【正文】 。 并且IBM還承諾，通過利用和增強基于開放資源技術(shù)與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的Linux集群，來提供給客戶更多的機會。過去15年以來，IBM的專利數(shù)量都一直居于所有美國公司的首位。未來幾年，XX公司將進一步加大新產(chǎn)品的投放力度，進一步提升產(chǎn)品競爭力和市場營銷能力，全力打造23 款年銷量過10萬輛的戰(zhàn)略車型。在充分消化、吸收兩大股東領(lǐng)先技術(shù)和先進管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新發(fā)展，創(chuàng)造了“一撞、一漂、一貼、一認(rèn)證”的奇跡，取得了“家用第一車、環(huán)保第一車、安全第一車”和“史上最牛車”等諸多殊榮，樹立了“安全可靠、環(huán)保舒適、創(chuàng)新科技”的產(chǎn)品形象和品牌形象。目前擁有東風(fēng)雪鐵龍、東風(fēng)標(biāo)致兩大品牌的七大車型系列，包括東風(fēng)雪鐵龍凱旋、世嘉（三廂/兩廂）、薩拉2002年10月25日，由中國東風(fēng)汽車公司與法國雪鐵龍公司的合資合作提升為與法國標(biāo)致雪鐵龍集團的合資合作，導(dǎo)入標(biāo)致品牌，新的合資公司于2003年1月成立，新合資公司的中文名稱不變?nèi)詾閄X汽車有限公司(以下簡稱“XX公司”），英文名稱為“DONGFENG PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILE COMPANY LTD”（縮寫為“DPCA”）。在開始階段，在國內(nèi)作的研發(fā)可能還更多的出于本地化需求，不過，相信在不久的以后，會有更多的分析和研發(fā)需求會在中國出現(xiàn)。主導(dǎo)世界制造業(yè)方向的大集團公司目前都擁有大量的超級計算機用于產(chǎn)品設(shè)計和數(shù)據(jù)處理，制造業(yè)信息化是知識經(jīng)濟時代企業(yè)核心競爭的必要組成環(huán)節(jié)。而其中的半導(dǎo)體和制造業(yè)用戶所占的比例相當(dāng)可觀。隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展，特別是與其它學(xué)科如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、材料科學(xué)的結(jié)合，汽車應(yīng)用所需處理的數(shù)據(jù)信息量不斷增加，對運算能力的需求也越來越大，由于并行計算技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車CAE模擬的應(yīng)用平臺也逐漸從巨型機過渡到高性能計算機系統(tǒng)，這也為用戶提供了一個具有更高性價比的選擇。xCAT集群系統(tǒng)管理軟件 48IBM BladeCenter HS22 38二期擴展方案 31高性價比原則 26應(yīng)用通用性原則 24IBM Cluster 1600介紹 17第 3 章 汽車行業(yè)CAE應(yīng)用程序的特點及計算平臺的選擇 11 目 錄第 1 章 概述 4如果需求有所變化，北京九聯(lián)云天科技將對有關(guān)內(nèi)容進行相對應(yīng)的調(diào)整，并在本投標(biāo)未來版本中體現(xiàn)。文檔說明此文件屬于商業(yè)機密文件. 經(jīng)過有關(guān)方面批準(zhǔn)方可從作者獲取.保密說明 本建議書屬于商業(yè)機密文件，書中的所有信息均為北京九聯(lián)云天科技有限公司機密信息，僅供XX汽車客戶使用。XX汽車有限公司CAE高性能計算平臺方案建議書（初稿）2012年3月30日務(wù)必妥善保管并且僅在與項目有關(guān)人員范圍內(nèi)使用，未經(jīng)北京九聯(lián)云天科技有限公司明確做出的書面許可，不得為任何目的、以任何形式或手段（包括電子或機械復(fù)印、錄音或其他形式）對本文檔的任何部分進行復(fù)制、存儲、引入檢索系統(tǒng)或者傳播。IBM是國際商業(yè)機器公司的注冊商標(biāo)。