陕西师范大学物理学与信息技术学院 高性能GPU计算平台建设

项目背景

陕西师范大学物理学与信息技术学院是学校的主干学院。研究方向涉及光散射、光信息处理、光谱学、光学工程，天体物理、学科教学，功率超声、医学超声、声学测量、噪声测量、生物工程、材料物理、理论物理、电子信息等方面

复杂性科学交叉学科平台所涉及的科研工作需要进行大规模的浮点运算。鉴于GPU计算加速卡独有的硬件架构正是为高效率、低能耗地处理大量浮点运算而特别设计的，因此学院决定在原集群的基础上添加GPU计算模块以及必要的存储空间扩容。升级扩容后的集群要主要用于诸如具有大量节点的复杂网络或是众多神经元参与放电的脑电科学等问题的研究。

解决方案

志诚电子采用曙光公司专为GPU计算开发的天阔W580系列和业界著名的图形处理生产厂家NVidia 的TESLA K系列 GPU卡，来满足学院对浮点运算的需求。

曙光天阔W580企业级双路高端远程GPU图形工作站服务器，配置高端，在单台系统中可以支持4片业界主流的GPU卡，并且支持10Gb以太网或56Gb Infiniband等高速互联网络。单个节点可以提供最大18.308T单精度计算能力，4.68T双精度计算能力，以满足各种不同需求的计算需求。Tesla K40的核心频率具有745MHz，支持GPU加速，加速频率可达875MHz，显存频率也从之前的5.2GHz提高到了6GHz，带宽从之前的250GB/s提高到了288GB/s，搭配的是12GB显存，支持PCI-E 3.0，使得K40与CPU之间的带宽从8GB/s提高到15.75GB/s。

针对计算数据的存储，志诚推荐了NAS技术，采用曙光NAS的存储，物理容量近50TB，满足学院对存储的要求。

为了便于与原有的系统进行统一管理，新增节点部署3套管理软件，对整个集群统一管理，系统包含集群监控软件、集群管理软件、集群部署软件、集群作业调度管理软件、集群充值等软件功能特性；

客户受益

v   满足了客户对浮点运算的高性能计算要求

v   满足了客户对浮运算结果数据存储空间的要求

v   实现了新旧平台有效的统一管理