厦门超算中心介绍
中国芯神威蓝光超级计算机来龙去脉揭秘详解组图
中国芯神威蓝光超级计算机来龙去脉揭秘详解组图本周国内又一超级计算机中心济南中心正式挂牌，其采用的神威蓝光高效能计算机，成为国内首个全部采用国产中央处理器（CPU）和系统软件构建的千万亿次计算机系统，其意义不言而喻，中国成为继美国日本之后成为第三个采用自主CPU构建千万亿次级超级计算机的国家。
提到国产自主CPU，很多人第一反应会是“龙芯”，这个神威蓝光高效能计算机是何物，其采用的国产自主知识产权的神威1600A处理器又有什么来龙去脉？神威蓝光高效能计算机而在本周在山东济南召开的《2011年中国高性能计算机性能TOP100排行榜》发布：第一名，安装在国家超算天津中心的天河-1A；第二名，安装在国家超算济南中心的神威蓝光；第三名，安装在国家超算湖南中心的天河-1A-HN。
虽然并不是排在国内首位，但是神威蓝光却有非同寻常的意义，它是首台全部采用国产CPU构建的千万亿次超级计算系统。
申威1600处理器本周四济南传出消息，国内第四个超级计算机中心济南中心正式挂牌，作为全国3个千万亿次超级计算中心之一，其采用的神威蓝光高效能计算机，由国家并行计算中心研制，按照MPP万万亿次架构设计，处理器采用的8704片16核的申威1600，峰值计算速度达到每秒1100万亿次浮点计算，持续计算能力为738万亿次。
其最大特点是核芯处理器全部采用国产CPU申威1600处理器。
神威蓝光高效能计算机介绍早在2010年9月下旬，就传出了有关国家超级计算中心济南中心及神威蓝光的消息，2010年9月28日有媒体报道，浪潮承接山东信息通信技术研究院项目，开建“神威蓝光”千万亿次超级计算机。
当时山东信息通信技术研究院透露，随着国家“十一五”、“863计划”中信息技术领域“高效能计算机及网络服务环境”重大项目通过科技部审批，“神威蓝光千万亿次高效能计算机系统”也将落户该院。
通过该项目，济南将与深圳、天津一起成为3个国内领先的超级计算系统研发、应用高地。
智算中心、超算中心的异同点
智算中心、超算中心的异同点一、概念1、智算是一种基于人工智能技术的计算方式，主要应用于处理复杂、高维、动态、非结构化的数据和问题。
智算结合了计算机科学、数学、物理、统计学等多学科知识，并应用于大数据分析、智能机器人、自动驾驶、智能家居、智能城市、智能医疗、金融科技等多个领域。
智算是未来主要的计算形态，高度整合了云计算、大数据、深度学习等多种计算技术，以数据中获得信息和知识为主要目标。
2、超算，即超级计算机，是一种具有极高计算能力的计算机系统。
超级计算机能够执行一般个人电脑无法处理的大量资料与高速运算。
通常用于科学研究、工程设计、大型数据处理等领域，在诸如气候模拟、基因测序、物理模拟、人工智能等多个领域有着广泛的应用，对国家安全、经济和社会发展具有重要意义。
二、产业链重点企业1、智算中心产业链代表性企业主要分布在上游和中游。
上游制冷设备供应商包括英维克、高澜股份、申菱环境等;电信运营商主要有中国电信、中国联通和中国移动;网络设备供应商包括中兴通讯、共进股份、新华三、紫光集团、锐捷股份、剑桥科技等;数据中心管理系统包括中际旭创、新易盛、天孚通信、华为海思、光迅科技、海信宽带等。
智算中心中游参与者主要有智算服务供应商、IDC服务供应商和云服务供应，包括阿里云、腾讯云、百度云、华为、商汤、浪潮、曙光、光环新网、科华数据和奥飞数据等。
2、超算中心重点企业主要分布在产业链上游和中游。
产业链上游：在基础硬件领域有：国芯科技、北京君正、中国长城等;在基础软件领域有：并行科技;在应用软件领域有：中望软件、索辰科技等;在供电设备领域有：中恒电气、许继电气等;在制冷设备领域有：申菱环境、高澜股份等;在综合布线领域有：朗威股份等。
产业链中游重点企业有：联想控股、浪潮信息、中科曙光等超级计算机厂商。
三、未来发展趋势1、智算中心未来发展趋势（1）智能算力需求快速扩张。
未来80%的经济场景将是基于人工智能或应用人工智能，所消耗的算力由智算中心承载。
2013年中国高性能计算机性能TOP100排行榜
中国HPC TOP100自2002年至今，计算机系统的性能变化范围 覆盖了6个数量级（从13.17GFLOPS到33.86PFLOPS）
检测计算机系统的可靠性
HPL是检测计算机全系统能否持续稳定运行并给出正确结果的 最有效程序，这对当前有数万个甚至更多计算部件的超大型系 统尤为重要 以2011年第二名“神威蓝光”系统为例，运行一次完整的HPL 需8小时50分钟，这期间系统不能出任何错误
