專利名稱：應(yīng)用于電磁仿真的gpu高性能計(jì)算平臺(tái)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置。
背景技術(shù)：
針對(duì)計(jì)算資源數(shù)量大、種類多、用戶更是來自多個(gè)部門和項(xiàng)目的復(fù)雜環(huán)境，系統(tǒng)不可能簡(jiǎn)單通過系統(tǒng)管理員人工地實(shí)現(xiàn)有效管理和維護(hù)，建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的開放式IT綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)是必需的。在現(xiàn)有的電磁仿真中CST STUDIO SUITE是面向3D電磁、電路、溫度和結(jié)構(gòu)應(yīng)力設(shè)計(jì)的一款仿真軟件，提供完整的系統(tǒng)級(jí)和部件級(jí)的數(shù)值仿真分析，典型應(yīng)用包含各類天線RCS、EMI/EMS, SI/PI、帶電粒子與電磁場(chǎng)相互作用、場(chǎng)路、電磁溫度及溫度形變等各類協(xié)同仿真；COMSOL Multiphysics是一款多物理場(chǎng)耦合分析軟件，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究以及工程計(jì)算，模擬科學(xué)和工程領(lǐng)域的各種物理過程。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，其特征在于包括GPU計(jì)算機(jī)服務(wù)器和并行存儲(chǔ)系統(tǒng)，所述GPU計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)由58個(gè)IU GPU服務(wù)器并行組成，所述IU GPU服務(wù)器并行連接有三路相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)線路且三路相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)線路與管理節(jié)點(diǎn)裝置相連，所述IU GPU服務(wù)器的三路數(shù)據(jù)線路為IPMI遠(yuǎn)程管理線路、40Gb Infiniban計(jì)算網(wǎng)線路和千兆以太網(wǎng)線路，所述IPMI遠(yuǎn)程管理線路與千兆以太網(wǎng)交換機(jī)相連，所述千兆以太網(wǎng)線路與千兆以太網(wǎng)交換機(jī)相連，所述千兆以太網(wǎng)交換機(jī)通過千兆以太網(wǎng)線路與并行存儲(chǔ)系統(tǒng)相連，所述并行存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)置有兩路相互獨(dú)立的IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路，其中一路IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路與IOGb Infiniband交換機(jī)相連，另一路IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路與40Gb Infiniband交換機(jī)相連，所述并行存儲(chǔ)系統(tǒng)通過千兆以太網(wǎng)線路與40Gb Infiniband交換機(jī)相連,所述40Gb Infiniband交換機(jī)與40Gb Infiniban計(jì)算網(wǎng)線路相連。進(jìn)一步地，上述的應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，其中，管理節(jié)點(diǎn)裝置為2U雙路服務(wù)器。更進(jìn)一步地，上述的應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，其中，GPU計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)安裝在機(jī)柜中。再更進(jìn)一步地，上述的應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，其中，并行存儲(chǔ)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)索引控制器MDC、數(shù)據(jù)存取模塊IOM和智能存儲(chǔ)單元SSU組成。本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步主要體現(xiàn)在[0012]本實(shí)用新型通過GPU高性能計(jì)算平臺(tái)來提升電磁方面的計(jì)算的性能，以達(dá)到最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最聞的科研成果，從而提聞IT投資回報(bào)，提聞生廣效率。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖I :本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，包括GPU計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)I和并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5，GPU計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)I由58個(gè)IU GPU服務(wù)器11并行組成，IU GPU服務(wù)器11并行連接有三路相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)線路且三路相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)線路與管理節(jié)點(diǎn)2裝置相連，IUGPU服務(wù)器11的三路數(shù)據(jù)線路為IPMI遠(yuǎn)程管理線路7、40Gb Infiniban計(jì)算網(wǎng)線 