[科技界] 高性能大带宽 AMD EPYC 助力圣母大学环境科学研究

环境科学研究是帮助人类正确认识和改造自然的学科，世界上很多科研机构也在进行这项研究。圣母大学研究与计算中心(crc)作为代表之一，利用amd epyc等领先技术帮助环境科学研究，在解决环境变化和生态系统建模方面进行了积极探索，取得了显著成效。

环境研究的背后:性能和带宽要求无处可放

圣母大学的研究和计算中心(crc)是世界上许多致力于通过科学研究解决人类生存问题的科学研究机构之一。凭借高性能计算(hpc)设施提供的30，000多个计算能力核心，crc学者利用先进计算、数据分析和其他数字研究工具的支持，帮助人类发现和解决社会和环境中新出现的科学问题，包括癌症、环境变化和生态系统建模。

俗话说，好马必有好鞍。科研项目的水平和质量不仅取决于正确的科研方法，硬件基础设施的性能更有可能决定科研的上限。面对不断升级的科研挑战，crc进行的许多研究需要高性能计算和高内存带宽的支持，以便访问海量数据集和运行具有无限速度要求的特殊代码。像许多依赖高性能计算的科研机构一样，crc面临的挑战是不断增长的性能和带宽需求与研究中心有限的硬件条件之间的矛盾。

为了方便研究人员开展研究，中国科研所决定增加一个新的hpc集群，以帮助教师通过更大的企业级基础设施探索更大的研究。最后，他们找到了可靠的合作伙伴，包括amd和hpe。

突破科研瓶颈:amd epyc带来高性能大带宽

为了升级系统，华润采用了基于amd EPYC系列处理器的hpe proliant dl385 gen10服务器解决方案，该解决方案由amd和hpe共同创建。amd epyc处理器系列灵活性高，特别是第二代amd epyc 7002系列处理器，最多8到64个内核，128个线程，支持pcie 4.0和单通道ddr43200内存，单个处理器插槽最多支持4tb内存，通过出色的内存吞吐量实现高性能计算。更重要的是，基于amd epyc处理器的hpe proliant dl385 gen10服务器为crc提供了先进的内存容量、带宽和处理器内核，使其能够以经济高效的方式运行内存密集型工作负载。

作为北美高校首批大规模部署基于amd epyc处理器的hpc集群之一，crc如期部署并迅速投入运行。不出所料，所有代码运行速度都很快。由于这个集群的实现，研究人员可以比以前更快地分析大型数据集，从而加快复杂科研问题的解决。

crc副主任paul brenner教授说:amd epyc处理器给我们带来了前所未有的高性能。如果没有足够的内存带宽，科研就会遇到瓶颈。Amd epyc处理器在多核cpu芯片组和内存之间提供高带宽访问，有效推动了更大更高分辨率模型的建立，这也是我们老师感兴趣的。这是一次重大而全面的架构升级和变更。

科学研究服务大众:hpc集群释放科学无限可能

地球孕育着科技的诞生，科技也以一种特殊的方式回馈着环境。如今，圣母大学的教授们正在利用基于amdepyc处理器的集群来突破科学为公共利益服务的界限。Amd epyc处理器以其密集的计算核心、大带宽和高速内存，帮助crc研究人员充分释放科学的无限可能性。

巴黎圣母院大学土木与环境工程及地球科学助理教授Paola crippa就是其中之一。他利用中国铁路总公司的高性能计算集群来分析和模拟空气污染对人类健康的负面影响，如心血管和呼吸系统疾病的风险。这项研究需要通过使用复杂大气模型的输出来量化粒子的社会影响及其对区域和全球气候的影响。

大气是一个非常复杂的系统，它会随着各种动态变化和化学过程而演变。为了理解空气体污染的基本机理，我们需要复杂的数值模型来解释所有这些过程，这需要很高的成本。由于crc中最先进的计算资源，我们可以以非常高的分辨率运行模拟。克里帕说。

生物科学副教授David medvigy利用气候变化研究中心的高性能计算集群研究了森林砍伐和大气之间的碳联系。这项研究依赖于大量数据来显示森林砍伐面积对气候的不同微妙影响。随着数据量的增加和对自然实践过程的理解越来越复杂，研究需要编写更复杂的代码。要运行这些代码，计算资源的速度非常重要。因为机器运行得越快，可以完成的模拟就越多。

我们在建模中使用了大量的野外观测信息，如温度、入射辐射、降水和土壤条件。主要运行两个不同的数值模型，两个模型都有10万行左右的代码。华润的高性能计算集群为我们提供了不可或缺的计算资源。梅德维吉说。

毫无疑问，这些科学研究成果将对人类社会的实践和世界范围内的政策制定起到积极的指导作用。基于科学研究的力量，环境专业人士将能够正确理解自然与人类的互动关系，进而找到更科学的方法来面对自然，改造自然，努力保护人类命运的共同体。amd作为高性能计算的全球领导者，将帮助世界各地的科学家和工程师通过创新技术开展改善人类生活或地球状况的重要研究，最终共同创造可持续发展的美好未来。