天河一号A-HN/2048x2 Intel Hexa Core Xeon X5670 2.93GHz + 2048 Nvidia Tesla M2050@1.15GHz/私有高速网络80Gbps
研制厂商/单位 国防科大
安装地点 国家超级计算广州 中心 国家超级计算天津 中心
应用领域 超算中心
Linpack值 峰值(Gflops) (Gflops) 33862700 54902400
提要
2013 中国HPC TOP100排行榜发布及简要分析 关于高性能计算机系统测试与评估的若干意见
系统测评的目的及困难 HPL测试及HPCG测试
对HPC系统进行测试评估的目的
应 用：是否满足应用需求目标？ 计算机：是否达到系统设计目标？
计算结果的正确性 促进推动计算机系统的设计、 调试、改进和研制 计算机的稳定性和可靠性 对应用问题的适用性 促进推动应用软件的改进， 正确、高效的并行计算 计算速度、效率和能耗
这是计算机应用的大领域
关于TOP 100排行榜
数据来源包括厂商或应用单位提交、国际TOP500排行榜数据 引用分析、根据同类系统测算等，其真实性由数据提供方保证， TOP100发布单位负责数据合理性检查 部分数据经过TOP100发布单位测试认可，排行榜前5名必须经 认可 TOP100网站 即将开通 12月中旬在北京举行的2013年全国高性能算法软件研究开发研 讨会期间，将对如何更好的进行TOP100排行榜发布进行研讨， 诚邀请各厂商、系统研制单位以及用户单位参加
Top500强中超级计算机的体系结构
Top500强中超级计算机的体系结构（1）超级计算机“京”(K Computer)是⽇本RIKEN⾼级计算科学研究院(AICS)与富⼠通的联合项⽬。
“京”(K Computer)没有使⽤GPU加速，⽽是完全基于传统处理器搭建。
“现在的“京”(K Computer)配备了88128颗富⼠通SPARC64 VIIIfx 2.0GHz⼋核⼼处理器，核⼼总量705024个，最⼤计算性能10.51Petaflop/s，峰值性能 11.28038 Petaflop/s，同时效率⾼达93.2％，总功耗为12659.9千⽡。
（2）位于中国天津国家超级计算机中⼼的“天河⼀号系统”计算能⼒达到2.57 petaflop/s。
天河⼀号采⽤了CPU+GPU的混合架构。
配有14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核⼼处理器、7168块NVIDIA Tesla M2050⾼性能计算卡，以及2048颗我国⾃主研发的飞腾FT-1000⼋核⼼处理器，总计20多万颗处理器核⼼，同时还配有专有互联⽹络。
（3)“JAGUAR”超级计算机系统⾪属于美国能源部，坐落于美国橡树岭国家实验室。
“JAGUAR XT5”系统由美国国家科学基⾦会出资、Cray公司建造、⽥纳西⼤学和国家计算科学研究院共同拥有。
它曾在2010年6⽉的TOP500排⾏榜中排名第⼀。
“JAGUAR”是⼀台民⽤计算机，采⽤AMD Magny-Cours核⼼六核Opteron处理器，其最⼤计算能⼒为1.75 petaflop/s。
(4)“星云”坐落于我国深圳国家超级计算机中⼼。
“星云”系统运算峰值达到3 petaflop/s，最⼤计算性能1.271 petaflop/s，并且是中国第⼀台、世界第三台实现双精度浮点计算超千万亿次的超级计算机，且其单位耗能所提供的性能达到了4.98亿次/⽡。
“星云”超级计算机采⽤⾃主设计的HPP体系结构，由4640个计算单元组成，采⽤了⾼效异构协同计算技术，系统包括了9280颗通⽤CPU和4640颗专⽤GPU组成。
探秘世界最快超算天河一号
探秘世界最快超算天河一号处理器的性能提升一直决定着全球超级计算机运算能力的发展。
过去的约10年里，TOP500全球最高速超级计算机的总运算性能提升速度基本上和摩尔定律保持一致。
然而在2007年左右，TOP500超级计算机的性能开始明显的加速上涨，这一时间点，正是GPU被引入超级计算机的开端。
从此GPU作为超级计算机中重要的性能部件彰显着不可替代的作用，CPU+GPU的异构超算能带来比同样规模的纯CPU提供数以倍计的浮点科学计算能力。
这种“异构计算”应用的典型例子就是中国的天河一号A，它使用了超过14000颗CPU，辅以7168颗Tesla M2050 GPU，总运算能力2.5PFLOPS，成为当今全球最强的超级计算机。
