摘要：為了滿(mǎn)足在更多復(fù)雜場(chǎng)景科研攻堅(jiān)時(shí)，對(duì)于超高性能算力高速網(wǎng)絡(luò)傳輸海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的更高需求，再次發(fā)力，于近日推出了為科研量身定制的新一代超算產(chǎn)品，并將正式更名為云極高性能計(jì)算以下簡(jiǎn)稱(chēng)?？蒲惺强萍紕?chuàng)新的基礎(chǔ)，而高性能計(jì)算則是科研的基石。

隨著數(shù)字化走向縱深，科研教育進(jìn)入信息化時(shí)代。在科研項(xiàng)目的推進(jìn)過(guò)程中，往往會(huì)面對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)密集型計(jì)算任務(wù)，例如仿真、數(shù)據(jù)建模、渲染等大量運(yùn)算場(chǎng)景。此時(shí)如果使用單一的通用物理計(jì)算主機(jī)，會(huì)因?yàn)橛?jì)算數(shù)據(jù)量龐大、算力性能有限，從而導(dǎo)致計(jì)算效率大大降低，甚至根本無(wú)法執(zhí)行計(jì)算。

而HPC高性能計(jì)算集群的出現(xiàn)，通過(guò)將多個(gè)單元的計(jì)算能力進(jìn)行整合，打破了算力性能的局限，成為了科研攻堅(jiān)時(shí)不可或缺的利器。

兩款新機(jī)型+兩項(xiàng)場(chǎng)景優(yōu)化

2020年，UCloud在業(yè)內(nèi)首先發(fā)布了具有自由彈性、超強(qiáng)算力的“啟慧科研云”，而“啟慧科研云”超強(qiáng)算力的背后，正是UCloud自主研發(fā)的第一代高性能計(jì)算產(chǎn)品UHPC。相比傳統(tǒng)的HPC超算數(shù)據(jù)中心，基于“云”的UHPC擁有海量資源、彈性擴(kuò)展、靈活部署、數(shù)據(jù)安全等諸多優(yōu)勢(shì)。

為了滿(mǎn)足在更多復(fù)雜場(chǎng)景科研攻堅(jiān)時(shí)，對(duì)于超高性能算力、高速網(wǎng)絡(luò)傳輸、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的更高需求，UCloud再次發(fā)力，于近日推出了為科研量身定制的新一代超算產(chǎn)品，并將UHPC正式更名為“‘云極’高性能計(jì)算EPC”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)UCloud EPC）。

“云極”旨在為用戶(hù)提供基于公有云技術(shù)的超高性能算力體驗(yàn)。相比上代產(chǎn)品只提供單一快杰云主機(jī)機(jī)型，UCloud EPC新增快杰裸金屬云主機(jī)、快杰Lite云主機(jī)兩款超算機(jī)型：

快杰裸金屬云主機(jī)

基于NVIDIA最新系列 BlueField DPU打造，通過(guò)DPU集成的多核ARM CPU，快速將快杰云主機(jī)的基礎(chǔ)架構(gòu)軟件從x86遷移到DPU中，在減少宿主服務(wù)器CPU系統(tǒng)資源占用率的同時(shí)，有效提升CPU性能穩(wěn)定性，讓快杰裸金屬云主機(jī)在具備快杰云主機(jī)彈性靈活高性能諸多特性的同時(shí)，做到了物理機(jī)級(jí)別的資源隔離。快杰裸金屬云主機(jī)目前可提供最高規(guī)格為CPU 96核心，內(nèi)存576GB的實(shí)例。

快杰Lite云主機(jī)

采用Ampere Altra處理器，基于ARMv8.2指令集，使用知名的Phoronix測(cè)試套件PTS測(cè)試HPCG（High Performance Conjugate Gradients，高度共軛梯度）成績(jī)?yōu)?0.77 GFLOP/s，相較于同規(guī)格的快杰云主機(jī)（x86架構(gòu)）性能提升40%?？旖躄ite云主機(jī)在生物信息學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)模擬、氣象預(yù)測(cè)模擬等超算應(yīng)用場(chǎng)景中，優(yōu)勢(shì)更為凸顯。

針對(duì)業(yè)內(nèi)HPC在科研場(chǎng)景遇到的一些問(wèn)題，UCloud EPC還進(jìn)行了兩項(xiàng)優(yōu)化：

針對(duì)普通云盤(pán)性能較弱，RSSD云盤(pán)存儲(chǔ)費(fèi)用較高的問(wèn)題，UCloud EPC增加了對(duì)高效云盤(pán)與網(wǎng)絡(luò)文件存儲(chǔ)的支持，可有效降低存儲(chǔ)成本40%。其中，全新上線的網(wǎng)絡(luò)文件存儲(chǔ)支持標(biāo)準(zhǔn)原生的SMB 3.1+文件訪問(wèn)協(xié)議，并同時(shí)支持Linux系統(tǒng)和Windows系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)文件存儲(chǔ)內(nèi)網(wǎng)接入帶寬為25Gbps的RDMA高速網(wǎng)絡(luò)；客戶(hù)端訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)文件存儲(chǔ)實(shí)際帶寬可達(dá)400MB/s。

