以智算之力賦能科研創(chuàng)新，浪潮信息助力湘潭大學(xué)打造全新智算平臺(tái)

北京2023年9月19日 /美通社/ -- 隨著教育部和科技部公布了2023年度"高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃"（簡(jiǎn)稱"111 計(jì)劃"）名單，湘潭大學(xué)申報(bào)的"數(shù)學(xué)學(xué)科創(chuàng)新引智基地"入選。該國(guó)家級(jí)引智平臺(tái)，是學(xué)校"雙一流"建設(shè)取得的一大標(biāo)志性進(jìn)展。而這背后，湘潭大學(xué)智算中心建設(shè)及投入運(yùn)行也扮演了重要的角色。

湘潭大學(xué)智算中心是省屬高校"十四五"基建專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目，該中心將服務(wù)于全校各類學(xué)科建設(shè)及發(fā)展，如物理與光電工程學(xué)院、土木工程學(xué)院、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院、材料科學(xué)與工程學(xué)院、化學(xué)學(xué)院、自動(dòng)化與電子信息學(xué)院等，尤其對(duì)于數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院的雙一流學(xué)科建設(shè)將起到重要的支撐作用。

湘潭大學(xué)是綜合性全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)、國(guó)家"雙一流"建設(shè)高校。湘潭大學(xué)在人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、服務(wù)國(guó)家和湖南省戰(zhàn)略需求方面取得了顯著的成就。其中，數(shù)學(xué)學(xué)科是世界一流建設(shè)學(xué)科，數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)及相關(guān)學(xué)科人才培養(yǎng)質(zhì)量全國(guó)領(lǐng)先。作為成立最早的院系之一，數(shù)學(xué)學(xué)具有優(yōu)良的科研環(huán)境，建有國(guó)家級(jí)應(yīng)用數(shù)學(xué)中心 -- 湖南應(yīng)用數(shù)學(xué)中心、"科學(xué)工程計(jì)算與數(shù)值仿真"湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、"智能計(jì)算與信息處理"教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

現(xiàn)有的計(jì)算中心整體資源使用率接近極限

近年來(lái)，并行計(jì)算集群的計(jì)算能力不斷突飛猛進(jìn)，為科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的諸多難題的解決提供了強(qiáng)大的算力支撐。科學(xué)計(jì)算一般以準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型為根基，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算方法為手段，對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域中數(shù)學(xué)方程、氣候氣象、能源材料、生物醫(yī)藥等問(wèn)題進(jìn)行模擬。然而，隨著科學(xué)研究的深入，對(duì)于并行計(jì)算集群同時(shí)也提出更高的算力需求。

湘潭大學(xué)計(jì)算集群建設(shè)較早，部分計(jì)算節(jié)點(diǎn)老化失修，一方面算力遠(yuǎn)不能滿足湘大各類學(xué)科計(jì)算需求，另一方面，日漸頻發(fā)的小故障也令平臺(tái)運(yùn)維人員不堪其負(fù)，更加無(wú)法滿足服務(wù)湖南省"三高四新"戰(zhàn)略的需求，亟需建設(shè)新一代先進(jìn)的并行計(jì)算和智能計(jì)算中心。

AI + science，全新智算平臺(tái)為雙一流學(xué)科建設(shè)注入新動(dòng)力

湘大承擔(dān)了湖南省教育廳"十四五"基建專項(xiàng)年度重點(diǎn)支持項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容，該項(xiàng)目的建設(shè)也是建設(shè)湖南國(guó)家應(yīng)用數(shù)學(xué)中心和湘潭大學(xué)數(shù)學(xué)國(guó)家"雙一流"學(xué)科的必要平臺(tái)，同時(shí)也是數(shù)學(xué)應(yīng)用人才培養(yǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等方面有序建設(shè)發(fā)展的要求。

湘大網(wǎng)絡(luò)與信息管理中心深入分析學(xué)校相關(guān)學(xué)院計(jì)算需求，尤其數(shù)學(xué)學(xué)科對(duì)計(jì)算中心的需求，從算法設(shè)計(jì)、數(shù)值代數(shù)、高效系統(tǒng)仿真等多個(gè)角度，都需要計(jì)算中心的強(qiáng)大算力支持。如分?jǐn)?shù)階偏微分方程高效算法，金融衍生品定價(jià)模型訓(xùn)練等，數(shù)值求解的計(jì)算量更大，數(shù)值算法和數(shù)學(xué)建模對(duì)于異構(gòu)計(jì)算的要求更高。以超級(jí)異構(gòu)并行計(jì)算為核心，規(guī)劃建設(shè)智能計(jì)算集群系統(tǒng)。整體規(guī)劃設(shè)計(jì)總浮點(diǎn)峰值性能為416萬(wàn)億次的CPU雙精度理論計(jì)算能力和1404萬(wàn)億次的GPU單精度理論計(jì)算能力。

整體建設(shè)內(nèi)容主要包括智能計(jì)算集群系統(tǒng)建設(shè)、機(jī)房配套設(shè)施建設(shè)兩個(gè)部分，本方案主要涵蓋集群管理子系統(tǒng)、集群計(jì)算資源子系統(tǒng)、集群存儲(chǔ)子系統(tǒng)、集群網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、集群軟件系統(tǒng)、機(jī)房配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。

湘潭大學(xué)智算平臺(tái)邏輯拓?fù)鋱D

湘大智算中心建成投運(yùn)后，整體計(jì)算集群相對(duì)于之前性能提升10倍，整合系統(tǒng)資源，加倍提升了系統(tǒng)性能，集群整體資源利用率提升30%。同時(shí)通過(guò)模塊化機(jī)房配套方案，平臺(tái)環(huán)境一鍵巡檢，狀態(tài)告警提示等功能，相較于傳統(tǒng)IT建設(shè)模式降低了90%客戶的運(yùn)維成本。

該平臺(tái)已成為湘潭大學(xué)數(shù)學(xué)國(guó)家"雙一流"學(xué)科的必要平臺(tái)，為學(xué)校、湖南省乃至國(guó)家數(shù)學(xué)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)與計(jì)算平臺(tái)，為用戶取得顯著項(xiàng)目成果起到顯著支撐，也必將為建設(shè)湖南國(guó)家應(yīng)用數(shù)學(xué)中心貢獻(xiàn)科研力量。

計(jì)算力就是生產(chǎn)力，智算力就是創(chuàng)新力?？萍紕?chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，深刻應(yīng)用和影響著人類的工作、生產(chǎn)、生活各個(gè)方面，智慧算力中心的建設(shè)，也極大提升了高?？萍紕?chuàng)新的實(shí)力和能力。作為具有較強(qiáng)知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力的教育與科研基地，湘大智能計(jì)算致力于推動(dòng)高校科技創(chuàng)新能力的發(fā)展。通過(guò)對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用，為每一位師生提供優(yōu)質(zhì)的計(jì)算和數(shù)據(jù)資源，為加速數(shù)學(xué)學(xué)科前沿科技研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為打造全新智算平臺(tái)貢獻(xiàn)力量。