天河一号主任设计师，国防科大计算机学院系统软件研究室主任杨灿群今天也到场介绍了该机的设计过程。
据称，从去年的试验性系统，到今年的天河一号A，他们将GPU加速的效率从20%提升到了70%，同时使用自主开发的节点网络系统，规模和性能是去年使用的进口成套网络系统的两倍。
NV创始人黄仁勋在2010高性能计算峰会上专门讲述了天河一号A跟随NVidia2010高性能计算峰会的脚步，我们有幸参观了国家超级计算天津中心，并进距离的深入了解其中的天河一号A超级计算机，这种机会非常难得。
国家超级计算天津中心天河一号所在国家超级计算天津中心天河的命名来自于国防科大“银河”系列超级计算机与天津的结合。
天河一号A配备了14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器(32nm Westmere-EP)，2048颗我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器，以及7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡，总计186368个核心，224TB 内存，使用自主研制的互连网络架构、Linux操作系统，Linpack最大性能2.566PFlops(每秒千万亿次浮点运算)、峰值性能4.701PFlops，系统效率54.6%，技压群雄获最新全球超算TOP500排名首位，成为全球最强超级计算机。
神威 太湖之光超级计算机
2017年6月19日，在德国法兰克福召开的I SC2017国际高性能计算大会上，“神威·太湖之光”超级计算机 以每秒12.54亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力，再次斩获世界超级计算机排名榜单 TOP500第一名 。
组成结构
内部构造神威·太湖之光超级计算机由40个运算机柜和8个络机柜组成。每个运算机柜比家用的双门冰箱略 大，打开柜门，4块由32块运算插件组成的超节点分布其中。每个插件由4个运算节点板组成，一个运算节点板又 含2块“申威”高性能处理器。一台机柜就有1024块处理器，整台“神威·太湖之光”共有块处理器 。
获奖记录
2016年7月15日，吉尼斯世界纪录大中华区总裁罗文在北京向国家超级计算机无锡中心主任杨广文颁发吉尼 斯世界纪录认证书，宣布中国自主研制的超级计算机“神威·太湖之光”是“运算速度最快的计算机” 。
神威·太湖之光”超级计算机在成果应用上也取得了重大进展。在试运行期间，清华大学、北京大学、中科 院软件所、中船重工702所、国家计算流体力学实验室等三十多家用户单位，在天气气候、航空航天、海洋科学、 新药创制、先进制造、新材料等领域，与超算无锡中心建立了应用合作关系。其中，有三个在“神威·太湖之光” 超级计算机上开展的应用课题荣获“戈登贝尔奖”提名。设立于1987年的“戈登贝尔奖”，被喻为计算机高性能 应用领域的“诺贝尔奖”。这是中国人在国产超级计算机上的应用课题首次入围“戈登贝尔奖”，这一重大突破 标志着我国超级计算机的应用能力也达到了世界先进水平。 。
超级计算中心的建设和运营模式PPT培训课件
contents
目录
• 超级计算中心概述 • 超级计算中心的建设 • 超级计算中心的运营模式 • 超级计算中心的维护与管理 • 超级计算中心的义
超级计算中心是一种高性能计算平台 ，具备强大的计算、存储和网络能力 ，能够为各种大规模、高复杂度的计 算任务提供高效、可靠的计算服务。
包括运营团队的人力成 本和人员培训等费用。
其他成本
包括能源消耗、场地租 赁等费用。
04 超级计算中心的维护与管 理
系统维护
硬件设备检查与维护
01
定期对硬件设备进行检查，确保设备正常运行，及时发现并解
决潜在问题。
软件更新与升级
02
及时更新和升级操作系统、应用程序和相关软件，以保障系统
稳定性和安全性。
建立故障发现和定位机制，快速准确地确定故障 原因。
3
应急响应流程
制定完善的应急响应流程，确保在故障发生时能 够迅速应对，最大限度地减少损失。
05 超级计算中心的未来发展
技术发展趋势
硬件技术
随着集成电路技术的不断发展，超级计算中心的硬件性能将持续提 升，计算能力将更加强大。
软件技术
随着并行计算、分布式计算等技术的发展，超级计算中心的软件环 境将更加成熟，能够更好地支持各种应用。
存储设备配置
根据数据存储需求，配置 合适的存储设备，包括存 储容量、读写速度、数据 安全等。
网络设备选择