針對(duì)科研計(jì)算數(shù)據(jù)上傳下載過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化，UCloud EPC新增對(duì)教育網(wǎng)專(zhuān)線的接入與盤(pán)柜直通租賃服務(wù)，以及針對(duì)百度云盤(pán)和釘釘網(wǎng)盤(pán)兩款主流網(wǎng)盤(pán)客戶(hù)端的定向加速。用戶(hù)只需通過(guò)專(zhuān)屬域名（instance_name.edu.ucloud.cn）即可實(shí)現(xiàn)就近接入教育網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)線，并高速訪問(wèn)UCloud EPC云主機(jī)。用戶(hù)還可根據(jù)自身數(shù)據(jù)規(guī)模大?。?TB以?xún)?nèi)的數(shù)據(jù)建議使用云主機(jī)專(zhuān)屬域名，百度云盤(pán)或者釘釘網(wǎng)盤(pán)；1TB以上的數(shù)據(jù)建議使用盤(pán)柜租賃）選擇通過(guò)多種方式和渠道，將數(shù)據(jù)快速上傳至UCloud EPC進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。計(jì)算完成后亦可通過(guò)上述渠道快速遷移計(jì)算結(jié)果到用戶(hù)本地環(huán)境，大幅提升數(shù)據(jù)上云下云效率，加速科研進(jìn)程。

突破科研IT痛點(diǎn)，UCloud EPC三大優(yōu)勢(shì)

以本地機(jī)房、硬件部署、內(nèi)外隔離為特點(diǎn)的科研機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)IT架構(gòu)，已無(wú)法滿(mǎn)足科研場(chǎng)景彈性擴(kuò)容、跨域協(xié)同、靈活部署的需求。而以云計(jì)算為基座的UCloud EPC，通過(guò)性能強(qiáng)大、高效協(xié)同、靈活部署的高性能計(jì)算方案，將打破科研算力瓶頸，釋放科研發(fā)展活力。

具體而言，相比科研機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)IT及普通HPC，UCloud EPC具有以下三大優(yōu)勢(shì)：

一、性能強(qiáng)大、提升效率

UCloud EPC 搭載業(yè)內(nèi)最新一代CPU、GPU芯片，以高性能快杰云主機(jī)、快杰裸金屬為基座，可秒級(jí)快速啟動(dòng)HPC集群。EPC與UCloud大數(shù)據(jù)、AI等產(chǎn)品結(jié)合，提升科研算力和算法創(chuàng)新。

二、高效協(xié)同、數(shù)據(jù)安全

科研機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)IT架構(gòu)，通常使用科研機(jī)構(gòu)或者高校內(nèi)部機(jī)房，校園網(wǎng)與外網(wǎng)隔離，導(dǎo)致無(wú)法與外部科研團(tuán)隊(duì)或機(jī)構(gòu)高效協(xié)同。UCloud EPC基于UCloud公有云平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)跨地域協(xié)同、多團(tuán)隊(duì)配合；同時(shí)，UCloud在公有云安全措施上的嚴(yán)密防護(hù)，也規(guī)避了以往本地機(jī)房容易遭遇攻擊或硬件受損等，帶來(lái)的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。

三、靈活部署、降低成本

使用UCloud EPC，科研機(jī)構(gòu)無(wú)需一次性購(gòu)買(mǎi)大量硬件，可按算力使用需求靈活配置，并按實(shí)際使用量付費(fèi)，需求高峰時(shí)無(wú)需排隊(duì)、需求低谷時(shí)避免資源浪費(fèi)。UCloud EPC與UCloud云原生、數(shù)據(jù)分析、AI產(chǎn)品結(jié)合，可提高研發(fā)效率，降低運(yùn)維成本。

UCloud EPC助力高?？蒲袘?yīng)用創(chuàng)新

目前，UCloud EPC已為多個(gè)科研教育項(xiàng)目的落地以及傳統(tǒng)IT架構(gòu)HPC上云提供服務(wù)：

哈爾濱某高?？蒲薪逃?xiàng)目

哈爾濱某高校科研團(tuán)隊(duì)在遇到本地計(jì)算資源不足、計(jì)算性能不高等瓶頸后，主動(dòng)聯(lián)系UCloud尋求超算性能方案。借助高性能的UCloud EPC快杰裸金屬云主機(jī)、彈性靈活的UCloud EPC快杰云主機(jī)，同樣的CFD算例，遷移至云上之后，速度達(dá)到本地高性能工作站的兩倍，將原本至少10天以上的計(jì)算任務(wù)，縮減至僅需5天即可完成。UCloud EPC助力推進(jìn)科研項(xiàng)目、加速科研產(chǎn)出成果。

