分子動力學服務器解決方案

用戶簡介:

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哈爾濱師范大學坐落于素有“冰城夏都”美譽的歷史文化名城哈爾濱,是黑龍江省教育、藝術、人文社會科學和自然科學的重要人才培養(yǎng)基地和科學研究基地,是黑龍江省屬重點建設的高水平大學,是教育部本科教學工作水平評估優(yōu)秀學校。學校是國家“中西部高?;A能力建設工程”高校,是“十三五”時期國家重點支持建設的百所中西部本科院校之一?!?/span>

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學校成立于1951年,其前身是1946年我黨在東北解放區(qū)建立的松江省立行知師范學校,經歷了哈爾濱師范??茖W校(1951——1956)、哈爾濱師范學院(1956——1980)時期,1980年更名為哈爾濱師范大學。2000年呼蘭師范專科學校、黑龍江農墾師范專科學校并入,2002年黑龍江省物資學校(黑龍江省物資職工大學)并入,組建成新的哈爾濱師范大學。

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應用場景-用于分子動力學模擬:

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大自然并不友善”---在紀錄世界各地瘟疫爆發(fā)過程的《逼近的瘟疫》一書中曾這樣提過。埃博拉、HIV、沙拉……這些病毒我們曾談之色變,地球在孕育生命的同時,危險也在悄悄潛伏,人類需要在病毒面前盡快找出可以攻克的藥物。分子動力學模擬被廣泛的應用在現代藥物開發(fā)設計中,常被稱為人類戰(zhàn)勝病毒的“武器”。

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想要了解生命活動過程并進行針對性的藥物設計,僅僅知道病毒的基因序列是不夠的,折疊成三維立體構像的活性蛋白質及相關復合物才是關鍵,通過研究和分析相關蛋白質,找到可以和藥物分子有特異性相互作用的靶點,才能最終成功開發(fā)出可以治療這項疾病的藥物。

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分子動力學模擬可以通過計算原子之間的相互作用,求解牛頓方程,來模擬體系中原子和分子的運動,它所產生的豐富構像是解釋生命活動現象、設計藥物分子所不可或缺的重要手段。


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分子動力學模擬對高性能計算的需求:

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在分子動力學模擬中,一般需要模擬微秒級或毫秒級的病毒或腫瘤蛋白折疊過程才能積累到足夠的樣本量,因此必須要用到高性能計算來進行分子動力學模擬。但是,計算過程中各節(jié)點間的通訊、負責均衡等問題都會對高性能計算在分子動力學模擬中的應用產生影響。

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天翱解決方案:?



計算節(jié)點選擇天翱RS272-H8,RS272-H8是天翱公司推出的一款支持AMD最新Rome多核處理器超算產品,支持AMD EPYC? 7002 Series系列CPU。
計算節(jié)點采用雙路EPYC? 7742處理器,256G DDR4 2933內存, 處理器擁有強勁的128核256線程處理能力,支持DDR4 3200 MHz Registered ECC內存,最高可支持4TB內存。


管理節(jié)點采用RS272-S8服務器,RS272-S8采用雙路AMD EPYC? 7002 Series系列處理器,最多可以支持4TB內存,熱插拔硬盤。考慮到節(jié)點數據存取比較頻繁的特點,內存擴展為128G,硬盤擴展為多塊熱插拔SSD硬盤,組成陣列。管理節(jié)點同時也是用戶登陸節(jié)點。網絡方面,采用雙網模式。計算網用于并行計算時的數據交換和計算通訊,無論是通信次數還是通信量都很大,對網絡的延遲和帶寬都有較高的要求。針對這一特點我們采用Infiniband網絡作為計算網絡,Infiniband技術是采用RDMA傳輸機制實現了低遲,高帶寬的新型網絡標準,在數據存儲節(jié)點中加入infiniband和計算節(jié)點管理節(jié)點進行互聯,滿足應用的需要。而管理節(jié)點主要是進行一些必要的計算節(jié)點;數據存儲系統(tǒng)管理、監(jiān)控、登入等管理,同時又作為數據傳輸網絡的備份,對網絡性能的要求不高,千兆網絡即可滿足。

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天翱 RS272-H8 高性能計算來進行分子動力學模擬方式的同時,顯著高性能計算模擬能力,可支持教學機構對教學質量進行高效分析,促進教學改進以及優(yōu)化教學內容,?更適用于各種虛擬化解決方案、大數據分析、以及其他需要更高靈活性、更高性能、更大存儲能力的應用場景。也廣泛的應用在現代藥物開發(fā)設計中,為人類找出戰(zhàn)勝病毒的“武器”。