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1. 背景概述 1.1. 计算化学和材料物理 进入20世纪以后，由于受到物理学理论的飞跃尤其是量子力学的发展的影响， 研究人员广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。随着计算机硬件技术的发展和计算方法的突飞猛进，基于量子力学的计算模拟手段已经被广泛应用于化学、材料物理以及有关的其它学科在解释和预测材料结构、物理性质和化学行为中。现在根据量子化学计算可以进行分子的合理设计，如药物设计、材料设计、物性预测等。 Kohn和Pople等人开创的密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）在过去的20年里得到了广泛的应用，包括固体物理、化学、生物等学科，都能看到密度泛函理论的影响。与传统的量子力学方法不同的是密度泛函理论的基本变量是单粒子密度，通过体系的单粒子密度而不是波函数来描述体系基态的性质，如总能量等。因此密度泛函理论降低了量子化学计算的计算量。随着高性能计算技术的平民化浪潮以及并行软件逐渐普及，高性能计算已经成为上述领域中的除了理论和实验外的主要研究手段。 1.2. 曙光TC2600刀片服务器 曙光高性能机群采用机群体系结构，由若干台高性能服务器（节点机）和高速互连网络连接到一起，通过作业调度系统形成单一系统映象的高性能计算机，并通过监控系统和一组机群管理软件对其进行有序管理。曙光公司的服务器产品线非常丰富，通常机群中的节点机可以采用双路、四路，甚至高端的八路服务器选择，另外对于整体解决方案中，数据的前后处理也可以采用曙光图形工作站组成一个完整的曙光机群解决方案。 TC2600 刀片服务器是曙光公司研发的第三代双核/四核刀片服务器产品，它在众多方面超越了传统机架式服务器，是高密度、高性能的新一代服务器产品。刀片服务器由于物理形态上的高度集成，我们可以根据物理化学领域应用的不同的特色进行灵活配置，极大地丰富计算服务器的解决方案。 曙光TC2600刀片服务器提高了机群的计算密度、集成功能和管理能力，提供卓越的计算处理性能、简单方便的部署使用和全方位的监控管理，可以显著提高计算载体的计算密度和管理效率，最大限度地降低科研在IT方面运营和管理维护成本。 2. 独立刀片解决方案 2.1. 方案概述 在研究组级的解决方案中，用户需求主要受到研究经费的规模和实验室场地的限制，无法与院系一级的计算平台的规模和运营环境相比，但是这部分客户又是最迫切需要计算平台，也是物理化学领域研究的中坚力量。 曙光公司推出了独立刀片解决方案，主要依据曙光刀片服务器集成度高，管理性好的特色，在曙光公司众多成功案例的基础上，可以满足研究组级方案的苛求需求。 一台独立的TC2600服务器，如果全部采用四核处理器，具有80核个计算核心，6400亿次理论浮点计算能力，已经接近入围2006年中国TOP100的标准，基本能够满足5个计算人员的计算需求。曙光TC2600支持Linux/Windows/WCCS等主流操作系统，可以灵活部署不同计算化学和材料物理领域的软件。 7U高的曙光TC2600刀片服务器占地面积仅比一台塔式服务器略大，我们可以采用独立一台TC2600服务器作为小规模机群解决方案，这样可以避免41U（2米高）标准机柜占地和动力电扩容的扩容的困难。在未来规模扩大时，也可以作为刀片机群中的一部分和其他节点配合使用，不会浪费用户的投资，避免购买不同机群时，机群迁移的困难。 模块化的硬件设计、可靠的基于web界面的监控和KVM over IP界面，使得使用者无论硬件安装还是系统管理上更容易入手，节省了研究组的宝贵科研时间，解决了额外配备管理人员的困难。 第 |
