度學習方案基基于工業(yè)標準的領(lǐng)先的戴爾產(chǎn)品和合作伙伴產(chǎn)品和服務(wù)處理器/加速器數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品戴爾服務(wù)器戴爾網(wǎng)絡(luò)戴爾存儲務(wù)理IntelIntel可擴展系統(tǒng)框架(ScalableSystemFramework)HseriesOmniPathIntelXeon&XeonPhiCnHPCCCpDSS7000MellanoxEDRInfiniBandNVIDIAandAMDGPUsCycleComputing(1)研究領(lǐng)域HPC方案目前，有越來越多的科學研究和重大工程中的關(guān)鍵問題都依靠大規(guī)模、高性能的計算機來完成，HPC系統(tǒng)已經(jīng)成為大學和科研機構(gòu)在研究領(lǐng)域不可缺少的工具。用于科學研究的HPC系統(tǒng)不僅需要高性能的計算能力、較強的擴展能力(實現(xiàn)節(jié)點增加、系統(tǒng)擴充和升級)，還需要高速存儲、萬兆以太網(wǎng)交換機、并行文件系統(tǒng)、集群管理系統(tǒng)等應(yīng)用。因此，教育科研機構(gòu)目前都在加快HPC平臺建設(shè)，通過部署、整合、優(yōu)化IT設(shè)施，建設(shè)一個開放、高性能、易管理的HPC平臺，HPC走向普及戴爾推出的適用于研究領(lǐng)域的HPC方案，就是要幫助研究機構(gòu)根據(jù)各種工作負載的獨特需求，快速開發(fā)HPC系統(tǒng)，以開展復雜的科學分析，為高校建設(shè)“雙一流”大學以及科研機構(gòu)完成科研創(chuàng)新針對一個研究機構(gòu)部署HPC系統(tǒng)，該方案提供了PowerEdge機架式服務(wù)器C4130，用戶可以選爾Lustre的分布式存儲，經(jīng)濟高效地滿足并發(fā)存儲性能和橫向可擴展存儲容量的需求。戴爾還為網(wǎng)或In?niBand網(wǎng)絡(luò)。此外，通過BrightClusterManager集群管理軟件，集成戴爾硬件管理，簡化HPC架構(gòu)的部署和管理。該解決方案提供出色的性能和靈活性，支持多種不同的結(jié)構(gòu)、計算、(2)生命科學HPC方案高性能計算機在生命科學研究中扮演著極其重要的角色。近年來，生命科學被廣泛用于醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)發(fā)展、藥物研究等領(lǐng)域，對計算性能和存儲高并發(fā)性能都提出了新的要求。例如在基因測序分析中，基因序列數(shù)目龐大，對基因進行同源性搜尋、比對、分析、遺傳發(fā)育分析等需要對海量、復雜、多變的數(shù)據(jù)進行分析計算，因此，需要用HPC來進行基因數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析?；驕y序分析戴爾針對生命科學領(lǐng)域?qū)PC的需求，基于全球最佳實踐，推出了戴爾生命科學HPC方案，可幫助生物信息學中心和遺傳學中心根據(jù)臨床要求經(jīng)濟快捷將基因分析轉(zhuǎn)為臨床治療方案，同時確保合規(guī)并保護機密數(shù)據(jù)。該方案屬于完全集成式戴爾HPC解決方案系列，包括高性能網(wǎng)絡(luò)、PowerEdge高性能服務(wù)器和高性能存儲方案。模塊化C6320服務(wù)器為用戶提供從4到40節(jié)點橫向可擴展性。同時，用戶可以選擇性能、內(nèi)存和高速I/O完美平衡的PowerEdgeFC430，還可以選擇PowerEdgeR930服務(wù)器作為大內(nèi)存節(jié)點；該方案針對生命科學高并發(fā)存儲性能需求，包括基于Lustre文件系統(tǒng)分布式存儲或者NFS存儲解決方案；計算網(wǎng)絡(luò)采用低延遲、高帶寬的DellxInniBand測試驗證，基于以上產(chǎn)品的戴爾生命科學HPC系統(tǒng)吞吐量性能高達每天163個基因組(10x樣本)或每天54個基因組(50x樣本)，能效低于2kWh/基因組(10x樣本)，與GDAPv1.0相比，和主要產(chǎn)品(3)制造業(yè)HPC方案“中國制造2025”加快了中國制造業(yè)從傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)變的進程。智能制造成為新的市場驅(qū)動力，推動中國市場物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的產(chǎn)品化過程。