上海某高?？蒲薪逃?xiàng)目

上海某高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在開(kāi)展大規(guī)模的流體-固體耦合計(jì)算進(jìn)行科研攻關(guān)時(shí)，對(duì)耦合計(jì)算要求高性能CPU、大內(nèi)存和大容量存儲(chǔ)提出了更高要求，但本地服務(wù)器資源緊張、配置固化、不易擴(kuò)展，嚴(yán)重制約了科研工作的開(kāi)展。在得知UCloud EPC“快杰版”云主機(jī)搭載了最新一代的高性能芯片，具備內(nèi)存可指定、存儲(chǔ)支持熱態(tài)擴(kuò)展等靈活性，科研團(tuán)隊(duì)決策快速上云，最終讓該科研項(xiàng)目將原本需要20天以上的耦合計(jì)算加速至一周內(nèi)完成，且實(shí)現(xiàn)了TB級(jí)數(shù)據(jù)的線下遷移。

江蘇某高校科研項(xiàng)目

江蘇某高校材料研究團(tuán)隊(duì)在科研攻關(guān)過(guò)程中，需要進(jìn)行大體系計(jì)算。本地集群資源的不足，限制了計(jì)算速度；又逢校區(qū)搬遷，物理機(jī)柜在整個(gè)遷移過(guò)程中無(wú)法使用。計(jì)算慢、但科研速度不能慢；機(jī)柜停、但科研工作不能停。UCloud EPC強(qiáng)大的算力性能與靈活易部署的特點(diǎn)有效破解了兩大難題，客戶(hù)經(jīng)過(guò)短期試運(yùn)行材料學(xué)計(jì)算軟件，證實(shí)了性能顯著優(yōu)于本地計(jì)算資源。隨即開(kāi)展了長(zhǎng)周期、大負(fù)荷的高性能計(jì)算。

上海某高校生命科學(xué)科研項(xiàng)目

冷凍電鏡正在成為生命科學(xué)研究的重器和利器，上海某高校走在冷凍電鏡領(lǐng)域的前沿。冷凍電鏡離不開(kāi)高性能計(jì)算，大量的電鏡數(shù)據(jù)需要借助諸如Relion等應(yīng)用軟件進(jìn)行分析和處理。UCloud提供的高性能CPU+GPU異構(gòu)計(jì)算能力，顯著提升了Relion的運(yùn)行速度。此外，針對(duì)TB級(jí)計(jì)算數(shù)據(jù)的遷移，UCloud為用戶(hù)提供了方便快捷的線下遷移服務(wù)，做到了TB級(jí)數(shù)據(jù)一站式上云、異構(gòu)計(jì)算工作快速展開(kāi)。UCloud EPC一站式服務(wù)，助推前沿科技研究。

華中某高校耦合計(jì)算項(xiàng)目

多物理場(chǎng)景的耦合計(jì)算，正在成為機(jī)械工程、航空航天等領(lǐng)域的核心手段。但耦合計(jì)算過(guò)程中，對(duì)算力性能有著超高的要求。華中某高校課題組在耦合計(jì)算時(shí)遇到了本地資源不足的問(wèn)題。借助UCloud EPC超算性能，突破了原有的計(jì)算瓶頸，實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用級(jí)別的耦合計(jì)算，在短時(shí)間內(nèi)成功交付高質(zhì)量的科研成果。UCloud EPC為該高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)掃除了算力障礙、構(gòu)筑性能超算平臺(tái)。

藍(lán)威技術(shù)傳統(tǒng)HPC上云項(xiàng)目

藍(lán)威技術(shù)是工程仿真領(lǐng)域的創(chuàng)新企業(yè)，致力于為客戶(hù)提供SaaS化開(kāi)箱即用的工程HPC服務(wù)。UCloud EPC為藍(lán)威技術(shù)帶來(lái)了在靈活配置（資源隨時(shí)供應(yīng)、靈活調(diào)整）、高性能（云主機(jī)性能優(yōu)于原有物理機(jī)達(dá)30%）、彈性（大業(yè)務(wù)到來(lái)時(shí)隨時(shí)啟動(dòng)新集群，最終用戶(hù)無(wú)需排隊(duì)）、順暢連接（UCloud高速跨域網(wǎng)絡(luò)接入，顯著提升用戶(hù)體驗(yàn)）等全方面的服務(wù)。比之前傳統(tǒng)架構(gòu)的部署模式，性能提升30%，成本降低30%，助力藍(lán)威技術(shù)實(shí)現(xiàn)降本增效。

