生命科學作爲21世紀最重要的科學分支之一，已經成爲各國競相探討與研究的熱點學科對象。伴隨着測序技術的飛速發展，人類所發現的基因序列數目按照指數級增長，隨之產生的即是數量龐大的基因，需要我們進行同源性搜尋，比對、分析、遺傳發育分析等等，而此些程序隨即產生巨大的數據處理量和並行計算量。
曙光5000高性能計算系統強大的計算性能、縝密的技術處理等優勢成爲此些領域的“得力助手”，尤其是作爲曙光5000核心計算節點的CB85-F刀片服務器，其超羣的高性能、高擴展力以及降低系統功耗的優勢尤受廣大用戶青睞，備受好評。如今，以曙光爲代表的高性能計算在生命科學的研究和發展中起着非常重要的作用。
社會發展引發高性能計算應用潮流
近年來，隨着科學技術的飛速發展，中國在生命科學研究領域亦投入了巨大的研究精力與資金，尤其是在高校、研究所等重要科學領域基地的研究。
由於生命科學的研究對象往往是蛋白質和DNA的大分子，因此其所涉及的大都是精密且準確度要求極高的高端分析。而高性能計算強大的計算性能和準確的數據分析等專業高端技術，能夠滿足這些科學問題的研究與發展，可爲支撐此些項目繼續發展與運行提供重要保障。
伴隨着研究範圍的擴大與學科分析的深入，可通過高速網絡將多個超級計算節點的計算能力匯聚到一起，並支持大規模並行計算任務的集羣架構成爲各大研究機構的熱門選擇，成爲業界流行的標準選擇。其中，基於曙光CB85-F四路刀片構建高性能計算集羣系統，具備完整的體系架構、高效的計算節點配置、多元化的軟硬件設備在性能和專業應用上滿足了科研需求，同時曙光公司完整的售後服務方案讓用戶在使用過程中減少了維護與使用的憂慮。
系統升級成爲應對強大計算需求的有效手段
伴隨着研究的深入，越來越多的機構原有的計算設備已經無法滿足現有應用的計算需求。中科院動物研究所原有一套30節點的刀片式服務器集羣，主要用於生命科學中序列比對的研究。但是研究的深入，讓現有的設備無法滿足當前的計算需求，因此，迫切需要增加一套集羣設備，構建強大的高性能計算平臺或者是升級當前的設備成爲當務之急。
曙光公司針對動物所的實際情況，經過專家團隊的考察與衡量之後，最終爲動物所提供了一套“經濟”的解決方案。不僅能夠保證原有集羣設備的有效使用，而且能夠實現用戶對新舊集羣均應部署於生科院動物所現有的機房中的要求。此次系統擴容除了能擴大集羣系統的計算能力，還能擴大集羣的使用功能，實現了完成序列比對應用之外的其他應用。
該計算平臺的核心硬件系統採用集羣架構，主要包括高性能計算節點、I/O系統、容錯模塊等幾個部分。
從上圖可看出，用戶原有的30節點刀片計算集羣得到了有效的擴容。擴容後的集羣新增了CB85-F四路高性能刀片節點，與原有集羣共同構建一套大規模的計算平臺，同時新增集羣中配置一臺線速無阻塞的Force10 千兆以太網絡用作數據交換。而爲了保證計算平臺的可靠性，該集羣系統還增加了一個冗錯機，可以進行作業中間狀態的保護，大大提升集羣系統的可用性。
關鍵技術點 提升系統整體競爭力
本方案方案採用享譽業界的新型“超並行”體系結構，不僅是中國自主知識產權產品，並且充分發揮出計算節點CB85-F的優勢，獲得了高性能、高效率、高密度、高性價比、低功耗以及廣泛適用等特點。
關鍵計算節點：該系統的計算節點以CB85-F爲主，多達40多個的數量爲曙光5000提供了640個2.1GHz處理器核心，理論峯值運算速度高達5.38Tflops(每秒5.38萬億次浮點運算)，具備超強的計算能力。作爲曙光最新研發的新一代刀片式服務器產品，CB85-F是專爲HPC進行優化設計的產品，其單結點linpack效率超過85%。特有的四顆處理器通過AMD Hypertransport總線直接實現互聯，互聯帶寬高達8GB/s。同時，每個處理器通過集成的內存控制器訪問四通道內存系統，能夠極大的滿足動物所的運算需求。
體系架構：本方案採用的高性能計算機系統基於業界流行的集羣架構，通過高速網絡將多個超級計算節點的計算能力匯聚到一起，可以支持大規模並行計算任務。
管理軟件系統：提供商業的Gridveiw2.0大型機綜合監控管理軟件，支持資源監控、系統管理、綜合告警、智能報表以及作業調度，可以實現對系統軟硬件資源的統一管理。可選水冷機櫃或風冷機櫃兩種散熱方案：曙光爲本方案配置了天潮機櫃系統（風冷方案），採用業內領先的鋁鎂合金整體型材結構
設計，具有強度高、重量輕、可靠性高以及模塊化、拆裝便捷等特點；曙光水冷機櫃系統（水冷方案）採用水作爲冷媒，由外部水冷機組提供冷卻水經由管道輸送到機櫃內的熱交換設備，冷卻水在熱交換設備內與服務器產生的熱空氣進行高效率的熱交換，可以有效解決大功率高密度服務器所產生的熱量。
網絡方案靈活：曙光5000可以根據客戶的應用需求選配不同的網絡，既可以使用全無阻塞的Infiniband CLOS網絡構建計算存儲網絡，也可以使用冗餘萬兆級聯的分區無阻塞Ethernet互聯網絡和FC SAN網絡構建計算存儲網絡；
存儲系統方案多樣：本方案可以根據應用需要配置存儲系統，既可以配置簡單易用的DAS存儲，又可以構建高性能的FC或Infiniband SAN存儲，提供較高的聚合I/O帶寬。
曙光高性能計算集羣 開啓中國行業應用未來
隨着社會的發展和行業的不斷壯大，高性能集羣已經成爲社會發展與各行業應用的重要趨勢，亦是中國高性能應用行業得到跨越的重要體現。隨着科技水平的提升，各個行業對於科學化、信息化的需求顯著提升，具備更高性能技術的服務器系統設備成爲滿足信息化需求的重要手段。
此次曙光公司爲動物所配置的高性能計算集羣系統平臺具備高性價比、開放性，兼容性、易擴展，擴展成本低、易管理使用；整體擁有成本低、使用靈活，尤其適合用戶計算中心用戶等衆多優勢特性，能夠滿足動物所日後的擴容需求與運算需求。
曙光公司作爲國內知名的服務器廠商，在高性能計算應用領域具備權威性的應用路程，其旗下的系列優質服務器產品能夠滿足用戶從超級計算機到普通PC服務器的各項應用需求，在全國範圍內擁有極高的應用覆蓋率。
或許在不遠的將來，曙光高性能計算集羣系統將成爲引領中國除高端領域之外的普及應用，讓真正的高性能科技融入到人們的日常生活當中，全面開啓高性能計算高端技術的應用未來。