北京2021年10月21日 /美通社/ -- “推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見”明確將高性能計算平臺（以下簡稱“HPC”）定位于“智慧科研設施”領域之中。HPC作為高等院校教科研的關鍵算力平臺，其在氣象預報、地質勘探、生物科學以及宏觀經濟預測等教學、科研的過程中已經成為一個關鍵抓手。
HPC備受高等院校青睞，其最初的動因來自于科學研究領域中，人們對于“第三范式”，即計算科學的依賴。伴隨著大數據、人工智能等領域在教學科研中所扮演的角色越加重要，以及關于科研領域“第四范式”，即數據密集型科學議題的出現，使得當下高等院校對服務于科研領域的核心算力平臺有了新的需求。
以傳統HPC為代表的高校科研算力平臺，正在朝著既能滿足HPC，又可以實現AI、大數據等計算服務的算力平臺 -- “智算中心”演進升級。浪潮前瞻性地提出了“智算中心”，其在高校構建智慧科研設施的過程中，滿足了師生們在教學與科研的過程中對多元算力的要求。算力平臺對于底層網絡基礎設施，在架構、性能、運維等方面提出的挑戰伴隨算力多元化而來。浪潮網絡依托浪潮集團在“智算中心”領域所擁有的整體實力，作為中國創新型網絡產品、技術、方案供應商，針對智慧科研設施HPC算力平臺的新需求、新趨勢，推出了“高等院校HPC網絡解決方案”。
HPC+AI 科研算力平臺面臨的升級之“困”
高校在圍繞“智算中心”構建智慧科研基礎設施的過程中，一方面要解決當下現有科研算力分散的“短板”，同時還面臨如何化解全新多元科研算力對于底層網絡平臺提出的挑戰。
長期以來，部分高校的HPC建設并未得到有效整合，造成算力資源利用效率不高、平臺運維管理繁重。與此同時，AI、大數據應用的激增，加劇了科研“算力孤島”現象的增多。通過整合現有科研算力，不僅能夠充分釋放算力效能，同時在算力能耗、運維管理等方面也會帶來質的改變。
網絡基礎架構作為科研算力平臺的關鍵一環，面對算力多元化、巨量化的發展趨勢，其在架構、技術上需要做出全新的改變。在國家信息中心聯合浪潮所發布的《智能計算中心規劃建設指南》中，圍繞科研算力平臺建設指出 -- 針對HPC、大數據以及AI等應用需求，現有的數據中心網絡在彈性、可擴展性以及功能靈活性等方面都存在不足，難以勝任當前科研算力這類大規模計算集群的需求。
科研算力向“智算”升級 網絡基座需先行
作為全球領先的HPC解決方案提供商 -- 浪潮為高校提供的科研算力平臺，具備從計算節點、異構加速、并行存儲、高速網絡、集群管理的全棧解決方案。而浪潮網絡圍繞科研算力平臺的應用特點和技術難點，在網絡架構、技術及設備選用等維度，提供了完備的解決方案。
為了有效支撐異構算力平臺，例如AI、大數據等應用的需求，以及滿足數值計算的HPC應用所需，浪潮網絡在整體架構層面，采用Spine-Leaf網絡架構設計，替代傳統的胖樹結構，構建端到端無阻塞、無收斂的高速數據轉發網絡。在此基礎上，浪潮網絡通過提供支持 RoCE的網絡設備，在以太網上實現了RDMA 功能，為HPC這類數據密集型計算任務提供了超低的數據延遲高速交換和高效的網絡資源利用率，在絕大部分HPC場景中可有效替代傳統上昂貴的基于Infiniband的解決方案，同時浪潮網絡的HPC解決方案已在大量的985、211院校得到規模應用。
在浪潮網絡HPC解決方案中，CN12900、CN9000、CN6000等高速低延遲數據中心交換機，在無損以太網、支持RoCE等方面的特點，為高校科研算力平臺構建起一套具備高冗余、低延遲、無阻塞的網絡基礎平臺。整套解決方案不僅確保了科研算力平臺高速、安全、穩定運行，同時其所具備的靈活、彈性的系統升級、擴容能力，也使得科研算力平臺的投入更加合理可控。