科研是科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，而高性能計(jì)算則是科研的基石。未來(lái)隨著產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化深入發(fā)展，基于云計(jì)算技術(shù)的UCloud EPC，將助力更多科研機(jī)構(gòu)打破性能算力的瓶頸，賦能科技敏捷創(chuàng)新，推動(dòng)科技產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。

用戶(hù)難題痛點(diǎn)FAQ

Q 1）用戶(hù)自有超算中心不支持某類(lèi)計(jì)算任務(wù)怎么辦？2）用戶(hù)自購(gòu)服務(wù)器資源老舊算力不足怎么辦？

實(shí)際案例：某高校用戶(hù)超算CFD 計(jì)算任務(wù)需要在Windows平臺(tái)運(yùn)行計(jì)算任務(wù)，但校級(jí)超算中心不提供Windows計(jì)算平臺(tái)，使用自購(gòu)的服務(wù)器（基于Intel Cascade Lake鉑金版8276L處理器）計(jì)算該任務(wù)又反映計(jì)算速度太慢。

EPC如何解決：快杰裸金屬云主機(jī)支持Windows平臺(tái)，并且在同樣的網(wǎng)格數(shù)計(jì)算量下，比用戶(hù)自購(gòu)服務(wù)器計(jì)算時(shí)間縮短一倍。2天的計(jì)算成本僅為800元。

亮點(diǎn)：快杰裸金屬云主機(jī)以AMD EPYC（霄龍）第二代處理器為底座，最高時(shí)鐘頻率可達(dá) 3.4GHz

Q 用戶(hù)計(jì)算需要配置超大云盤(pán)，普通云盤(pán)性能不足，RSSD云盤(pán)成本太高怎么辦？

實(shí)際案例：某基因類(lèi)用戶(hù)在UCloud云平臺(tái)上進(jìn)行高性能計(jì)算，使用10TB的RSSD云盤(pán)，每月需要支出存儲(chǔ)費(fèi)用6000元。

EPC如何解決：高效云盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)文件存儲(chǔ)的單價(jià)為0.35元/月/GB，成本下降40%。

亮點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)文件存儲(chǔ)支持標(biāo)準(zhǔn)原生的SMB 3.1+版本，該版本已針對(duì)小型隨機(jī)讀/寫(xiě)I/O進(jìn)行了優(yōu)化。此外，默認(rèn)情況下打開(kāi)大型最大傳輸單元（MTU），這將大幅提高大型連續(xù)傳輸性能?？蛻?hù)端訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)文件存儲(chǔ)實(shí)測(cè)帶寬可達(dá)400MB/s。100GB數(shù)據(jù)只需4分鐘即可完成傳輸。

Q 用戶(hù)計(jì)算完成后，數(shù)據(jù)回傳速度太慢怎么辦？

實(shí)際案例：某能源科技用戶(hù)在UCloud云平臺(tái)上完成高性能計(jì)算后，使用EIP（5Mb/s帶寬計(jì)費(fèi)模式）把計(jì)算結(jié)果回傳至釘釘網(wǎng)盤(pán)，因?yàn)槭芟抻贓IP帶寬限制，傳輸速率為600Kb/s。大大影響數(shù)據(jù)下云效率。

EPC如何解決：為滿(mǎn)足科研教育用戶(hù)數(shù)據(jù)管理習(xí)慣，支持百度云盤(pán)和釘釘網(wǎng)盤(pán)客戶(hù)端做定向加速，提升用戶(hù)數(shù)據(jù)上云下云效率。為教育網(wǎng)內(nèi)高校用戶(hù)接入教育網(wǎng)線路，方便高校用戶(hù)訪問(wèn)公有云，并為云主機(jī)配有專(zhuān)屬域名：instance_name.edu.ucloud.cn。

亮點(diǎn)：百度云盤(pán)：購(gòu)買(mǎi)百度VIP會(huì)員后實(shí)測(cè)上傳速度可達(dá)160Mb/s；釘釘網(wǎng)盤(pán)：下載速度可達(dá)160Mb/s

Q 用戶(hù)計(jì)算完成后，計(jì)算結(jié)果為海量數(shù)據(jù)（TB級(jí)數(shù)據(jù)），數(shù)據(jù)無(wú)法下云怎么辦？

實(shí)際案例：某高校用戶(hù)在UCloud云平臺(tái)上完成高性能計(jì)算后，需要把5TB的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)下云，使用EIP（5Mb/s帶寬計(jì)費(fèi)模式）下載至客戶(hù)本地需要97天。

EPC如何解決：盤(pán)柜租賃，數(shù)據(jù)送到家。

亮點(diǎn)：以5TB數(shù)據(jù)為例，一周內(nèi)可完成數(shù)據(jù)遷出UCloud數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)運(yùn)輸和數(shù)據(jù)同步到用戶(hù)電腦的全流程。