汽車行業(yè)CAE分析的過程 11IBM Cluster 1350 Linux集群系統(tǒng)（IBM刀片中心）： 20系統(tǒng)高擴展性原則 24第 5 章 CAE高性能計算平臺方案 27第 6 章 相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)介紹 32IBM System x3650 M2 41IBM智能系統(tǒng)管理 49近年來，高性能計算作為大規(guī)模CAE應(yīng)用的基石，在工業(yè)和制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普遍和廣泛。其中美國半導(dǎo)體公司大約有70臺。 中國在世界上有“世界制造中心”的稱號，但是實際上我們的制造還大多數(shù)屬于很簡單的淺層面。從設(shè)計產(chǎn)品的設(shè)計到研發(fā)到制造，整個環(huán)節(jié)都會在國內(nèi)實現(xiàn)。 XX公司總部位于中國湖北武漢，分別在武漢、襄樊兩地建有包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝、發(fā)動機、車橋、變速箱等工藝的武漢一廠、武漢二廠、襄樊工廠。畢加索、新愛麗舍（三廂/兩廂）、C2，東風(fēng)標(biāo)致的307（兩廂/三廂）、207（兩廂/三廂）。始終堅持“關(guān)懷每一個人，關(guān)愛每一部車”的經(jīng)營理念，不斷為廣大用戶提供滿意的產(chǎn)品和服務(wù)，樹立起了良好的口碑和企業(yè)形象。以追求品質(zhì)口碑領(lǐng)先、追求科學(xué)穩(wěn)健發(fā)展、追求人車社會和諧為事業(yè)夢想，以成為最讓人信賴的轎車企業(yè)為發(fā)展愿景的XX公司已拉開來新一輪跨越式發(fā)展的大幕，必將在未來的中國汽車市場煥發(fā)更加奪目的光彩。第 2 章 關(guān)于IBM高性能計算的簡介高性能計算多年來一直是科技綜合實力競爭的制高點，也在一定程度上反映了各大公司在系統(tǒng)研發(fā)方面的實力。IBM長期以來致力于高性能計算領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用完善，當(dāng)其它IT廠商由于機會或者財務(wù)限制，在這種科學(xué)計算市場中進進出出時，IBM就從每年50億美金的研發(fā)經(jīng)費中按比例、持續(xù)地投入高性能計算領(lǐng)域。IBM將會成為這種方案的領(lǐng)先提供商，我們在世界各地成立了專門的隊伍，為Linux的發(fā)展貢獻力量，幫助客戶或合作伙伴將應(yīng)用移植到Linux平臺，開發(fā)更多的新技術(shù)和應(yīng)用。在高性能運算 TOP 500名中，IBM公司占有很大的份額。圖1：藍色基因系統(tǒng)示意圖在2008年6月最新公布的全球500強超級計算機中，188套來自IBM，其中5套位于前10名，35套位于前100名，其每秒鐘的運算能力總和達到了8903萬億次，%，占絕對主導(dǎo)地位。在CAE領(lǐng)域，長期以來IBM的行業(yè)專家在CAE代碼并行化和優(yōu)化方面有著有豐富的經(jīng)驗。圖1是CAE的分析過程。因此制造行業(yè)用戶在購買硬件 平臺的同時通常會購買相應(yīng)的科學(xué)計算軟件產(chǎn)品。采用隱式算法的軟件，擴展性相對較差，計算性能在816 CPU以上就很難獲得進一步的提升。Nastran對內(nèi)存，I/O性能要求高； （2）IFEA類應(yīng)用軟件通常使用共享內(nèi)存方式（pthreads或OpenMP），進行并行處理，其中ABAQUS不支持消息傳遞方式（MPI）的并行； （3）EFEA類應(yīng)用軟件（如RADIOSS、LSDYNA和PAMCRASH）和計算流體動力學(xué)軟件（如FLUENT、STARCD和PowerFlow）的硬件平臺支持的擴展性相對較好。 2．對稱多處理機（SMP） SMP系統(tǒng)采用商品化的處理器，這些處理器通過總線或交叉開關(guān)連接到共享存儲器。 3．工作站集群（COW，Cluster Of Workstation,簡稱Cluster） Cluster結(jié)構(gòu)是近年來發(fā)展勢頭很好的一種體系結(jié)構(gòu)。Cluster系統(tǒng)通常具有以下特 點： （1）系統(tǒng)由多個獨立的服務(wù)器（在Cluster概念下稱為節(jié)點）通過交換機連接在一起。 1．CAE軟件使用SMP系統(tǒng)存在的問題 理論上講，SMP系統(tǒng)可以勝任CAE應(yīng)用程序的運行，但是不可避免地存在一些問題。 此外，SMP系統(tǒng)由一個操作系統(tǒng)管理，如果沒有強大的資源管理軟件和作業(yè)調(diào)度軟件配合，很容易造成CPU分時處理多個任務(wù)的現(xiàn)象，即在一個CPU上同時運 行多個進程，從而影響整個系統(tǒng)的使用效率，同時難于保證關(guān)鍵任務(wù)的按時完成。