以汽車制造業(yè)為例，HPC成為GE“數(shù)字雙胞胎”的技術(shù)支撐，3D打印提高了汽車從設(shè)計到生產(chǎn)的效率，虛擬制造(三維虛擬裝配、沖壓仿真等)加速了實際生產(chǎn)近實時調(diào)優(yōu)、整車空氣動力學設(shè)計，提高了設(shè)計效率，虛擬試車場優(yōu)化了用戶體驗。HPC成為制造業(yè)向服務(wù)化轉(zhuǎn)型，以及提高制造科技水平，通過智能化實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升戴爾針對制造業(yè)的需求，提供多種工作站，滿足3D設(shè)計、虛擬現(xiàn)實設(shè)計，結(jié)合集群或兩者并用，簡化制造場景和客戶模擬設(shè)計，通過結(jié)構(gòu)分析和計算流體力學分析，提高設(shè)計效率和生產(chǎn)質(zhì)量。戴爾能根據(jù)用戶需求做整體方案的預(yù)先調(diào)優(yōu)，為特定應(yīng)用程序集的系統(tǒng)優(yōu)化，已有眾多的專業(yè)應(yīng)用軟件都在這套系統(tǒng)上做了驗證，包括ANSYS力學、CD-Adapco、電子設(shè)計自動化(EDA)。此外，PrecisionNVIDIATeslaGPUCUDA滿足并行計算應(yīng)用需求的突破性能。針對制造業(yè)HPC需求，戴爾為用戶提供靈活高性能技術(shù)選擇，以及端到端方案(4)深度學習HPC方案術(shù)被應(yīng)用到許多實際問題中，如自動駕駛、照片定位、實時語音翻譯、自動回復電子郵件、臉部識別等都是深度學習的研究范疇。深度學習多基于數(shù)據(jù)海量處理，需要很強的計算深度學習涉及數(shù)據(jù)準備處理、特征工程、建模、調(diào)參等環(huán)節(jié)。戴爾建立端到端的深度學習HPC平臺，簡化從數(shù)據(jù)準備到分析訓練結(jié)果的完整深度學習流程。針對深度學習，戴爾公司提供了靈活的HPC技術(shù)框架、產(chǎn)品、服務(wù)和專業(yè)技能。為滿足用戶對開源軟件的新需求，戴爾繼續(xù)強化了與BrightComputing公司的合作，簡化深度學習IT架構(gòu)的部署管理。針對在深度學習廣為采用開源技術(shù)Hadoop、Openstack、Lustre，戴爾提供藍圖方案，簡化架構(gòu)部署運維難度，提高深度學習業(yè)務(wù)創(chuàng)新速度。可選的機器學習框架有Ca?e、Torch、Tensor?ow、Theano；可選的機器學習庫OnSparkHPC走向普及2016年，中國科學院自動化研究所與戴爾公司共同發(fā)布了深度學習應(yīng)用與服務(wù)平臺“諸葛·深知”，為企業(yè)提供以深度學習為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)挖掘解決方案和計算平臺。戴爾HPC方案不僅支持中科院戴爾從客戶的需求出發(fā)，不斷提升自身的創(chuàng)新能力與產(chǎn)業(yè)布局完整性，同時整合優(yōu)質(zhì)資源，為不同行業(yè)、不同類型企業(yè)提供全面的、本土化、定制化解決方案。戴爾擁有完整的高性能計算產(chǎn)品線，包括靈活的高戴爾高性能服務(wù)器包括PowerEdgeR730、C4130、C6320、C6320P，以及戴爾最新發(fā)布的14GPowerEdgeR740、C6420等；高性能存儲包括Luster分布存儲、DSS7000超可擴展存儲和基于Linux器?PowerEdgeR730機架式服務(wù)器這是一款高可擴展的雙路服務(wù)器，實現(xiàn)了內(nèi)存、存儲、處理能力和GPU的資源整合，能夠提供強大的功能，適用于高密度應(yīng)用程序及虛擬化環(huán)PowerEdgeR730服務(wù)器能夠在2U的機架空間中提供卓越的功能。R730結(jié)合了強勁的處理器、REvDIMM插槽的DDR4RAM，具有必要的處理周期、線程和超大內(nèi)存容量，可為數(shù)據(jù)中心和云平臺交付更多、更大和更和主要產(chǎn)品R730最高可配置16個12GbSAS硬盤和12Gb高性能PowerEdgeRAID控制器(PERC9)，從而實現(xiàn)高度可擴展的存儲，可針對虛擬化環(huán)境大大加快數(shù)據(jù)訪問速度。此外，R730可利用可選的R730的選項最多可支持2個300瓦雙寬加速器/GPU，支持要求更高處理能力的環(huán)境，是HPC?PowerEdgeR740機架式服務(wù)器PowerEdgeR740服務(wù)器是戴爾14G服務(wù)器，針對工作負載加速進行了優(yōu)化。R740通過提供GPU和存儲擴展能力，提高應(yīng)用程序的性能，計算資源。