路9和千兆以太網(wǎng)線路8，IPMI遠(yuǎn)程管理線路7與千兆以太網(wǎng)交換機(jī)3相連，千兆以太網(wǎng)線路8與千兆以太網(wǎng)交換機(jī)3相連，千兆以太網(wǎng)交換機(jī)3通過千兆以太網(wǎng)線路8與并行存儲(chǔ)系統(tǒng)相5連，并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5設(shè)置有兩路相互獨(dú)立的IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路10，其中一路IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路10與IOGb Infiniband交換機(jī)6相連，另一路IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路10與40Gb Inf iniband交換機(jī)4相連，并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5通過千兆以太網(wǎng)線路8與40Gb Infiniband交換機(jī)4相連,40Gb Infiniband交換機(jī)4與40GbInfiniban計(jì)算網(wǎng)線路9相連。管理節(jié)點(diǎn)2裝置采用2U雙路服務(wù)器，可以增加安全性，且還能提高性能。GPU計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)I和管理節(jié)點(diǎn)2安裝在機(jī)柜中，機(jī)柜要能滿足一整機(jī)柜機(jī)器有良好的散熱，同時(shí)還要能夠有良好的空間和排線管道用來對(duì)機(jī)柜內(nèi)的機(jī)器安裝排線做到美觀及方便管理。機(jī)柜內(nèi)部還要能提供良好的供電系統(tǒng)，方便給機(jī)器供電。GPU計(jì)算節(jié)點(diǎn)I采用IU GPU服務(wù)器11，其IUGPU服務(wù)器11內(nèi)安裝I片NvidiaTesla C2075,Nvidia Tesla C2075不但可以提供更大的顯存，而且開啟ECC后的性能更提升了多達(dá)20%。計(jì)算網(wǎng)絡(luò)采用40Gb超高速Infiniband為計(jì)算數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)采用IGb以太網(wǎng)絡(luò)負(fù)載普通網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，兩種網(wǎng)絡(luò)互為備份，達(dá)成整體系統(tǒng)高可用性。并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5可以輕松擴(kuò)展超過PB和超過lOTB/s吞吐量的統(tǒng)一橫向擴(kuò)展存儲(chǔ)解決方案。同時(shí)并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5還能提供充分的數(shù)據(jù)冗余保護(hù)和先進(jìn)的自動(dòng)分層體系，通過數(shù)量有限的高速SSD固態(tài)硬盤大幅提升整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，使其空間使用率達(dá)到5/6，遠(yuǎn)超過其他鏡像方案的1/2使用效率。全冗余構(gòu)架，不存在單點(diǎn)故障源，前端網(wǎng)絡(luò)以萬(wàn)兆以太網(wǎng)為主，另外可以配置千兆網(wǎng)絡(luò)作為萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)的冗余。并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5還可以正確識(shí)別由高速SSD構(gòu)成的高速存儲(chǔ)層，并可以將合適的數(shù)據(jù)放置在該高速層上。重要的是，該并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5可以設(shè)定多種不同的策略，既可以根據(jù)訪問頻繁度設(shè)置，又可以根據(jù)用戶或者應(yīng)用類型設(shè)置。并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5由三部分構(gòu)成，包括數(shù)據(jù)索引控制器MDC、數(shù)據(jù)存取模塊IOM和智能存儲(chǔ)單元SSU，其中數(shù)據(jù)索引控制器負(fù)責(zé)處理并行文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)索引請(qǐng)求，兩臺(tái)數(shù)據(jù)索引控制器互為冗余，保證并行文件系統(tǒng)的高可靠性，連入Infiniband計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，保證與計(jì)算節(jié)點(diǎn)的高訪問帶寬；數(shù)據(jù)存取模塊負(fù)責(zé)處理并行文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，多臺(tái)數(shù)據(jù)存取模塊保證了計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的高性能，每臺(tái)數(shù)據(jù)存取模塊安裝兩個(gè)光纖網(wǎng)卡，互為冗余，與后端智能存儲(chǔ)單元連接；2個(gè)智能存儲(chǔ)單元實(shí)現(xiàn)了高速存儲(chǔ)空間與大容量存儲(chǔ)空間的結(jié)合，實(shí)際配置裸容量120TB SATA硬盤作為大容量存儲(chǔ)空間，I. 6TBSSD硬盤作為高速存儲(chǔ)空間，大容量存儲(chǔ)空間持續(xù)讀寫性能不低于3GBps，高速存儲(chǔ)空間隨機(jī)IOPS不低于30K，在分級(jí)存儲(chǔ)的配置方面，通過與作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)80%只須在運(yùn)行腳本和啟動(dòng)程序時(shí)從磁盤陣列中讀取一些小文件的作業(yè)可以使用高速存儲(chǔ)空間，20%會(huì)有G級(jí)大小的文件存取的作業(yè)可以使用大容量存儲(chǔ)空間。