這種類型的Cluster系統(tǒng)在承擔(dān)CAE應(yīng) 用軟件運行任務(wù)時也存在一些問題，比如共享內(nèi)存方式的并行模式只能運行在一個節(jié)點內(nèi)部，也就是說，最多只能用2個CPU去處理 OpenMP/threads類型的CAE任務(wù)，很難滿足應(yīng)用的時效性要求。當(dāng)設(shè)計CAE高性能計算整體解決方案時，要充分考慮用戶需求，比如資金預(yù)算、問題類型、分析規(guī)模、用戶數(shù)量、軟件License個數(shù)等，以此來確定最終的硬件選型。相比而言，顯式有限元軟件對系統(tǒng)硬件的要求略低一些，從性價比以及軟件的擴展性出發(fā)，推薦采用由2路的IBM System X作為計算節(jié)點的集群系統(tǒng)。 在同等價格的情況下，集群系統(tǒng)可以為用戶提供更多的CPU資源。 集群系統(tǒng)的特點在于雖然各個節(jié)點的計算性能有限，但是多個節(jié)點可以通過高性能網(wǎng)絡(luò)進行協(xié)同工作，共同完成大規(guī)模問題的求解。 在集群系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)的性能直接影響整個系統(tǒng)的實際運算能力。如圖2所示。使用IBM刀片中心作為節(jié)點來構(gòu)成Cluster1350系統(tǒng)具有以下特點：（1）采用刀片服務(wù)器作為節(jié)點，使傳統(tǒng)Cluster系統(tǒng)具有更高的集成度，更加省電，穩(wěn)定性更高；（2）刀片中心可以在7U高度中安裝14片刀片服務(wù)器共28顆CPU的集群系統(tǒng)。管理軟件包括：l xCAT集群系統(tǒng)管理軟件，可以同時管理多個集群, 包括UNIX集群和Linux集群；l Tivoli Workload Scheduler Loadleveler作業(yè)調(diào)度軟件，具有強大的作業(yè)調(diào)度、記帳及斷點/續(xù)算功能；l 充分優(yōu)化的并行使用與開發(fā)環(huán)境IBM PE，提供高性能的、完善的并行作業(yè)運行與管理；l 高性能的并行文件系統(tǒng)GPFS，為整個集群提供穩(wěn)定的共享文件系統(tǒng)。在過去的九十多年里，世界經(jīng)濟不斷發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)日新月異，IBM 始終以超前的技術(shù)、出色的管理和獨樹一幟的產(chǎn)品領(lǐng)導(dǎo)著全球信息工業(yè)的發(fā)展，保證了世界范圍內(nèi)幾乎所有行業(yè)用戶對信息處理的全方位需求。IBM是唯一一家在高端服務(wù)器行業(yè)有能力自己設(shè)計、研發(fā)和制造的廠家。IBM 多年在世界最快500套超級計算機中(TOP600)排名第一。對于影響大型高性能集群性能的I/O難點IBM有性能領(lǐng)先的通用并行文件系統(tǒng)（IBM GPFS）,GPFS可以根據(jù)用戶系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴展線性提升系統(tǒng)I/O帶寬。其次，IBM在系統(tǒng)層面保證（大型）高性能計算系統(tǒng)的可用和可靠性，除上述系統(tǒng)連接、監(jiān)控和系統(tǒng)管理功能外，IBM的優(yōu)勢在于IBM全球服務(wù)部以其在高性能計算上多年的經(jīng)驗和積累，將根據(jù)“應(yīng)用”和“客戶”的具體需求對整個系統(tǒng)運行環(huán)境的客戶化，包括IP地址規(guī)劃、主機名規(guī)劃、操作系統(tǒng)包規(guī)劃、各種服務(wù)規(guī)劃以及集群系統(tǒng)本身的安裝、維護、客戶化、集群作業(yè)的分發(fā)、集群資源的分配、并行軟件編譯環(huán)境等等。最后，廠家長期、穩(wěn)定的產(chǎn)品售后服務(wù)和技術(shù)支持體系也是保證一個生產(chǎn)處理系統(tǒng)正常運行的因素。第 4 章 CAE高性能計算系統(tǒng)設(shè)計原則應(yīng)用通用性原則如上所述，不同CAE軟件對計算機系統(tǒng)的需求差異很大，例如NASTRAN應(yīng)用對內(nèi)存和I/O的要求很高；而CFD類的應(yīng)用對CPU速度及網(wǎng)絡(luò)連接有較高的要求。