憑借多達3個300W或6個150WGPU，R740具有多樣性功能，可適應(yīng)幾乎任何C?PowerEdgeC4130機架式服務(wù)器PowerEdgeC4130是針對苛刻的工作負載定制的高密度服務(wù)器，廣泛用于高性能計算?；谟⑻貭栔翉奅5-2600V4處理器的C4130高密度GPUPCIe負時，通過NVIDIATeslaGPU和英特爾至強融核處理器，進一步提升計算性能，滿足業(yè)務(wù)發(fā)展過程中對性能提升的需求。C4130提供不同配置，滿足用戶個性化高性能需求，單一CPUHPC走向普及?PowerEdgeC6320機架式服務(wù)器PowerEdgeC6320在緊湊的2U機箱中最高可共享基礎(chǔ)架構(gòu)，可最大限度提升超大規(guī)模計算性能，并節(jié)省空間以應(yīng)對不斷變化的工作負載。每個節(jié)點最高可配置44個內(nèi)核，即每個機箱最高ATAC6320利用DellOpenManage產(chǎn)品組合的技術(shù)并基于免代理iDRAC8(帶嵌入式生命周期控制器)，而輕松管理C6320。利用C6320的超大規(guī)模計算能力，可滿足對性能要求苛刻的工作負載密集型環(huán)境的要求，如HPCU大規(guī)模并行計算；分析和大數(shù)據(jù)，具有很大的計算密度，并能夠根據(jù)不斷變化的工作負載自定義服務(wù)器配置，從而可?PowerEdgeC6320p服務(wù)器節(jié)點PowerEdgeC6320p是1U服務(wù)器節(jié)點，提供72個內(nèi)核和低延遲選項，以加快運行并行HPC工作負載。C6320p服務(wù)器適合多個領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)密集型計算，具有平衡強大的處理能力與低延C6320p采用新一代至強Phi(融核)處理器，該處理器提供最多72個CPU核心，最高配備72個無序核，集成了16GB高帶寬的內(nèi)存，搭配新的光纖互連技術(shù)Omni-Path以及100GB的高速互連網(wǎng)絡(luò)。至強Phi(融核)處理器是完全針對HPC設(shè)計的CPU，最大限度地解決了HPC系統(tǒng)瓶頸問題。每個2U機箱最高可配4個節(jié)點、288個內(nèi)核(最大值)；每節(jié)點有6個最高可支持384GBDDR4內(nèi)存的DIMM插槽。因此，和主要產(chǎn)品和主要產(chǎn)品?PowerEdgeC6420服務(wù)器PowerEdgeCG服務(wù)器，可在一個超高密度的2U機箱中提供多達4臺獨立的熱插拔雙路服務(wù)器和高容量存儲，最大、C，爾Lustre并行文件系統(tǒng)的分布式存儲降低了高性能存儲的開支，滿足HPC容量和性能線性升級擴展，以及單一域名海量存儲需求。Dell/IntelLustre存儲解決方案選擇PowerEdge作為服務(wù)器節(jié)點、PowerVaultMD3作為存儲節(jié)點、通過高速100GbOPA或elManagerforLustreDellPowerEdgeR0PairDellPowerEdgeR0Active/PassiveSverConnectionswerVaultMDwerVaultMDOptionalforDNE)SSPairDellPowerEdgeR0Active/ActivewerVaultMDwerVaultMDHPC走向普及S戴爾DSS7000DSS7000高密度存儲服務(wù)器是戴爾數(shù)據(jù)中心可擴展解決方案(DSS)中的代表產(chǎn)品，可滿足未來給用戶提供定制化的服務(wù)器，滿足用戶對業(yè)務(wù)大規(guī)模擴展的需求，同時避免了數(shù)據(jù)中心體積的無限BDSS服務(wù)3.5“驅(qū)動器和兩個2-插槽服務(wù)器節(jié)點，可以較低的每GB成本為HPCNFS存儲解決方案NFSLinuxHPC圖指南、DellPowerEdgeR630Active/Passive12GbpsSASFailoverConnectionsDellPowerVaultMD34606GbpsSASConnectionDellPowerVaultMD3060e(Optional)和主要產(chǎn)品產(chǎn)品DellNetworkingHMellanoxInniBand?DellNetworkingH系列交換機戴爾網(wǎng)絡(luò)H系列交換機，基于英特爾Omni-Path架構(gòu)，縮短傳輸路徑，讓數(shù)據(jù)更靠近CPU，提高低時間延遲。