HPC如何助力提升醫藥研發進程

在醫藥生產制造(zao)領域，科(ke)研是一切基礎(chu)。加速研發能(neng)力不僅可以(yi)成就企業(ye)，趕(gan)超競爭對手，最重(zhong)要的(de)是可以挽救(jiu)更多生命。

在助力(li)提升研發過程中，HPC起到了至關(guan)重要的作(zuo)用。接下來我們來看(kan)看(kan)設(she)計HPC基礎(chu)架(jia)構(gou)都需要考慮哪些關鍵因素，才(cai)能顯著(zhu)提(ti)高性能并最大化集群(qun)價值。

如何最大化 HPC/AI 性能？

首先，我們(men)建議您使用較為信賴的(de)(de)合(he)作(zuo)伙伴提供的(de)(de)軟(ruan)硬件和(he)同行業最(zui)佳的(de)(de)技術方案(an)，這(zhe)樣可以在預算內得到最(zui)大的(de)(de)節點優化。盡(jin)量避(bi)免了只和(he)一(yi)家供應(ying)(ying)商合(he)作(zuo)，容易(yi)導致陷入更(geng)高價格但性(xing)能(neng)沒(mei)有得到相應(ying)(ying)提升的(de)(de)風(feng)險(xian)，如果(guo)多家供應(ying)(ying)商比價競標，能(neng)更(geng)好的(de)(de)保證投資(zi)回報率，增(zeng)加了靈活性(xing)，并在合(he)理的(de)(de)預算內提供更(geng)好的(de)(de)軟(ruan)硬件性(xing)能(neng)。

其次(ci)，使用可組(zu)合(he)式(shi)分類(lei)基礎架(jia)構(CDI，composable disaggregated infrastructure) 也是提高性能的很好選擇。簡而言(yan)之，CDI 是(shi)指使用軟件來(lai)匯(hui)集(ji)硬(ying)件資源，因(yin)此它們可(ke)以(yi)動(dong)態組合以(yi)滿足不斷變化(hua)的(de)工(gong)作負載(zai)需求。因(yin)此，您能夠(gou)在集(ji)群上(shang)運行不同(tong)的(de)項目，同(tong)時仍然針對每個獨(du)特的(de)工(gong)作負載(zai)進行優化(hua)。

您還應該(gai)確保您的(de)集群設計是能夠根據不斷變化(hua)的(de)工作負載可以輕松擴展的(de)。通過利用CDI，可以動態擴(kuo)展單個資源(yuan)池(chi)，例如GPU、加速器或存儲。您可以無縫地將資源添(tian)加到集群(qun)中并將它(ta)們(men)置于管理之(zhi)下，另外還(huan)應該針對(dui)線性(xing)可擴展性(xing)進行設計(ji)，以便集群(qun)性(xing)能和存儲可靠性(xing)隨著不斷(duan)添(tian)加到集群(qun)中的每個節點而(er)提高。

但是，即使(shi)(shi)不使(shi)(shi)用(yong)CDI，如果您(nin)的集(ji)群設(she)(she)計人員使用模塊化(hua)設(she)(she)計，您(nin)也應該能夠根(gen)據需要擴(kuo)展計算(suan)、存儲和網絡組件(jian)。

如何提高 HPC/AI 數據管理和投資回報率？

傳統的NAS 解(jie)決方(fang)案(an)在達(da)到其(qi)瓶頸(jing)之(zhi)前可以運(yun)行(xing)高達(da)10Gb/s，這導致藥物研發(fa)工(gong)作(zuo)負(fu)載時間過長，可以使用NVMe 存儲作為臨時解決(jue)方案(an)，但這意味著數(shu)據會在節點(dian)之間不斷復制，會導(dao)致網絡流量(liang)過(guo)高，產(chan)生另外一個瓶頸。

軟(ruan)件定義存儲(SDS) 是數據管理的絕(jue)佳解決方案。通過將服務器(qi)與SDS 配對，可以將IO 帶(dai)寬提高(gao)多(duo)達(da)傳(chuan)統服務器的10 倍。該(gai)解(jie)決方案還(huan)通過創建所(suo)有(you)計算節點(dian)(dian)都可以讀(du)取或寫入的單(dan)一命名空間數據池，消除了節點(dian)(dian)到節點(dian)(dian)的持(chi)續復制，還(huan)可以通過將(jiang)符合S3標準的(de)對象存儲在本地(di)或公有云(yun)中分層(ceng)來降低總成本。

如何提高 HPC/AI 效率？

針(zhen)對醫藥(yao)企業專門構建的集群可以真正優化藥(yao)物研發的時間，其(qi)中CDI架構值得考慮(lv)，因為它能使(shi)您的員工在不(bu)遇到瓶頸的情況下執(zhi)行研發任務，并允許您無縫擴展，同時保持(chi)高級別的安全性。

裸金屬(shu)性能（或與CDI 相當的性能）也是(shi)比較(jiao)理想的一(yi)種方式。如果您正在考慮將AI 解決方(fang)案部署(shu)到云端(duan)，理想情況下，它們應該位于同一個(ge)數據中心(xin)，如(ru)果您是混合模式，則(ze)成本(ben)最高的(de)資源(yuan)應該在本(ben)地。

最后(hou)您還可以(yi)使用NVMe 和(he)強(qiang)大的(de)(10 GbE) 網絡技術，通過網絡提(ti)高效率(lv)。

我(wo)們推薦NVIDIA/Mellanox 200Gb/s HDR InfiniBand，您(nin)的(de)存儲也應該是高(gao)度并(bing)行的(de)，并(bing)支持大型(xing)單一(yi)命名空間。

天云Tips

Composable disaggregated Infrastructure 可組(zu)合式(shi)分類(lei)基(ji)礎設施(shi)消(xiao)除了(le)對特定(ding)工(gong)作負(fu)載環境的(de)(de)需求(qiu)，并(bing)(bing)提供了(le)一組(zu)可動態組(zu)合(he)的(de)(de)靈活(huo)資(zi)(zi)源，以滿足任何應用程(cheng)序的(de)(de)獨特需求(qiu)。它提供了(le)最(zui)佳的(de)(de)應用程(cheng)序性能，避(bi)免資(zi)(zi)源浪費和過(guo)度投資(zi)(zi)，并(bing)(bing)創建了(le)一個(ge)更靈活(huo)、更具(ju)成本(ben)效益(yi)的(de)(de)數據中心。

有了可組合的(de)基礎設施，IT 可以(yi)像搭(da)積木(mu)（像公有云那樣）快(kuai)速(su)、輕松地部署定制化的IT基礎設施。這(zhe)篇(pian)文(wen)章(zhang)在構建高效(xiao)的藥物(wu)研發(fa)HPC機群(qun)時就用了這個技術(shu)，達到了投資性能(neng)的優(you)化回報。除此之外在(zai)網絡(luo)和(he)共享(xiang)存儲方面有進(jin)行(xing)了優(you)化以(yi)配合整(zheng)體(ti)性能(neng)的提(ti)高。

——天云融創(chuang)軟(ruan)件首(shou)席科學家張福(fu)波

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