分子動力學服務器解決方案

用(yòng)戶簡介:

 

哈爾濱師範大學坐落于(yú)素有“冰城夏都”美譽的曆史文化名城哈爾濱,是黑龍江省教育、藝術、人文社會(huì)科學和自(zì)然科學的重要(yào / yāo)人才培養基地和科學研究基地,是黑龍江省屬重點建設的高水平大學,是教育部本科教學工作水平評估優秀學校。學校是國家(jiā)“中西部高校基礎能(néng)力建設工程”高校,是“十(shí)三五”時期國家(jiā)重點支持建設的百所(suǒ)中西部本科院校之一。 

 

學校成立于(yú)1951年(nián),其(qí)前身是1946年(nián)我黨在東北解放區建立的松江省立行(háng / xíng)知師範學校,經曆了哈爾濱師範專科學校(1951——1956)、哈爾濱師範學院(1956——1980)時期,1980年(nián)更名爲哈爾濱師範大學。2000年(nián)呼蘭師範專科學校、黑龍江農墾師範專科學校并入,2002年(nián)黑龍江省物資學校(黑龍江省物資職工大學)并入,組建成新的哈爾濱師範大學。

 

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應用(yòng)場景-用(yòng)于(yú)分子動力學模拟:

 

大自(zì)然并不友善”---在紀錄世界各地瘟疫爆發(fā/fà)過(guò)程的《逼近的瘟疫》一書中曾這樣提過(guò)。埃博拉、HIV、沙拉……這些病毒我們曾談之色變,地球在孕育生(shēng)命的同時,危險也在悄悄潛伏,人類需要(yào / yāo)在病毒面前盡快找出可(kě)以攻克的藥物。分子動力學模拟被廣泛的應用(yòng)在現代藥物開發(fā/fà)設計中,常被稱爲人類戰勝病毒的“武器”。

 

想要(yào / yāo)了解生(shēng)命活動過(guò)程并進行(háng / xíng)針對(duì)性的藥物設計,僅僅知道病毒的基因序列是不夠的,折疊成三維立體構像的活性蛋白質及相關複合物才是關鍵,通過(guò)研究和分析相關蛋白質,找到可(kě)以和藥物分子有特異性相互作用(yòng)的靶點,才能(néng)最終成功開發(fā/fà)出可(kě)以治療這項疾病的藥物。

 

分子動力學模拟可(kě)以通過(guò)計算原子之間的相互作用(yòng),求解牛頓方程,來模拟體系中原子和分子的運動,它所(suǒ)産生(shēng)的豐富構像是解釋生(shēng)命活動現象、設計藥物分子所(suǒ)不可(kě)或缺的重要(yào / yāo)手段。


 


分子動力學模拟對(duì)高性能(néng)計算的需求:

 

在分子動力學模拟中,一般需要(yào / yāo)模拟微秒級或毫秒級的病毒或腫瘤蛋白折疊過(guò)程才能(néng)積累到足夠的樣本量,因此必須要(yào / yāo)用(yòng)到高性能(néng)計算來進行(háng / xíng)分子動力學模拟。但是,計算過(guò)程中各節點間的通訊、負責均衡等問題都會(huì)對(duì)高性能(néng)計算在分子動力學模拟中的應用(yòng)産生(shēng)影響。

 

 

 

 

天(tiān)翺解決方案: 



計算節點選擇天(tiān)翺RS272-H8,RS272-H8是天(tiān)翺公司推出的一款支持AMD最新Rome多核處理器超算産品,支持AMD EPYC™ 7002 Series系列CPU。
計算節點采用(yòng)雙路EPYC  7742處理器,256G DDR4 2933内存, 處理器擁有強勁的128核256線程處理能(néng)力,支持DDR4 3200 MHz Registered ECC内存,最高可(kě)支持4TB内存。


管理節點采用(yòng)RS272-S8服務器,RS272-S8采用(yòng)雙路AMD EPYC™ 7002 Series系列處理器,最多可(kě)以支持4TB内存,熱插拔硬盤。考慮到節點數據存取比較頻繁的特點,内存擴展爲128G,硬盤擴展爲多塊熱插拔SSD硬盤,組成陣列。管理節點同時也是用(yòng)戶登陸節點。網絡方面,采用(yòng)雙網模式。計算網用(yòng)于(yú)并行(háng / xíng)計算時的數據交換和計算通訊,無論是通信次數還是通信量都很大,對(duì)網絡的延遲和帶寬都有較高的要(yào / yāo)求。針對(duì)這一特點我們采用(yòng)Infiniband網絡作爲計算網絡,Infiniband技術是采用(yòng)RDMA傳輸機制實現了低遲,高帶寬的新型網絡标準,在數據存儲節點中加入infiniband和計算節點管理節點進行(háng / xíng)互聯,滿足應用(yòng)的需要(yào / yāo)。而(ér)管理節點主要(yào / yāo)是進行(háng / xíng)一些必要(yào / yāo)的計算節點;數據存儲系統管理、監控、登入等管理,同時又作爲數據傳輸網絡的備份,對(duì)網絡性能(néng)的要(yào / yāo)求不高,千兆網絡即可(kě)滿足。

 

 

 


 

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天(tiān)翺 RS272-H8 高性能(néng)計算來進行(háng / xíng)分子動力學模拟方式的同時,顯著高性能(néng)計算模拟能(néng)力,可(kě)支持教學機構對(duì)教學質量進行(háng / xíng)高效分析,促進教學改進以及優化教學内容, 更适用(yòng)于(yú)各種虛拟化解決方案、大數據分析、以及其(qí)他需要(yào / yāo)更高靈活性、更高性能(néng)、更大存儲能(néng)力的應用(yòng)場景。也廣泛的應用(yòng)在現代藥物開發(fā/fà)設計中,爲人類找出戰勝病毒的“武器”。