戴爾H網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品讓高性能用戶更經(jīng)濟地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高性能和高可用性。戴爾高性能網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品包括萬兆、4萬兆、10萬兆交換機產(chǎn)品。同時，戴爾ActiveFabricManager?MellanoxEDRIn?niBandGbs機IC芯片Switch-IB，專為HPC而設(shè)計。同時也是一個可站HPC進的服務(wù)器、存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)外，還提供戴爾高性能Precision工作站。戴爾戴爾Precision工作站(塔式、機架式和移動)采用創(chuàng)新設(shè)計，配備戴爾Precision超高速硬盤和液冷選項，可提供強大而流暢的性能，以處理要求苛刻的任務(wù)，并且經(jīng)過專業(yè)應(yīng)用程序的認證。戴爾高性能工作區(qū)市場銷售量排名第一。HPC走向普及行業(yè)應(yīng)用案例分享行業(yè)應(yīng)用案例分享白質(zhì)研究技術(shù)中心PowerEdgeFXHPC分辨率為3.6埃米的蛋業(yè)務(wù)需求清華蛋白質(zhì)技術(shù)中心需要利用高性能并行計算手段解決生命科學領(lǐng)域的前沿性問題。通過構(gòu)建高性能集群HPC平臺，承載和支撐大規(guī)模生物學、醫(yī)學領(lǐng)域的研究計算任務(wù)，充分利用HPC平臺海量數(shù)據(jù)處理和并行計算能力，為生物大數(shù)據(jù)的高效處理和分析提供創(chuàng)新機制，滿足生命科學、生物解決方案清華蛋白質(zhì)技術(shù)中心引入了戴爾PowerEdgeFX2FC430融合架構(gòu)方案，構(gòu)建了一個擁有250個物理計算節(jié)點、5000個計算核心、存儲總?cè)萘繛?.92PB、理論計算能力為208Tlops、融合了英PC價值與客戶收益首先提高了計算能力，HPC平臺為分辨率高達3.6埃米(1埃米等于100億分之一米)的剪接體平臺為全國眾多生命科學項目提供計算服務(wù)，很多研究成果已經(jīng)在國際著名的《科學》、《自然》雜志上發(fā)表，影響巨大；第三，提升了服務(wù)品質(zhì)，計算數(shù)據(jù)量可以達到TB級別，比一般平臺高出4~5天才能完成的計算任務(wù)。HPC科研和教學課題組服務(wù)。伴隨著用戶數(shù)量的增長和所支持的學科課題組的增多，運算量也日益飆升，這給HPC中心帶來巨大壓力和多方面的挑戰(zhàn)。首先，存儲容量無法滿足數(shù)據(jù)量快速攀升需求，存儲性能不夠穩(wěn)定；其次是難以較好地支持小文件讀寫操作、并行文件系統(tǒng)無法快速響應(yīng)；此外，系統(tǒng)可管理性差、運維工作業(yè)務(wù)需求上海交大HPC中心針對HPC存儲系統(tǒng)面臨的諸多挑戰(zhàn)，決定對該系統(tǒng)進行升級，通過升級存儲系統(tǒng)，擴大存儲容量、提升存儲性能，高效解決伴隨用戶數(shù)量和數(shù)據(jù)量增長而帶來的存儲容量不足問題，經(jīng)濟高效地實現(xiàn)存儲容量的擴展升級，在使用HPC進行課題研究的過程中經(jīng)常涉及到小文件讀寫操作。對小文件讀寫速度的提升，可以從整體上保證存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定，從而整體提升計算速解決方案PowerEdgeR730，作為元數(shù)據(jù)服務(wù)器和對象數(shù)據(jù)服務(wù)器；戴爾基于光纖通道的PowerVaultMDMDSAN和高密度橫向可擴展存儲資源池。另外，行業(yè)應(yīng)用案例分享行業(yè)應(yīng)用案例分享價值與客戶收益戴爾基于IntelLustre和PowerVaultMD3構(gòu)成分布式存儲，通過節(jié)點升級擴展，為未來業(yè)務(wù)發(fā)展提供保障，保證上海交大對于HPC系統(tǒng)容量和性能的需求。同時，通過自動分層處理，滿足對象數(shù)據(jù)所需性能要求。戴爾PowerVaultMD3通過模塊化架構(gòu)，實現(xiàn)按需升級，節(jié)省存儲成R730服務(wù)器最大限度地提高各種類型工作負載的計算性能；通過16個12GbpsSAS驅(qū)動器和高雙RAID，加快應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪問速度；通過PCIeSSD實現(xiàn)動態(tài)加速。R730支持GPU，