选择高带宽、低延迟的网 络设备，确保超级计算中 心内部和外部的高速通信。
软件安装与配置
操作系统安装
软件配置与优化
根据超级计算中心的需求，选择合适 的操作系统并进行安装。
根据实际需求对软件进行配置和优化， 提高超级计算中心的运行效率。
厦门市人民政府办公厅关于印发新型基础设施建设三年行动计划（2023-2025年）的通知
厦门市人民政府办公厅关于印发新型基础设施建设三年行动计划（2023-2025年）的通知文章属性•【制定机关】厦门市人民政府办公厅•【公布日期】2023.09.28•【字号】厦府办〔2023〕58号•【施行日期】2023.09.28•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】基本建设正文厦门市人民政府办公厅关于印发新型基础设施建设三年行动计划（2023-2025年）的通知厦府办〔2023〕58号各区人民政府，市直各委、办、局，各开发区管委会，各重大片区指挥部，各有关单位：《厦门市新型基础设施建设三年行动计划（2023-2025年）》已经市委和市政府研究同意，现印发给你们，请认真贯彻落实。
厦门市人民政府办公厅2023年9月28日厦门市新型基础设施建设三年行动计划（2023-2025年）新型基础设施是“十四五”扩大有效投资的重点领域，也是推动数字经济高质量发展的重要支撑。
为贯彻落实党中央、国务院关于构建现代化基础设施体系的决策部署，以及省委、省政府工作要求，进一步提升我市新型基础设施建设能力和水平，制定本行动计划。
一、总体要求（一）指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻落实党的二十大精神，深入学习贯彻习近平总书记重要讲话重要指示批示精神，抢抓党中央赋予厦门实施综合改革试点、省委省政府支持厦门建设高质量发展引领示范区等战略机遇，坚持科技引领、适度超前、以用促建、安全有序的原则，加速布局信息基础设施，稳步发展融合基础设施，适度超前部署创新基础设施，打造新型基础设施建设示范市，为更高水平建设高素质高颜值现代化国际化城市、努力率先实现社会主义现代化提供坚实支撑。
（二）发展目标到2025年，系统完备、智能高效、绿色低碳、安全可靠的新型基础设施体系基本构建，有效支撑经济社会各领域数字化转型，为实现高质量发展提供强劲动能。
全市每万人拥有5G（第五代移动通信技术）基站33个，10G-PON（无源光网络）及以上端口数超过10万个，高性能计算峰值算力超120PFLOPS（每秒一千万亿次运算），打造数据中心网络城区1毫秒超低时延圈，树立一批应用典范，建成厦门数据港，成为全国“千兆城市”标杆，融入全国一体化大数据中心协同创新体系。
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软件研发服务 并行程序研发 串行程序并行化 并行算法设计 并行程序优化 GPU CUDA程序开发 程序开发 CUDA程序移植 CUDA程序代码编写
是指基于超级计算 机系统对外提供计 算资源、存储资源 以及技术咨询等服 务的机构或单位。
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总体情况——功能 总体情况 功能
教育与科研领域提供计算服务 政府及大企业的灾备服务 为企业提供计算存储服务
功能
IT投资集中化，政务共享 投资集中化， 投资集中化 金融证券等行业海量数据挖掘 线上教育和商务智能平台 海量互联网数据分析处理
Saas
•Paas--提供平台环境，按 Paas--提供平台环境，按 按需服务 计算资源计费，适用于软件 On-Demand-Service 开发企业。 On-Demand-
按月、年计费 按服务内容计费 通过云的形式交 付给用户使用
‐Saas--与Saas厂商合作， Saas--与Saas厂商合作， 为用户提供服务，如电子政 务、企业管理、文档管理、 数据灾备等。服务对象一般 为政府单位、大型企业等。
浪费人力物 力财力
服务器折旧很快
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科研相关应用——换种方式 科研相关应用 换种方式
计算资 源
学科专 业知识
存储资 源
厦门市超算中 心优势
提供服 务
简便使 用
科研院所
经费
运维及软 件环境
计算需 求大 术业有专攻，计算机方面的头疼问 题就交给我们吧！！