因此設(shè)計一個有具有不同特點的多個子系統(tǒng)構(gòu)成的高性能計算系統(tǒng)也是一個對CAE應(yīng)用非常適合的做法。用來構(gòu)建該計算機系統(tǒng)的計算服務(wù)器必須具有強大的處理能力，并配合以高性能的網(wǎng)絡(luò)連接。為此，我們推薦采用更穩(wěn)定的Power服務(wù)器和可靠性很高的刀片系統(tǒng)作為計算節(jié)點，輔之以成熟的軟件系統(tǒng)和關(guān)鍵部件的冗余化設(shè)計，從而建立高可用的高性能計算系統(tǒng)。而ANSYS多處理器并行的效率更差。高性價比原則只遵循上面的原則會造成系統(tǒng)購置成本不受限制地增加，所以需要在高性價比原則給以制約。 根據(jù)測試結(jié)果及我們以往在汽車行業(yè)的經(jīng)驗，理想的計算環(huán)境應(yīng)該是SMP小機+Linux cluster的混合架構(gòu)；216。 考慮到碰撞等應(yīng)用對時間延遲的敏感性，建議采用InfiniBand等高速網(wǎng)絡(luò)連接，并制訂后期擴展計劃216?；九渲萌缦拢?） 計算節(jié)點: 8片HS22CPU：2 顆 Xeon X5670 CPU (Intel Xeon六核處理器, , 12M L3緩存, )RAM：24GB HDD：2 x 146GB ” SAS熱插拔的硬盤集成2個千兆以太網(wǎng)卡萬兆的子卡三年免費維護2）用于安裝計算節(jié)點的BladeCenter H Chassis 1個管理模塊1個兩組（4個）2900W電源模塊內(nèi)置千兆以太網(wǎng)交換機BNT萬兆交換機三年免費維護3）管理節(jié)點：1臺IBM x3650 M3CPU：2 顆 Xeon E5630 CPU( 12MB三級緩存，最高支持1066MHz內(nèi)存頻率， GT/s QPI，支持超線程、TurboBoost功能)RAM：16GB HDD：2塊146GB ” SAS熱插拔的硬盤集成2個千兆以太網(wǎng)卡1個雙口獨立千兆以太網(wǎng)卡三年免費維護4）I/O節(jié)點：2臺IBM x3650 M3CPU：2 顆 Xeon E5630 CPU( 12MB三級緩存，最高支持1066MHz內(nèi)存頻率， GT/s QPI，支持超線程、TurboBoost功能)RAM：16GB HDD：2塊146GB ” SAS熱插拔的硬盤集成2個千兆以太網(wǎng)卡1個雙口光纖通道卡萬兆以太網(wǎng)卡遠(yuǎn)程控制卡三年免費維護5）存儲設(shè)備IBM DS5300高性能磁盤陣列雙控制單元12塊300GB，F(xiàn)C磁盤6）機柜套件1個42U，19英寸標(biāo)準(zhǔn)機柜1套15英寸液晶顯示套件1套NetBAY Console Switch (KVM)，含鍵盤，鼠標(biāo)4個PDU 含配套電源線7）軟件部分1．操作系統(tǒng) ： Linux2．集群管理系統(tǒng) ：IBM xCAT本系統(tǒng)集群管理軟件采用xCAT完成集群管理功能，本方案建議選擇主管理節(jié)點作為xCAT的管理服務(wù)器，安裝xCAT服務(wù)器端軟件。xCAT工作邏輯如下圖所示：xCAT能夠通過單點控制來管理基于Intel的Linux系統(tǒng)群集。CSM的這種較高可靠性基礎(chǔ)設(shè)施和事件監(jiān)控功能，有助于快速檢查和解決問題，從而增強了群集的可用性。這樣便簡化了群集的管理，使其能夠很方便地擴展，有助于提高系統(tǒng)管理員的效率。 方案具有非常好的擴展性。n 通過創(chuàng)新的冷卻技術(shù)提供卓越的電源效率。模塊化設(shè)計能節(jié)約大量的電纜成本，而且在很大程度上減少了由于電纜太多而造成的混亂和路由上的麻煩。另外，風(fēng)扇、電源、交換機模塊、和管理模塊等部件都是可以熱插拔的。l 使用強大的 IBM Cool Blue?（酷藍）技術(shù)來管理您的數(shù)據(jù)中心，這種產(chǎn)品和工具組合可幫助客戶計劃、管理和控制數(shù)據(jù)中心的電源和冷卻系統(tǒng)，從而建立環(huán)保的綠色數(shù)據(jù)中心。此功能可以在有限的電源供應(yīng)基礎(chǔ)上在最大限度上提高對服務(wù)器的利用率。BladeCenter 可提供開放、易于使用且無縫集成的工具，讓您可以將精力集中在業(yè)務(wù)方面，而不是 IT 方面。另外，風(fēng)扇、電源、交換機模塊、和管理模塊等部件都是可以熱插拔的。最多可以配置2塊，為冗余配置?？梢允乔д滓蕴W(wǎng)交換機，