1.需求和挑戰(zhàn)

分子模擬，是指利用理論方法與計(jì)算技術(shù)，模擬或仿真分子運(yùn)動(dòng)的微觀行為，廣泛的應(yīng)用于計(jì)算化學(xué)，計(jì)算生物學(xué)，材料科學(xué)領(lǐng)域，小至單個(gè)化學(xué)分子，大至復(fù)雜生物體系或材料體系都可以是它用來研究的對(duì)象。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和物理，化學(xué)理論知識(shí)的不斷進(jìn)步，高性能計(jì)算機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于研究分子性質(zhì)，開發(fā)新材料等一系列研究。從原理上而言，分子模擬主要分為兩個(gè)方面，即基于第一性原理的量子化學(xué)模擬，以及基于經(jīng)典力學(xué)的分子力學(xué)模擬等。當(dāng)然，隨著現(xiàn)在研究體系的不斷復(fù)雜化，以及人們對(duì)于計(jì)算結(jié)果精確度以及準(zhǔn)確度的不斷提升，一些交叉學(xué)科，例如第一性原理的分子動(dòng)力學(xué)等綜合了量化模擬和分子模擬長(zhǎng)處的新的研究方法也開始逐漸出現(xiàn)。

分子模擬（材料物理/計(jì)算化學(xué)）是近年來飛速發(fā)展的一門學(xué)科，它主要以分子模擬為工具實(shí)現(xiàn)各種核心化學(xué)問題的計(jì)算，架起了理論化學(xué)和實(shí)驗(yàn)化學(xué)之間的橋梁。其主要目標(biāo)是利用有效的數(shù)學(xué)近似以及電腦程序計(jì)算分子的性質(zhì)（例如總能量，偶極矩，四極矩，振動(dòng)頻率，反應(yīng)活性等）并用以解釋一些具體的化學(xué)問題。理論上講，對(duì)任何分子都可以采用相當(dāng)精確的理論方法進(jìn)行計(jì)算。很多計(jì)算軟件中也已經(jīng)包括了這些精確的方法，但由于這些方法的計(jì)算量隨電子數(shù)的增加成指數(shù)或更快的速度增長(zhǎng)，所以他們只能應(yīng)用于很小的分子。對(duì)更大的體系，往往需要采取其他一些更大程度近似的方法，以在計(jì)算量和結(jié)果的精確度之間尋求平衡。

2.浪潮高性能計(jì)算化學(xué)分子解決方案

隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度得到很大程度的提升，但是計(jì)算化學(xué)領(lǐng)域計(jì)算問題非常復(fù)雜，尤其是對(duì)于體系較大的結(jié)構(gòu)，采用高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成為理論化學(xué)計(jì)算的必由之路。因此，一個(gè)優(yōu)秀的高性能解決方案帶給科研工作者的不僅是更快的完成計(jì)算任務(wù)，也是如何更好的完成計(jì)算任務(wù)。以下為分子模擬配置建議：

3.浪潮解決方案優(yōu)勢(shì)與價(jià)值

計(jì)算系統(tǒng)緊密結(jié)合客戶應(yīng)用

浪潮TS10K系統(tǒng)充分考慮計(jì)算化學(xué)客戶典型應(yīng)用，針對(duì)客戶應(yīng)用定制化開發(fā)系統(tǒng)。針對(duì)隱式有限元分析應(yīng)用浪潮配置胖節(jié)點(diǎn)，可選NF8460M3四路節(jié)點(diǎn)或者TS860八路胖節(jié)點(diǎn)；針對(duì)流體類應(yīng)用配置雙路主流計(jì)算節(jié)點(diǎn)，可選NF5270M3以及雙路旗艦產(chǎn)品NF5280M3；針對(duì)前后處理可選圖形工作站，塔式、機(jī)架可選；存儲(chǔ)方面可提供NAS存儲(chǔ)、光纖存儲(chǔ)、IB SAN存儲(chǔ)等方案，對(duì)于IO帶寬需求特別高的場(chǎng)合，可以配置浪潮Ts Exastor并行文件系統(tǒng)。

互聯(lián)系統(tǒng)完善

浪潮TS10K系統(tǒng)包含4套網(wǎng)絡(luò)。管理網(wǎng)絡(luò)采用萬兆為主干的千兆線速網(wǎng)絡(luò)，可開辟對(duì)教育網(wǎng)/公網(wǎng)的獨(dú)立IP，實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)用戶登錄使用集群；IPMI網(wǎng)絡(luò)采用非線速千兆交換機(jī)，互聯(lián)所有節(jié)點(diǎn)，管理員通過辦公用機(jī)可實(shí)現(xiàn)集群的帶外管理；KVM本地監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通過菊花鏈方式，最多實(shí)現(xiàn)960臺(tái)計(jì)算機(jī)的KVM監(jiān)管；計(jì)算網(wǎng)絡(luò)采用IB網(wǎng)絡(luò)全線速互聯(lián)，帶寬達(dá)到56Gb/s,延時(shí)1微秒內(nèi)，充分保證計(jì)算中間數(shù)據(jù)交互。

調(diào)度系統(tǒng)先進(jìn)高效

浪潮ClusterEngine集群管理軟件是專為浪潮天梭系列 HPC 集群定制的一款軟件，該軟件采用B/S架構(gòu)，通過瀏覽器（IE，firefox等）進(jìn)行操作，是一套全面實(shí)現(xiàn)了集群的監(jiān)控、管理、報(bào)警的軟件，用戶通過ClusterEngine圖形界面提交自己的科學(xué)計(jì)算任務(wù)，ClusterEngine會(huì)根據(jù)集群中的資源使用情況和作業(yè)的資源要求數(shù)量來合理的調(diào)度用戶提交的作業(yè)，從而達(dá)到提高資源利用率和作業(yè)的執(zhí)行效率的作用。ClusterEngine還可以為集群管理員統(tǒng)計(jì)作業(yè)的資源消耗情況和用戶的資源使用情況，并生成報(bào)表，為集群管理員優(yōu)化系統(tǒng)提供依據(jù)。

集群系統(tǒng)綠色節(jié)能

所有節(jié)點(diǎn)采用80PLUS高效電源，提高電源轉(zhuǎn)換效率，降低用戶運(yùn)維成本。結(jié)合Cluster Engine節(jié)能組件，可以自動(dòng)將空閑資源設(shè)置為待機(jī)或者關(guān)機(jī)狀態(tài)，整體節(jié)能降低20%。

依據(jù)浪潮專家豐富的方案整合經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)的服務(wù)以及優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，浪潮高性能很好的解決了計(jì)算化學(xué)領(lǐng)域大規(guī)模科學(xué)計(jì)算的需求, 系統(tǒng)持續(xù)高效穩(wěn)定運(yùn)行,保證了客戶應(yīng)用的有效發(fā)揮。