【正文】 良好的技術(shù)支持 由于本系統(tǒng)是比較復(fù)雜的計(jì)算機(jī)環(huán)境， 在使用過程中不可避免的會(huì)遇到一些技術(shù)問題。 4. 開放 性和兼容性 本計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)符合公認(rèn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 包括體系結(jié)構(gòu)，硬件， I/O, 網(wǎng)絡(luò)，操作系統(tǒng)，開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具等 。 2. 有限投資獲取最大計(jì)算性能 在有限的投資前提下，高性能計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)具有優(yōu)秀的處理能力，它不僅具有符合要求的峰值性能 (Peak Performance)， 更重要的是應(yīng)具有穩(wěn)定的應(yīng)用性能（ sustained performance） 。它將為提供優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證的手段，最終實(shí)現(xiàn)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本。因此，在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)必須盡可能了解所使用的各項(xiàng)基準(zhǔn)測試指標(biāo)的實(shí)際含義，包含產(chǎn)生它們的環(huán)境和測試方法等。對基準(zhǔn)測試必須持一分為二的觀點(diǎn)。 基準(zhǔn)測試可以分為三類： 1) 系統(tǒng)基準(zhǔn)測試指標(biāo)：用于測試計(jì)算機(jī)各子系統(tǒng)的性能，其中主要有： ***高性能計(jì)算系統(tǒng)方案建議書 中國惠普有限公司 7 ? SPEC CPU2020 用于處理器子系統(tǒng)的指標(biāo)； ? McCaplin Stream 用于測試內(nèi)存帶寬指標(biāo)； ? TPCC 用于測試在線事務(wù)處理指標(biāo)性能指標(biāo)； 2) 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用基準(zhǔn)測試指標(biāo)：用于測試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行某種標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用的性能指標(biāo)，其中主要有： ? SPEC WEB 99 用于測 量計(jì)算機(jī)執(zhí)行 Web 應(yīng)用的性能指標(biāo)； ? SPEC MAIL2020 用于測量計(jì)算機(jī)執(zhí)行電子郵件應(yīng)用的性能指標(biāo)； ? SPEC JBB2020， SPEC JVM98 用于測量計(jì)算機(jī)執(zhí)行 JAVA 應(yīng)用性能指標(biāo)； ? Linpack 用于測量計(jì)算機(jī)進(jìn)行線性代數(shù)計(jì)算的性能指標(biāo)（也常作為測量計(jì)算機(jī)浮點(diǎn)計(jì)算速度的基準(zhǔn)測試指標(biāo)）； ? SPEC HPC96 用于測量計(jì)算機(jī)執(zhí)行高性能計(jì)算應(yīng)用的性能指標(biāo)； ? SPEC SFS97 用于測量計(jì)算機(jī)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)應(yīng)用的性能指標(biāo)； ? TPCD 專門用于測量計(jì)算機(jī)執(zhí)行數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用的性能指標(biāo)； ? SPEC glperf 和 SPEC viewperf 專門用于測量計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖形和圖象顯示方面應(yīng)用的性能指標(biāo)； 3) 實(shí)際應(yīng)用基準(zhǔn)測試指標(biāo)：許多重要的獨(dú)立軟件開發(fā)商 (ISV)都制訂了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行本公司開發(fā)的軟件產(chǎn)品的基準(zhǔn)測試指標(biāo)。因此，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能基準(zhǔn)測試的概念，即由某些中立的非盈利機(jī)構(gòu)開發(fā)出一組經(jīng)過精心統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和組合的程序，來量度計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行這組程序的性能指標(biāo)。 高性能計(jì)算主機(jī)性能評價(jià)體系 衡量主機(jī)系統(tǒng)或處理器計(jì)算處理能力的測試體系 (BenchMark)也有多種，如SPEC、 Linpack 等 , 尤其是通過 Linpack 值更可以衡量一個(gè)主機(jī)系統(tǒng)或一個(gè)處理器芯片的實(shí)際運(yùn)算能力 , 而不僅僅是虛的理論峰值能力。例如，一個(gè) 100*100*100 的柵格包含 100 萬個(gè)元素，該模型僅占用 32MB內(nèi)存，如果此柵格的分辨率提高 10 倍，這一模型就變?yōu)?1000*1000*1000，包含10億個(gè)元素，此模型的原始數(shù)據(jù)將占用 32GB 的內(nèi)存！因此不論是分布式內(nèi)存還是共享式內(nèi)存，要將此數(shù)據(jù)傳輸至內(nèi)存中，由 CPU 處理，就需要高帶寬，高容量，低延遲的體系結(jié)構(gòu)，當(dāng)然還需要強(qiáng)大的 CPU 進(jìn)行計(jì)算。 高性能計(jì)算應(yīng)用的特點(diǎn) 在傳統(tǒng)意義上高性能計(jì)算應(yīng)用是屬于 CPU 和內(nèi)存密集型的應(yīng)用 ,它對所運(yùn)行的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) (超級計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) )提出了幾個(gè)主要的要求 : 浮點(diǎn)計(jì)算能力 (尤其是 64位雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算 ),內(nèi)存帶寬和內(nèi)存容量及體系框架。今后的發(fā)展趨勢是在高端和超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中盡可能普遍地采用商品化和大批量的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件，包括處理器、互聯(lián)設(shè)備、 I/O、存儲(chǔ)、操作系統(tǒng)、語言、編譯程序、編程工具和應(yīng)用軟件。以后， Cray Research 公司的 T3D 和 CRAY T3E 開始使用商品化的 Alpha 處理器。這就要求廠商生產(chǎn)全系列的產(chǎn)品滿足不同規(guī)模應(yīng)用的需求、更加可靠地保護(hù)用戶原有投資、加速 IT 投資回報(bào)，而且也要求實(shí)現(xiàn)資源按需供應(yīng)和更大范圍的資源共享，推動(dòng)了網(wǎng)格和公用服務(wù)等新的計(jì)算模式的發(fā)展。當(dāng)前，人類正在從工業(yè)化社會(huì)進(jìn)入信息社會(huì)，技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新、市場需求的瞬息萬變、競爭空間的迅速擴(kuò)大，要求企業(yè)采用 Inter、電子商務(wù)、電子商務(wù)企業(yè)等現(xiàn)代化手段，來適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。 向通用化方向發(fā)展 過去人們一般把計(jì)算機(jī)應(yīng)用分為科學(xué)計(jì)算、信息處理和自動(dòng)控制等類型。模擬的模型越來越 ***高性能計(jì)算系統(tǒng)方案建議書 中國惠普有限公司 4 大、計(jì)算的精度越來越高、對超級計(jì)算機(jī)性能要求也越來越高。高性能和高經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合已經(jīng)成為高性能計(jì)算領(lǐng)域最引人注目的發(fā)展趨勢。 