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3
主要业务及保障机制
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主要业务
计算资源服务
解决方案服务 项目合作及培训
软件研发
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计算资源服务 按需提供CPU计算服务以及 计算服务以及GPU计算服务 按需提供 计算服务以及 计算服务 提供高达数十TB的存储服务 提供高达数十 的存储服务 能同时运行数百个处理器的并行计算程序 专业技术人员提供全方位的支持和服务
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典型应用
动漫渲染平台 海量数据分析平台
科研相关应用 云计算服务 ……
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科研相关应用——计算现算，采购服务器集群
软件环境搭建的困 难
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资源情况——软件资源 资源情况 软件资源 材料科学 VASP NWCHEM WIEN 2K 动漫渲染 Blender Maya Qube！ 云平台（基于Hadoop分布式计算模型） 分布式计算模型） 云平台（基于 分布式计算模型 美亚取证云 美亚搜索云
厦门美亚柏科信息股份有限公司
• 计算节点：100台机架服务器（2路6核） 计算节点： 台机架服务器（ 路 核 台机架服务器
现有调整
• 加速节点：100台GPU服务器（4块nVidia Tesla 2050） 加速节点： 服务器（ 块 台 服务器 ） • 总理论值：200Tflops 总理论值：
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方式3：服务 方式 ：服务=Saas+咨 咨 培训+技术支持 询+培训 技术支持 培训
其他形式 公共服务
方式2： 方式 ：平台资源 =软件 硬件 支持 软件+硬件 软件 硬件+支持
方式1：计算资 方式 ： 硬件+支持 源=硬件 支持 硬件
云服务
•Iaas--提供计算资源，一 Iaas--提供计算资源，一 般以机时计费，适用于对计 算量要求较大的科研机构、 企业。如气象局、海洋、高 校、汽车、制药、动漫等
•课题申报—与科研单位合 课题申报— 作，共同申请科研课题。 •咨询服务—对相关用户进 咨询服务— 行指导和培训，比如高性能 计算、私有云建设、数据保 护等。 •技术支持—对超算相关应 技术支持— 用进行代码移植、性能优化、 系统测试等。 平台项目— 平台项目—对台开展相关 的技术交流、合作等。 厂商合作— 厂商合作—提供第三方软 件测试演示环境，体验中心 等。
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项目合作及培训 与高校，企业， 与高校，企业，研究所联合承担高性能计算及云 计算相关的课题，为相关单位提供基础平台， 计算相关的课题，为相关单位提供基础平台，降 低相关单位的研发及科研成本。 低相关单位的研发及科研成本。 与企业联合建立专业云平台，共同运营，整合彼 与企业联合建立专业云平台，共同运营， 此技术优势。 此技术优势。 提供高性能计算领域，并行计算领域， 提供高性能计算领域，并行计算领域，云计算领 域以及GPU架构及编程的相关培训。 架构及编程的相关培训。 域以及 架构及编程的相关培训
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保障机制
绿色稳定的超级计算中心
促成
专业运营团队
严格的运 维制度
全方位的 外围保障
高质量的用户 服务体系
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4
运营模式及典型应用
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运营模式
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解决方案服务 纵向（学科领域） 纵向（学科领域）
