当今的科学研究中，计算科学、实验科学、理论科学并列为三大科学方法，随着计算技术的迅猛发展、科学理论模型日渐成熟，高性能计算技术在科学、工程和社会等领域都有了愈加广泛的应用。在地球地质、气象气候、测绘科学、天体空间、凝聚态物理、高能物理、计算化学、分子生物学、基因测序、材料科学等领域，高性能计算已是必备的研究手段。

高性能计算技术应用广泛 更加高效易用平台需求巨大

根据目前理论发展的基础，高校、科研机构能够利用高性能计算观察到比实验现象更细致的层次，或者对目前比较昂贵或无法实现的实验观测进行理论模拟，从而帮助解释实验结果，理解自然规律，进一步指导实验过程，大幅提高实验效率。

宁波诺丁汉大学是中国知名所经教育部批准引进世界优秀大学的中外合作大学，也是稳居全球高校排名前100位的世界优秀大学。宁波诺丁汉大学将英国诺丁汉大学的优势学科与中国社会经济发展实际需求相结合，引进一系列具有国际一流水准的学位课程，其科研实力与水平在国内也处于前列。为进一步提升学科优势，解决学校老师科研计算以及教学的困难，宁波诺丁汉大学信息技术服务处针对学校的应用需求调研后，构建了校级的高性能计算平台，将高性能计算集群技术应用到了土木工程专业、化学与环境专业、机械、材料与制造工程专业等学科中，大力促进了各自学科科研和教学实力提升。

三步打造高性能计算平台独特优势

针对高性能计算平台建设需求，宁波诺丁汉大学联手华为与联科打造了以“硬件+软件+服务”为基础的校级高性能计算平台。学校针对计算平台顶层设计做了详细的规划，整合软、硬件资源，建设了一个端到端的高性能计算管理平台的架构和系统，为各院系提供稳定可靠的实验环境，解决了科研及日常教学中对高性能计算系统的需求。整个系统具备了几个方面的优势：

硬件架构：

软件架构：

宁波诺丁汉大学高性能计算管理平台方案

首先宁波诺丁汉大学高性能计算管理平台架构在华为E9000超融合刀片服务器底层基础架构平台上，其优势在于在一框刀片内混插了双路计算节点、GPU计算节点以及Infiniband的交换网络的模块，有效提升了资源密度。此外搭配56Gb/s Infiniband网络以及OceanStor V3存储阵列，全面消除硬件层的性能瓶颈。

在高性能的基础架构平台上，宁波诺丁汉大学使用联科研发的高性能集群软件CHESS（Clustertech HPC Environment Software Stack）进行集群资源管理，可将分立的服务器变成一整套HPC集群系统，实现集群资源统一部署、管理、监控、调度和报表等，这一系列丰富而易操作的功能使得平台的管理员可以借助CHESS实现更加高效和便捷的进行平台资源管理，以及快速响应各个院系的科研教学需求。

最后，为了进一步提升平台易用性，宁波诺丁汉大学对该高性能计算平台在用户管理和应用场景等领域做了个性化的创新设计，将集群用户账户与学校用户账号进行统一管理，同时针对用户的每个应用需求，帮用户完成软件的编译、按照以及作业脚本的编写等工作，大大方便了学校师生的使用，让师生的科研更轻松，更专注于科学研究，助力加速科研效率提升。

从底层硬件平台、到资源管理再到用户以及应用的具体需求，宁波诺丁汉大学与华为、联科携手，打造了新一代创新高性能计算平台，以一站式的交钥匙工程服务于学校科研与教学。通过这个交钥匙工程，学院管理员可以全面掌控系统状态，实现资源统一管理和调度，同时借助在软件编译和脚本编写等细节上的优化，学校师生可以在更短的时间里部署实验环境，最终将师生从繁杂的实验环境中解放出来，将更多的精力放置在科学研究上。

宁波诺丁汉大学高性能计算集群建设完成后，通过linpack测试集群的浮点计算能力达到理论计算峰值的85%以上，这一交钥匙工程对学校的课题研究和科研计算起到了很好的促进作用，得到了学校师生的认可和肯定，最终助推学校的课题研究和科研计算实现加速。