近日，云南大學的科研人員在新引進的曙光4000A超級計算機上進行了HIV 病毒gp120 糖蛋白分子動力學模擬實驗，運算時間從以往通過單機需要一星期縮短到了13個小時。

西陲名校的困惑

位于中國西陲的云南大學已經擁有了80余年的歷史，是國家“211工程”重點建設的高校之一。隨著教學科研工作的不斷深入，各學科對大型、密集、高性能計算的需求與日俱增，材料科學、信息科學、數理化、生命科學、地理和大氣科學的科研人員都急需一個能提供高性能計算服務的平臺，而分散在各學院和實驗室的現有計算資源都無法滿足如此大規模的計算需求。

為了解決這一矛盾，云南大學從 211建設經費中劃撥出了專款，要建一個高水平的高性能計算中心！這一中心不僅要能實現高速網絡環境下多種計算資源的有效聚合與充分共享，為各學科提供高性能計算服務，而且要為云南省重要領域的大型計算軟件開發提供支撐，并逐步形成多學科交叉和創新研究的平臺。

上海超算的啟示

上海超算采用中國最快超級計算機10萬億曙光4000A成功部署國家網格和上海信息服務平臺的做法在國內外引起了廣泛的關注，也同樣成為云南大學的參考樣板。云南大學的領導在對上海超算和曙光公司進行實地考察，并在曙光技術支持部的高性能計算測試實驗室中進行軟件測試后，一個采用曙光 4000A搭建高性能計算中心的藍圖開始萌生。

9月，云南大學高性能計算中心正式成立，新引進的曙光4000A也開始投入運行。這套基于機群架構的超級計算機系統采用了96顆AMD皓龍處理器，配備了192GB海量內存和2044GB外部存儲，峰值計算速度達到了每秒 3840 億次，在11月公布的2005年中國高性能計算機性能TOP 100排行榜中，排第89位。中心通過采用國際標準超級計算機性能測試標準 HPL 程序對曙光4000A進行了 Linpack 測試，系統 Linpack 運算與峰值比為 75.83% ，比上海超算曙光4000A 還要高出近4個百分點。

據云大高性能計算中心技術負責人介紹說，引進的曙光4000A是個中等規模的機群系統，由高速計算網、存儲接入網和治理監控網等3套網絡組成，其中24個計算節點全部采用2U高密度的機架式四路服務器天闊R4280A。由于該服務器采用了AMD皓龍64位處理器，具有直連架構、HT超傳輸技術、集成內存控制器等特點，加上曙光自主研發設計的四路主板，節點機和機群系統的性能和穩定性都得到了很好的保障。該款產品僅在上海超算就部署了500多個節點，平均無故障運行時間達到了25萬小時的驚人品質。

曙光4000A初顯身手

在試運行階段，高性能計算中心聯合校內的多家相關研究單位，針對一些成熟的高性能計算應用課題做了初期聯合測試，測試結果達到預期性能指標。生命科學院生物資源保護與利用重點實驗室使用 Gromacs 分子動力學模擬軟件從事 HIV 病毒 gp120 糖蛋白分子動力學模擬實驗，在運行 24 個節點、每節點 1CPU的 條件下，1ns 蛋白質結構模擬僅需13小時，而以往在單機上要運行整整一個星期。資源環境與地球科學學院大氣數值模擬實驗室則進行了黑炭氣溶膠輻射氣候效應的數值試驗，即通過使用區域氣候模式 Regcm3 模式對 2001-2002 年 BC 氣候效應進行數值模擬，以往在普通 PC 單機上運行需要 96 小時，目前使用該系統單節點僅需 48 小時，縮短了一半。

目前，高性能計算中心在前期調研的基礎上，部署了許多應用軟件，涉及大規模非線形復雜系統的計算和模擬、有限元計算、流體動力學計算模擬、分子動力學計算及力場模擬、計算化學與藥物篩選等領域，校內用戶已可通過網絡遠程登陸并提交相關計算作業。

云大高性能計算中心副主任李漢斌表示：“我們也曾嘗試過自己搭建集成系統，但十分不穩定而且速度慢，這次采用曙光4000A機群服務器，穩定性非常好，到目前還沒有出現過宕機現象，并且速度也明顯提高了好多倍。曙光4000A機群系統的引入有效地解決了云大在材料科學、生命科學、大氣科學等學科基礎研究上的高性能計算應用需求，同時也為云南各行各業科學研究和經濟建設提供了良好的服務。”

為了更好地推動高性能計算在云南省科學研究與經濟建設中的應用，進一步提高云南省科技創新能力，為云南省培養高性能計算研發和應用方面的高層次專門人才，云大高性能計算中心先后與中科院計算所、上海超算、曙光、 AMD、中科院昆明植物所以及上海藥物所等多家單位建立了全面的合作關系，相繼成立上海超算云南大學分中心、云南大學-中科院計算所高性能計算聯合實驗室、云南大學-曙光公司高性能計算技術支持中心、AMD64高性能計算教學科研實驗室等多個研發平臺，為推動云大深入開展高性能計算的教學、科研和應用奠定了良好的基礎。

曙光公司銷售總監王成江表示，隨著機群技術的日漸成熟，機群服務器已經教育城域網、高校信息化和教育科研網格建設中得到廣泛青睞。在西部四十多所高校校園網，北京、煙臺、上海、南陽等地城域網以及中山大學、北京郵電大學等重點高校的教育科研網格項目中，曙光機群服務器中的TC1700、曙光3000以及最新一代的曙光4000系列機群服務器實現了廣泛部署。云南大學高性能計算中心的建立和曙光4000A的成功運行，對西南地區高性能計算應用將起到非常好的示范和輻射效應，帶動其他行業通過高性能計算來提升業務效率和科技競爭力。