构建高性能计算系统，包括处理器，计算节点，网络 部署，存储系统以及并行环境（MPI）搭建等 构建分布式Hadoop计算集群（利用普通PC搭建云平台 ）
横向（应用领域） 降低企业的IT开支 横向（应用领域）——降低企业的 开支 降低企业的
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资源情况——其他资源 资源情况 其他资源 政策支持 厦门超级计算中心是厦门市云计算的重点布局 之一 得到厦门市科技局的鼎力支持 符合国家“十二五”规划关于云计算的发展战 符合国家“十二五” 略 云计算产业联盟 以厦门超算中心为基础， 以厦门超算中心为基础，招集各个对超算有需 求的企事业、 求的企事业、机关单位和科研机构组成联盟 整合资源， 整合资源，共同促进
2
资源情况
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资源情况——人员优势 资源情况 人员优势
专家团队 北方计算中心 李永诚教授 北方计算中心 李慧高级工程师 南京航空航天大学 秦晓麟教授 美亚柏科信息股份有限公司董事长 刘祥南教授 美亚柏科信息股份有限公司总经理 腾达高级工程师 运营团队 有丰富的运营经验，均参与过大型数据中心的运营工 作 研发团队 研发团队成员均具有研究生学历 在并行计算领域有丰富的研发经验 与江南计算研究所建立了良好的研发合作关系
总体情况——概况 概况 总体情况
科技局 厦门超 算中心 美亚
建设、管理、 建设、管理、运营 服务
政府 科研 企业
美亚
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总体情况——概念 总体情况 概念
超算
超级计算机
经过特殊优化设计 的具备超强计算能 力、存储能力和通 讯能力的计算机系 统。
超级计算中心
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资源情况——系统结构 资源情况 系统结构
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资源情况——软件资源 资源情况 软件资源
海洋科学 POP MOM4 MITgcm FVCOM 气候气象 MM5 WRF 生物制药 Dock NAMD Gromacs Blast
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资源情况——计算资源 计算资源 资源情况
目标 总体建设目标 200Tflops 备注 预计实际运算能力超过70Tflops
GPU加速节点 加速节点 CPU计算节点 计算节点
100台 台 200台 台 76TB
每节点4个GPU，共计400GPU 每台配置高于2路6核、24GB内存 高性能SAN存储 路由、防火墙、全线速计算网络、高速存 储网络
存储系统 网络系统
全线速
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资源情况——机房概况 资源情况 机房概况
分项 高密度机柜（42u） 低密度机柜（42u） 室内空调 UPS 数量 16个 20个 8台 360KW 备注 每机柜散热能力15千瓦 每机柜散热能力5千瓦 水冷空调、行间制冷 持续时间15分钟
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总体情况——规划 规划 总体情况
• 计算节点：50台机架服务器（4路8核） 计算节点： 台机架服务器（ 路 核 台机架服务器
原有规划
• 加速节点：100台GPU服务器（民用 加速节点： 服务器（ 台 服务器 民用GPU） ） • 总理论值：200Tflops 总理论值：
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厦门美亚柏科信息股份有限公司
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内容
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总体情况
资源情况
主要业务及保障机制
运营模式及典型应用
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1
总体情况
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