加州大學(xué)的歐文分校引以為豪的是其卓越的科學(xué)研究歷史。在幾年之前,加州大學(xué)歐文分校沒有足夠的計算能力用于支持其備受贊譽的諾貝爾團隊,也就是在大氣化學(xué),生物信息學(xué),生物制藥學(xué)以其其他專注于化學(xué)及合成化學(xué)的學(xué)科中年輕的、創(chuàng)新性研究人員。該學(xué)校的研究人員必須將數(shù)據(jù)外包給高性能計算實驗室,比如芝加哥的菲米實驗室,美國國家大氣研究中心,斯坦福線性加速器中心以及圣迭戈超級計算機中心。
加州大學(xué)歐文分校物理科學(xué)學(xué)院化學(xué)建模設(shè)施與GreenPlanet HPCC的主管Nathan R. M. Crawford 博士說:“我們的研究人員曾經(jīng)不能主宰自己的命運。他們需要立刻訪問大型計算資源以快速追蹤在真實和虛擬世界中進行的實驗的令人興奮的結(jié)果。申請和獲得大型超級計算機的時間往往間隔數(shù)周甚至是幾個月,這拖延了研究的進度,扼殺了眾多的科學(xué)計算應(yīng)用?!?/P>
尋找合作伙伴
加州大學(xué)歐文分校所有的大型研究小組同物理科學(xué)學(xué)院GreenPlanet HPCC 的前執(zhí)行總監(jiān)Ronald D. Hubbard進行了會面,他們認(rèn)為加州大學(xué)歐文分校需要一個HPC解決方案。Hubbard回憶說,“我們整理了一個計劃,認(rèn)為能夠付諸實施的唯一方法就是尋找合作伙伴,而不僅僅是供應(yīng)商?!庇捎谠诩又荽髮W(xué)歐文分校暗粒子物理學(xué)家與Intel公司合作的案例研究方面所做的工作,Hubbard最近被計算機世界榮譽計劃授予2010桂冠大獎。“Dell和Intel接受了來自公司CEO Michael Dell以及Craig Barrett的挑戰(zhàn),他們承諾親自在加州大學(xué)歐文分校進行高性能計算。通過向我們開放工程與設(shè)計的構(gòu)建過程,我們能夠得到先進的工具以及高端產(chǎn)品(未必是成品),最后允許我們進行沒有他們幫助就不可能做成的工作?!?/P>
加州大學(xué)歐文分校的HPC解決方案GreenPlanet,最初配置了88臺采用了Intel 至強處理器的Dell PowerEdge 1950服務(wù)器以及14臺PowerEdge 2950服務(wù)器。QLogic TrueScale InfiniBand interconnect在結(jié)點之間提供了高吞吐量,低延遲連通性。Dell PowerVault MD1220和MD 1000直連存儲陣列交付了機架密集型,可擴展存儲。
擴展聯(lián)邦捐贈
基礎(chǔ)設(shè)施到位后,接著便得到了聯(lián)邦政府的資金。
Crawford 說:“由于我們在科學(xué)界與美國國家科學(xué)基金會,美國國家健康機構(gòu),美國能源部,美國國防部以及美國宇航局的關(guān)系,我們已經(jīng)申請并獲得了聯(lián)邦捐贈,在過去的29個月中將GreenPlanet從102個結(jié)點擴展至超過了300個節(jié)點,另外還訂購了20個節(jié)點。我們申請了11個補助基金,得到了10個。另外還有12個在申請當(dāng)中?!?/P>
加州大學(xué)歐文分校的聯(lián)邦捐贈規(guī)??缭搅藦V泛的科學(xué)活動。有兩千萬美元授予了加州大學(xué)歐文分校的化學(xué)時空限制項目,這使研究人員第一次使用高分辨率的圖像觀察細(xì)胞內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的照片成為了可能。宏觀世界中的其他項目將收集宇宙中最遠新星的數(shù)據(jù)
Crawford 說:“在宏觀與微觀之間,我們推進了在大氣化學(xué),合成化學(xué),理論化學(xué)論以及藥物化學(xué)方面的研究,同時還對大量的氣候,天氣,地質(zhì)了進行模擬,范圍從大氣層頂部一直延伸到地下深處?!?/P>
在50%的空間內(nèi)完成150%的工作
GreenPlanet擴展集群超過了350臺機器,包括采用Intel Xeon 5500 系列處理器以及Intel Xeon 5600系列處理器的Dell PowerEdge R710,R610以及R410。Crawford 說:“目前,我們正在采購配置了Intel Xeon 5600系列處理器的Dell PowerEdge C6100服務(wù)器,Intel Xeon 5600系列處理器是Intel最新以及最高端的處理器。我正在推薦在新采購的節(jié)點中采用該系列處理器?!?/P>
PowerEdge C6100在2U機架內(nèi)包括4個雙核服務(wù)器節(jié)點,這是一個令人興奮的、超大規(guī)模的用于HPC環(huán)境以及云建設(shè)的構(gòu)建塊。
Crawford 說:“通過Dell和Intel的努力,我們已經(jīng)能夠加快我們的研究活動,另外我們已經(jīng)看到完成每項工作時所帶來的大量的能源和空間節(jié)省。實際上,Dell在C6100系列服務(wù)器中嵌入了Intel Xeon X5600系列處理器,我們能夠在原有50%的空間內(nèi)完成150%的工作。而且C6100系列服務(wù)器比我們一年以前購買的采用Intel Xeon X5500 系列處理器的PowerEdge R610還要便宜。而且QLogic TrueScale QDR InfiniBand Fabric處理每個節(jié)點額外的處理器內(nèi)核引起的多增加的50%消息傳遞綽綽有余。Dell,Intel以及QLogic的伙伴關(guān)系明確地允許我們增加研究活動中大規(guī)模,高并行應(yīng)用所需要的吞吐量。”
Dell和Intel的解決方案同時還節(jié)省了28%的能源消耗。Crawford 說:“像我們這樣的大學(xué)在尋找合作伙伴時,需要考慮很多因素。Del給合作伙伴帶來的是能夠進行更高密度,可擴展性更高的研究計算。沒有Dell的幫助,GreenPlanet項目將會是分散的,昂貴的盒子的集合,而且將面臨令人頭疼的擴展和維護問題。正式通過Dell與合作伙伴緊密協(xié)調(diào)流程,我們才能夠在短時間內(nèi)獲得如此大的成功。GreenPlanet設(shè)計用于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。為了使其投入運行,花費了大量的人力,流程以及生產(chǎn)過程。正是Dell,Intel以及QLogic讓這一切成為了可能。”