【IT168 案例】中国科技大学量子国家实验室是我国量子信息事业的开创者和主要基地。这是我国量子信息领域的部级重点实验室，该实验室的建立表明了量子信息研究从此步入国家重点支持的领域。该实验室长期从事量子通信与量子计算的理论与实验研究，做出了一系列原始创新成果和自主知识产权，得到国际主流学术界的广泛引用。

　　实验室的总体目标是：充分发挥多学科交叉协作的优势，理论研究与实验研究相结合，基础研究与应用研究相结合，科学研究与人才培养相结合，在量子光学和量子信息领域不断做出国际水平的成果，培养和造就年轻的学术带头人，建成我国量子信息科学的创新研究基地。实验室的长远目标是研制成功量子计算机和实用的量子通信系统。

　　客户需求

　　现在中国科技大学量子国家实验室针对量子计算的深入研究，需要建立一套高性能计算系统。整个HPC集群系统需要对量子计算领域进行精确计算与精确分析等，对处理器的浮点运算和网络效率都要求高。为此，宝德HPC系统针对中国科技大学量子国家实验室的研究方向所涉及的大规模高复杂性系统模型验证算法、大规模数据处理与服务等问题的研究要提供有效的支撑平台，对在整个实验室运转过程中的各种高性能与大容量应用要求和服务提供支撑平台。

　　方案设计

　　高性能计算集群是一个有机的、高性能、高可靠性的集群系统。系统的硬件都选用经过严格测试的主流产品，保证系统的可靠性;互联系统各组件的网络都是专用的高效网，通过集群核心的管理系统使得整个系统协调一致的运行，如单独的一台高性能计算机一样为用户提供统一的服务。

　　根据我们对客户的需求进行分析与了解，结合我们在HPC行业多年的经验，我们给中国科技大学量子国家实验室做了如下设计：

▲方案拓扑图

　　方案说明

　　宝德科技针对此次量子国家实验室的研究要求，方案中配置了1个管理节点，16个计算节点，千兆交换机管理网络系统，大规模机房管理KVM切换系统、监控系统以及内置控制台等共同构成了高速计算、海量数据传输网格计算集群系统等。

　　管理节点选用宝德双路主流服务器PR2510N，计算节点选用宝德的高密度服务器PR1760T(1U机架空间达到2个节点)，所有服务器CPU采用Intel Xeon E5650 CPU。Intel Xeon 5600系列CPU是英特尔新一代CPU，相比前一代5500系列CPU在性能上都有数倍的提升。

　　系统采用Rocks管理软件实现节点管理、任务分发和集群监控，优化通信库模块来实现节点之间的进程通信，近乎达到大型机中多进程间消息传输机制的效率，再加上一套完整的Intel优化编译工具和函数库等软件来优化数科院的应用，使系统的性能得到充分的发挥。

　　方案特点 此次项目计算节点采用宝德PR1760T，PR1760T是基于模块化设计理念而开发的新一代高密度服务器。在1U的空间内达到2个计算节点，充分满足随需扩展的超高密度部署需求。同时其高效能、低功耗、高管理特性、高性价比等产品优势，是一款特殊优化设计、性能卓越、安全可靠的高密度机架式服务器产品。

　　此次项目采用Intel最新一代CPU 5600系列。英特尔至强5600 系列处理器集成了多项创新技术，可提供智能性能。英特尔智能加速技术(Intel® Turbo Boost Technology)可通过提高处理器主频，在条件允许的情况下进一步提高速度来提升性能。英特尔快速通道互联技术(Intel® QuickPath Technology)与集成内存控制器可针对带宽密集型应用加快处理器与 I/O 控制器之间的流量速度，提供高达 40000MB/秒的带宽，比前代5400处理器提高达4 倍，比前代5500系列处理器提升12%。

　　客户收益

　　中国科技大学量子国家实验室配置了宝德PR1760T高密度双子星服务器构建的HPC系统，该系统拥有最新Intel Xeon 5600系列处理器，提供强大的科学计算和逻辑分析能力，能在较小的空间实现较高的计算节点，能够满足对浮点运算能力要求很高的科学计算与精确分析等一系列科学研究需求。

　　整个高性能计算集群系统由于采用了业内领先的技术，不仅性能突出，安全稳定，在未来的较长时间保持高效领先的高性能计算能力，对未来的扩展能力也极强，完全可以放心将来的集群扩展问题。整个集群系统能很好提高科学研究的工作效率，同时能节省成本。