高性能計(jì)算系統(tǒng)是提高一個(gè)科研機(jī)構(gòu)研究水平的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是一個(gè)國家科技與經(jīng)濟(jì)實(shí)力的標(biāo)志。 高性能計(jì)算系統(tǒng) 技術(shù)方案建議書 中國惠普有限公司 2020/11/16 ***高性能計(jì)算系統(tǒng)方案建議書 中國惠普有限公司 2 目錄 第一章 概述 .................................................................................... 3 高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展的趨勢 ................................................................................................................... 3 更高、更全面的性能要求 ..............................................................................................................3 向通用化方向發(fā)展 ...........................................................................................................................4 更加嚴(yán)格的預(yù)算約束 .......................................................................................................................4 使用商品化部件 ................................................................................................................................5 高性能計(jì)算應(yīng)用的特點(diǎn) ............................................................................................................................ 5 高性能計(jì)算主機(jī)性能評價(jià)體系 ............................................................................................................... 6 第二章 設(shè)計(jì) 方案 ........................................................................... 9 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 ................................................................................................................................................ 9 總體方案結(jié)構(gòu) .............................................................................................................................................. 10 SMP 計(jì)算服務(wù)器方案 ............................................................................................................................... 12 CPU 內(nèi)存配置數(shù)量計(jì)算 ................................................................................................................. 12 SMP 計(jì)算服務(wù)器型號(hào)及配置 ........................................................................................................ 13 基于 EPIC的安騰芯片技術(shù) ......................................................................................................... 15 高性能計(jì)算環(huán)境 HPUX 11i TCOE............................................................................................. 19 計(jì)算任務(wù)提交及管理 .................................................................................................................... 19 HP rx8620 計(jì)算服務(wù)器的特點(diǎn)和優(yōu)勢 ...................................................................................... 21 CLUSTER 計(jì)算集群方案 ............................................................................................................................. 22 HP Cluster 計(jì)算集群結(jié)構(gòu) .......................................................................................................... 22 Cluster 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)配置 ................................................................................................................. 24 節(jié)點(diǎn)互連、管理和用戶網(wǎng)絡(luò) ....................................................................................................... 26 Cluster 計(jì)算集群節(jié)點(diǎn)管理 ........................................................................................................ 28 Cluster 計(jì)算集群作業(yè)管理 ........................................................................................................ 29 HP Cluster 計(jì)算集群的特點(diǎn)和優(yōu)勢 ........................................................................................ 30 高性能計(jì)算外接存儲(chǔ)需求分析 ............................................................................................................... 30 HP方案的優(yōu)勢 ............................................................................................................................................ 32 附件 HP 的 HPC 應(yīng)用及成功案例 .......................................... 34 1 HP的基礎(chǔ)研究和國防研究 HPC解決方案 .........