該裝置采用兩套網(wǎng)絡(luò)，該計(jì)算網(wǎng)絡(luò)前端存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)復(fù)用，使用的40G的Infiniband高速網(wǎng)絡(luò)，管理網(wǎng)絡(luò)采用千兆以太網(wǎng)，千兆以太網(wǎng)與40Gb Infiniband互為備份；后端并行存儲(chǔ)系統(tǒng)5的網(wǎng)絡(luò)以萬(wàn)兆以太網(wǎng)為核心，千兆以太網(wǎng)作為備份，前端存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的40GbInfiniband與萬(wàn)兆以太網(wǎng)之前通過Mellanox的網(wǎng)關(guān)連接。綜上所述，本實(shí)用新型通過GPU高性能計(jì)算平臺(tái)來提升電磁方面的計(jì)算的性能， 以達(dá)到最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高的科研成果來實(shí)現(xiàn)軟硬件最大程度的共享，從而提高IT投資回報(bào)，提聞生廣效率。需要強(qiáng)調(diào)的是以上僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，其特征在于包括GPU計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)和并行存儲(chǔ)系統(tǒng)，所述GPU計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)由58個(gè)IU GPU服務(wù)器并行組成，所述IU GPU服務(wù)器并行連接有三路相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)線路且三路相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)線路與管理節(jié)點(diǎn)裝置相連，所述IU GPU服務(wù)器的三路數(shù)據(jù)線路為IPMI遠(yuǎn)程管理線路、40Gb Infiniban計(jì)算網(wǎng)線路和千兆以太網(wǎng)線路，所述IPMI遠(yuǎn)程管理線路與千兆以太網(wǎng)交換機(jī)相連，所述千兆以太網(wǎng)線路與千兆以太網(wǎng)交換機(jī)相連，所述千兆以太網(wǎng)交換機(jī)通過千兆以太網(wǎng)線路與并行存儲(chǔ)系統(tǒng)相連，所述并行存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)置有兩路相互獨(dú)立的IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路，其中一路IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路與IOGb Infiniband交換機(jī)相連，另一路IOGb Infiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路與40Gb Infiniband交換機(jī)相連，所述并行存儲(chǔ)系統(tǒng)通過千兆以太網(wǎng)線路與40Gb Infiniband交換機(jī)相連,所述40Gb Infiniband交換機(jī)與40Gb Infiniban計(jì)算網(wǎng)線路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，其特征在于所述管理節(jié)點(diǎn)裝置為2U雙路服務(wù)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，其特征在于所述GPU計(jì)算機(jī)服務(wù)器和管理服務(wù)器安裝在機(jī)柜中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，其特征在于所述并行存儲(chǔ)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)索引控制器MDC、數(shù)據(jù)存取模塊IOM和智能存儲(chǔ)單元SSU組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用于電磁仿真的GPU高性能計(jì)算平臺(tái)裝置，包括GPU計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)和并行存儲(chǔ)系統(tǒng)，GPU計(jì)算機(jī)部分由58個(gè)1UGPU服務(wù)器組成，GPU計(jì)算機(jī)服務(wù)器采用三路數(shù)據(jù)線路與管理節(jié)點(diǎn)裝置相連，1UGPU服務(wù)器的三路數(shù)據(jù)線路為IPMI遠(yuǎn)程管理線路、40GbInfiniban計(jì)算網(wǎng)線路和千兆以太網(wǎng)線路，IPMI遠(yuǎn)程管理線路和千兆以太網(wǎng)線路與千兆以太網(wǎng)交換機(jī)相連，千兆以太網(wǎng)交換機(jī)通過千兆以太網(wǎng)線路與并行存儲(chǔ)系統(tǒng)相連，一10GbInfiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路與10GbInfiniband交換機(jī)相連，另一10GbInfiniban存儲(chǔ)網(wǎng)路線路與40GbInfiniband交換機(jī)相連，并行存儲(chǔ)系統(tǒng)通過千兆以太網(wǎng)線路與40GbInfiniband交換機(jī)相連。GPU高性能計(jì)算平臺(tái)的浮點(diǎn)計(jì)算能力來提升電磁方面的計(jì)算的性能，以達(dá)到最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高的研究成果，從而提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)G06F17/50GK202720644SQ201220286139
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者姚業(yè)磊 申請(qǐng)人:蘇州超集信息科技有限公司