圖1 Phoenix超級計算機標識
Phoenix超級計算機是東方超算與北京三軸空間科技共同合作研發的水冷超級計算機,部署于中國科學院大學雁西湖校區,服務于物理科學學院張余洋課題組,用于基于密度泛函理論的量子力學計算研究。
Phoenix具備56個雙路英特爾至強鉑金級9282處理器的計算節點,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超級計算機部署實景
整套超級計算機部署在2套機柜空間內,全部計算節點部署于單機柜空間;管理網絡、計算網絡、管理節點、登錄節點、存儲節點、液冷控制單元(CDU)、環控設備集中部署于另一個機柜空間內。
集群架構介紹:
根據基于密度泛函理論的量子力學計算的應用運行特征,計算節點配置雙路英特爾至強鉑金級9282處理器(單顆處理器56核心/基礎頻率2.6GHz/最大睿頻3.8GHz)、24條32GB內存、1塊Omni-Path 100Gb網卡;系統管理網絡與硬件管理網絡共享板載千兆網卡,降低高密度部署中的網線密度;計算與存儲網絡配置2臺48口Omni-Path 100Gb交換機,2臺交換機之間1/3阻塞,在滿足大規模計算網絡通信需求的基礎上將更多的預算用于提升計算能力。
圖3 集群計算網絡架構
散熱制冷介紹:
圖4 散熱系統整機架構
計算節點采用冷板式與風冷雙散熱系統設計,散熱系統分為三部分:1.一次側干冷式冷塔2.二次側液冷控制單元3.環境精密空調。
工作原理:
一次側干冷式冷塔:采用自然風冷+壓縮機補冷方案,冬季采用自然風冷散熱、當自然風冷無法滿足冷塔控制箱設定的供水溫度時,壓縮器啟動補冷;
二次側冷卻分配單元:通過與一次側換熱,實現供應32攝氏度水給計算節點;
環境精密空調:計算節點運行中處理器與內存之外的熱量通過機箱風扇散發至機房環境,需按照整機功耗20%來配置恒溫恒濕精密空調。
冷板貼附在處理器和內存散熱面,依靠流經冷板的液體將熱量帶走實現高效換熱,主板、網卡、電源供應器等部件依靠冗余風扇實現風冷散熱。
圖5 計算節點機箱前/后視圖
圖6 節點冷卻管路/冷卻節點
使用Intel電源散熱實用程序PTU查看節點滿負載運行的狀態,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 計算節點滿負載運行狀態
一次側干冷式冷塔介紹:
圖8 一次側干冷式冷塔
圖9 安裝于機房內的冷塔控制箱和一次側供回水管路
圖10 一次側干冷式冷塔控制箱界面
二次側液冷控制單元介紹:
二次側液冷控制單元采用CoolTera RM100機型,換熱量100KW,4U高度內集成了雙循環泵和換熱器,提供了一次側進回水口和二次側進回水口,節省了機柜部署空間。
圖11 CDU RM100冷量分配控制器
圖12 CDU運行狀態界面
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的超級計算機研發、制造和運營商,基于大數據、人工智能和超級計算應用的融合計算平臺,提供超級計算機應用和服務。作為英特爾HPC數據中心專家,與英特爾、三軸空間和用戶合作研發超級計算機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、運維團隊,公司自有5000余套高性能計算節點,為科研、人工智能、影視特效等行業提供專業服務。三軸空間團隊有豐富的高性能計算集群設計、運維、行業應用經驗,旗下星海超算平臺、RenderG云渲染平臺在業內享有盛譽。
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