硬件资源组成
哈尔滨工业大学深圳高性能计算平台(HiPC)配备了多样化的服务器集群,为科研计算提供高效基础。CPU计算节点基于英特尔至强可扩展处理器系列,支持多核心并行任务,单个节点最高提供56计算核心和256GB内存容量,适用于大规模数值模拟如气候建模或基因组分析。GPU计算节点采用NVIDIA Tesla V100加速器,每个节点集成多张显卡,算力高达每秒数万亿次浮点运算,专为机器学习和人工智能训练优化。存储系统部署了Lustre并行文件架构,整体容量超过500TB,带宽可达100GB/s,确保大数据集的高效读写。网络基础设施使用InfiniBand高速互联技术,延迟低于1微秒,保障分布式计算的高效通信。
软件与计算环境
HiPC平台提供全面的软件栈支持,集成常用计算工具和环境以提升用户工作效率。操作系统默认使用CentOS Linux系统,优化了稳定性和安全性。编译环境涵盖GCC、Intel Compiler等,支持C/C++、Fortran等编程语言的并行开发;MPI库如OpenMPI和Intel MPI,便于分布式任务调度和集群通信。数据科学套件包括Python生态系统,预装Anaconda、NumPy、Pandas等模块,结合Jupyter Notebook用于交互式分析和机器学习实验。高性能计算工具链集成了Slurm资源管理系统,支持用户提交批处理作业和实时监控。此外,平台还预置了常见开源软件如GROMACS(生物分子模拟)、OpenFOAM(流体力学分析),减少用户配置时间。
用户服务应用领域
HiPC平台广泛应用于多学科科研项目,满足高校和研究机构的高性能计算需求。在工程科学领域,平台常用于流体动力学仿真和材料结构分析,例如利用OpenFOAM模拟风洞实验或优化机械组件设计。生命科学研究方面,支持基因序列比对和药物分子动态模拟,工具如BLAST和VMD帮助用户探索蛋白质相互作用。人工智能应用广泛,依托GPU集群训练深度学习模型,包括图像识别(TensorFlow、PyTorch框架)、自然语言处理和大数据分析。数据科学项目则利用平台处理大规模数据集,如气候预测模型或天文观测数据清洗,提升科研发现效率。用户还可访问共享软件库和预编译脚本,简化复杂任务部署过程。
技术支持运维机制
HiPC平台提供完备的运维支持体系,确保系统稳定运行和用户问题快速响应。技术团队全天候监控硬件状态,通过Zabbix工具实时检测节点故障和性能瓶颈,自动触发告警机制。用户支持包括在线文档库,涵盖安装指南、优化建议和FAQ,减少初学者门槛。培训课程定期开展,内容涉及并行编程基础、GPU加速开发和软件调试技巧,使用户掌握高效计算方法。问题处理流程通过工单系统实现,用户可提交技术支持请求,工程师在小时内介入处理如编译错误或账户权限问题。安全机制强化系统防护,包括防火墙配置、定期备份和用户隔离策略,保护研究数据完整性。平台还优化了资源调度算法,基于负载动态分配任务,最大化集群利用率。
