摘要：

使用计算机系统进行科学计算和模拟已经成为现代生物研究最重要的方法之一。生物计算对计算处理能力有更高的需求，传统的工作站和PC机不能满足需要。而采购使用高性能并行计算机对很多用户来说存在问题，受到诸多因素的限制，如经费、机房条件、使用管理困难等。

PHPC100是曙光公司研制的最新高性能计算机产品，符合现在高性能计算技术和市场发展的趋势，可以解决诸多限制性因素，为生物计算用户提供适合的计算平台。

在详细分析的基础上，本文给出了基于曙光PHPC100的生物计算解决方案；通过生物计算领域两个典型软件：MPIBLAST和GROMACS在曙光PHPC100平台上的性能测试结果，佐证了无论是主要考验定点运算性能的MPIBLAST应用软件，还是主要考验浮点运算性能的GROMACS应用软件，在曙光PHPC100系统上都有着优异的性能表现。

关键词：

个人高性能计算机，PHPC，生物计算，MPIBlast ，GROMACS

编写人员：

袁伟
技术支持中心 解决方案中心 高性能计算首席工程师

马少杰
技术支持中心 解决方案中心 售前工程师、博士

1.生物计算用户需求
 

于多方面的原因，很多生物计算的用户还在使用工作站，乃至PC机作为计算平台，不能满足科研的需要。

事实上，几乎所有的生物计算用户对计算平台都有更高的需求，科研工作需要匹配较高性能的并行计算平台。但用户要购置并行计算机会遇到一些问题，这些问题很有代表性，体现了许多高性能计算用户的共同困惑，解决这些问题，提供适合的高性能计算系统解决方案是用户的切实需求。

用户的困难体现在：

经费有限
只有几十万，甚至十几万的预算，采购高性能并行计算机力不从心，如果采购低端的计算机，则性能、稳定性、易用性等没有保证。

没有机房
没有专用机房，采购了并行计算机无处放置；有的单位虽有中心机房，但计算机放置在机房里给使用管理带来诸多不便，受到很多限制，不能满足用户的要求。

供电问题
没有条件为高性能计算机专门配电，只能使用普通墙电。
噪音污染
办公室环境不容许计算机有很大的噪音，普通的机架式集群或刀片服务器都不可放置在办公室环境。有些用户在办公室划出一定区域使用玻璃墙隔离出来，以放置并行计算机系统，但其噪音仍然比较大，影响用户正常工作和身体健康。

性能效率低
并行计算机系统已经进入高效能时代，对用户而言，重要的是应用性能和产出率，理论性能相对而言并不重要。生物计算平台需要达到一定的性能，以取代工作站和PC机，满足科研对计算处理能力的需要，同时要保证高效率。

安装部署困难
高性能计算平台是相对比较复杂的系统，包括多种硬件，系统软件，并行中间件，应用软件等多个层次。系统的安装部署，以及必要时的恢复也比较繁琐，对于非专业人士更是如此。困难还体现在应用软件的部署和优化。

管理不便
很多用户对并行计算机的使用管理感到是一种负担，有时需要专门的系统管理员来管理并行计算机系统。管理不便给系统的正常使用造成隐患，并且会增加成本。

功耗较大
高性能计算平台是相对较大的系统，功耗相对较大，因此，功耗是用户最为关注的问题之一，往往会影响到用户的抉择。节能环保不仅可以为用户节省电费，也符合现代社会的发展理念。

TCO过高
在几年前，拥有并行计算机系统是相对奢侈的科研条件。现在虽然硬件价格下降较快，但计算系统的TCO仍然不低。TCO是综合成本，很多时候，采用某个方案或某种产品，可以降低某个点的费用，但却增加了其他点的费用，TCO并没有降低，甚至更高了。
解决以上问题，才可以使更多的用户使用到高性能计算机，促进高性能计算的普及。所以市场需要一种新的高性能计算机产品和方案，为用户提供理想的计算平台。