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曙光基于刀片服务器的CAE高性能计算平台解决方案

       CAE即计算机辅助工程设计,自二十世纪六十年代以来CAE技术得到飞速发展,其原动力是不断增长的工业需求,其中航天航空、能源动力等领域是其发展的强大的推动力。目前在航空、航天、能源动力等工业领域,利用CAE进行反复设计、分析、优化已成为标准的必经步骤和手段。如大型复杂飞行器结构的流-固耦合计算,涉及计算空气动力学、计算燃烧学、计算传热学、计算结构力学等众多学科。

CAE背景知识

      CAE主要分为建模,求解和后处理三个步骤,其中建模和后处理通常是在工作站中进行的,而CAE的核心即求解过程,需要占用大量的CPU、内存资源以及存储空间,通常要在高性能计算机上完成。常用的CAE软件主要有:Fluent,CFX,CFD-Fastran/ACE+,Ansys,Abaqus,MSC Nastran,LS-Dyna等。

      CAE应用程序基本可以分成两大类,一类是以Ansys,Abaqus以及Nastran等结构分析软件为代表的共享内存应用程序,这类应用程序的单个作业时对内存和存储I/O 的需求量非常大,并且通常在计算过程中,会产生大量临时存放但对性能需求很高的本地交换文件(Scratch),对于这一块的性能优化,可以起到事半功倍的效果,否则,用户所购买的昂贵的cpu/内存的效能也会大打折扣;另一类则是以Fluent、CFX、CFD-Fastran、ACE+等CFD软件和Ls-Dyna、Pam-Crash等显示结构分析软件为代表的分布式内存应用程序,该类应用程序并行效果好,对内存的需求没有共享内存类型的应用程序大,而且对本地交换硬盘性能要求不高。曙光公司CAE领域的专业工程师针对这两大类应用程序详细分析了其特点,并且和国内知名ISV进行了大量的联合测试,结合广大曙光用户反馈的宝贵使用经验,推出了CAE高性能计算平台解决方案。

TC2600刀片+A950 SMP完美组合,满足各类应用程序需求

曙光公司提出了基于刀片服务器的CAE高性能计算平台设计方案,该方案总共包括6个部分:50节点的TC2600刀片机群、2台A950r-F SMP小型机服务器、2台A620r-F IO节点、SAN存储网络、IP SAN存储网络以及管理节点和图形工作站区域等。


曙光CAE高性能计算平台方案示意图

曙光CAE高性能计算平台方案将TC2600刀片和A950r-F SMP完美组合,可同时满足各类应用程序需求。曙光刀片式服务器TC2600是为了突破计算机系统规模增加而效能降低的计算机发展瓶颈而设计推出的。它采用超高密的刀片式服务器架构,内置高效网络交换系统,减少网络延迟;超强的系统处理器扩充能力,最大可支持20颗AMD Opteron双核处理器;优秀的散热设计,突破1U机架服务器空间设计极限,实现了7U 10片的超高密系统设计;通过系统的整体设计,减少不必要的功耗,有效降低整体系统功耗;同时引入了人性化的设计理念,处处体现以人为本的设计思想,是易管理、易维护、高可用的新一代服务器产品。TC2600是曙光人在服务器领域长期致力计算机技术研究的又一成功技术结晶。

整合高速网络系统设计:曙光TC2600刀片式服务器内部集成20Gb/s高速Infiniband交换网络,整合了全线速以太网交换机。同时可选的IOE扩展系统可以使用户将工业标准部件如HBA卡、Raid卡以及Infiniband网络等集成到刀片服务器系统中,而不必像购买其他品牌刀片服务器时遇到的需要花费高额费用去购买硬件厂商的专用部件。

整合KVM Over-On-IP系统:为减少键盘、鼠标和显示器缆线管理的困扰,曙光将KVM Switch技术整合进TC2600服务器系统,可使10个子系统共享一套设备,而系统与系统间可透过单一缆线连接,可使多套TC2600服务器仅以一条缆线共享一套KVM装置,并可以通过远程管理服务器系统。

高可靠的产品设计:曙光TC2600刀片式服务器采用全冗余结构设计,可以极大的保障电源系统、散热系统、存储系统等的高可用性,提高了整体系统的稳定性。同时TC2600还提供对所有部件监控的系统管理机制,如组件的状态是否正常,操作电压是否正常,系统散热是否正常,温度是否偏高等等。

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