圖1 Phoenix超級計算機(jī)標(biāo)識

Phoenix超級計算機(jī)是東方超算與北京三軸空間科技共同合作研發(fā)的水冷超級計算機(jī),部署于中國科學(xué)院大學(xué)雁西湖校區(qū),服務(wù)于物理科學(xué)學(xué)院張余洋課題組,用于基于密度泛函理論的量子力學(xué)計算研究。

Phoenix具備56個雙路英特爾至強(qiáng)鉑金級9282處理器的計算節(jié)點,共有6272個計算核心,Linpack峰值521TFlops(每秒521萬億次雙精度浮點計算能力)。

圖2 Phoenix超級計算機(jī)部署實景

整套超級計算機(jī)部署在2套機(jī)柜空間內(nèi),全部計算節(jié)點部署于單機(jī)柜空間;管理網(wǎng)絡(luò)、計算網(wǎng)絡(luò)、管理節(jié)點、登錄節(jié)點、存儲節(jié)點、液冷控制單元(CDU)、環(huán)控設(shè)備集中部署于另一個機(jī)柜空間內(nèi)。

集群架構(gòu)介紹:

根據(jù)基于密度泛函理論的量子力學(xué)計算的應(yīng)用運行特征,計算節(jié)點配置雙路英特爾至強(qiáng)鉑金級9282處理器(單顆處理器56核心/基礎(chǔ)頻率2.6GHz/最大睿頻3.8GHz)、24條32GB內(nèi)存、1塊Omni-Path 100Gb網(wǎng)卡;系統(tǒng)管理網(wǎng)絡(luò)與硬件管理網(wǎng)絡(luò)共享板載千兆網(wǎng)卡,降低高密度部署中的網(wǎng)線密度;計算與存儲網(wǎng)絡(luò)配置2臺48口Omni-Path 100Gb交換機(jī),2臺交換機(jī)之間1/3阻塞,在滿足大規(guī)模計算網(wǎng)絡(luò)通信需求的基礎(chǔ)上將更多的預(yù)算用于提升計算能力。

圖3 集群計算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

散熱制冷介紹:

圖4 散熱系統(tǒng)整機(jī)架構(gòu)

計算節(jié)點采用冷板式與風(fēng)冷雙散熱系統(tǒng)設(shè)計,散熱系統(tǒng)分為三部分:1.一次側(cè)干冷式冷塔2.二次側(cè)液冷控制單元3.環(huán)境精密空調(diào)。

工作原理:

一次側(cè)干冷式冷塔:采用自然風(fēng)冷+壓縮機(jī)補(bǔ)冷方案,冬季采用自然風(fēng)冷散熱、當(dāng)自然風(fēng)冷無法滿足冷塔控制箱設(shè)定的供水溫度時,壓縮器啟動補(bǔ)冷;

二次側(cè)冷卻分配單元:通過與一次側(cè)換熱,實現(xiàn)供應(yīng)32攝氏度水給計算節(jié)點;

環(huán)境精密空調(diào):計算節(jié)點運行中處理器與內(nèi)存之外的熱量通過機(jī)箱風(fēng)扇散發(fā)至機(jī)房環(huán)境,需按照整機(jī)功耗20%來配置恒溫恒濕精密空調(diào)。

冷板貼附在處理器和內(nèi)存散熱面,依靠流經(jīng)冷板的液體將熱量帶走實現(xiàn)高效換熱,主板、網(wǎng)卡、電源供應(yīng)器等部件依靠冗余風(fēng)扇實現(xiàn)風(fēng)冷散熱。

圖5 計算節(jié)點機(jī)箱前/后視圖

圖6 節(jié)點冷卻管路/冷卻節(jié)點

使用Intel電源散熱實用程序PTU查看節(jié)點滿負(fù)載運行的狀態(tài),32攝氏度供水的情況下CPU核心溫度為50-65攝氏度,相對于最高運行溫度85攝氏度,供水溫度仍具有較大升溫空間。

圖7 計算節(jié)點滿負(fù)載運行狀態(tài)

一次側(cè)干冷式冷塔介紹:

圖8 一次側(cè)干冷式冷塔

圖9 安裝于機(jī)房內(nèi)的冷塔控制箱和一次側(cè)供回水管路

圖10 一次側(cè)干冷式冷塔控制箱界面

二次側(cè)液冷控制單元介紹:

二次側(cè)液冷控制單元采用CoolTera RM100機(jī)型,換熱量100KW,4U高度內(nèi)集成了雙循環(huán)泵和換熱器,提供了一次側(cè)進(jìn)回水口和二次側(cè)進(jìn)回水口,節(jié)省了機(jī)柜部署空間。

圖11 CDU RM100冷量分配控制器

圖12 CDU運行狀態(tài)界面

圖13 CDU供回水管路

北京東方超算科技有限公司是全球先進(jìn)的超級計算機(jī)研發(fā)、制造和運營商,基于大數(shù)據(jù)、人工智能和超級計算應(yīng)用的融合計算平臺,提供超級計算機(jī)應(yīng)用和服務(wù)。作為英特爾HPC數(shù)據(jù)中心專家,與英特爾、三軸空間和用戶合作研發(fā)超級計算機(jī)Phoenix。

北京三軸空間科技有限公司是一流的高性能計算集群建設(shè)、運維團(tuán)隊,公司自有5000余套高性能計算節(jié)點,為科研、人工智能、影視特效等行業(yè)提供專業(yè)服務(wù)。三軸空間團(tuán)隊有豐富的高性能計算集群設(shè)計、運維、行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗,旗下星海超算平臺、RenderG云渲染平臺在業(yè)內(nèi)享有盛譽(yù)。

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