发布于:2024-09-24来源:广电五舟构建华中农业大学超算平台,引领农业科研新纪元
中国作为农业大国,正持续强化对农业科学研究的投入,全国多所高等学府积极响应,不断深化在农业科研领域的探索与贡献。其中,经国务院批准的全国重点大学——华中农业大学,依托其深厚的农科传统优势,理农结合培植发展生命科学,通过交叉培植、整合集成、发展巩固、带动提升,用现代生物科学技术提升传统农科。学校正以此加速推进各学科间的融合,以增强其在农业科学及生命科学领域的国际竞争力与行业影响力。
作为一所涵盖全部农学门类的“双一流”大学,华中农业大学对高性能计算平台的需求不断增长。随着农业科研场景的日益复杂与多元化,对于异构计算能力的要求也在逐步提高。
为应对农业科研中各种变量和因素所带来的复杂数据处理需求,校方对高性能计算平台提出了以下具体要求:
异构算力:需提供多样化的计算能力,以适应科研场景的多样性及各学院的不同需求;
多集群调度:支持多集群的统一管理和监控,以便优化资源配置,提高资源利用率;
软件适配:学校科研软件以开源软件为主,依赖于特定领域开源社区,需充分考虑部分未识别的软件,从X86架构平滑迁移至ARM架构。
为满足校方要求,广电五舟凭多年深耕高校科研领域的经验与方案实力,为华中农业大学设计并搭建了基于ARM+X86+NPU的异构计算方案,一方面利用ARM处理器的低功耗和高效能的特性处理需要长时间运行的任务,一方面利用X86处理器进行大规模的高性能计算任务,结合昇腾架构的NPU加速卡处理特定场景的计算任务,实现计算资源的灵活分配和优化利用。
整个集群分为计算节点、大内存节点、NPU节点、管理节点、登录节点和运维节点。整个X86和ARM架构CPU总核数9792,CPU总理论双精度浮点计算能力596TFlops。本次方案的优势是大量采用了ARM架构的鲲鹏处理器,并搭载了昇腾AI处理器。
该解决方案不仅在算力效能上实现了对标准X86架构10%的显著超越,还通过深度的软硬件协同优化策略,针对农业科学的特定需求精细调校,确保了应用效能的再度攀升。这对于华中农业大学而言,意味着其核心研究部门,包括作物遗传改良国家重点实验室、动物科学技术学院及信息学院等,能够享受到前所未有的算力支持。
尤为值得一提的是,在对校内838款科研软件进行全面评估与适配的过程中,已有691款软件成功适配ARM架构平台,适配率高达82%,显著增强了系统的兼容性与运行效率。这一高比例的适配成果,不仅满足了当前科研工作的迫切需求,也为今后的科研发展和智能算力生态体系的培育奠定了坚实基础,有效缓解了长期以来困扰国内科研机构的缺“芯”少“魂”,即“芯片”与“操作系统”依赖问题,化危机为契机,将潜在的供应链风险转化为推动自主可控技术发展的动力。
广电五舟希望通过本项目,能够保障华中农业大学的科研活动及其相关产业链的持续健康发展,并在保障信息安全与技术独立性的前提下,实现国家农业科研效率与创新能力的双重飞跃。