筑基新一代數(shù)據(jù)底座，中國(guó)科大讓智慧科研更有數(shù)

著名科學(xué)哲學(xué)家?guī)於髟凇犊茖W(xué)革命的結(jié)構(gòu)》中認(rèn)為，范式是科研的一種理論體系，范式的突破會(huì)帶來一系列科學(xué)革命。

如今在科研領(lǐng)域， 人工智能不斷打破科研邊界，AI for Science被視為下一個(gè)科研新范式，不僅為科學(xué)研究帶來了質(zhì)的飛躍，也對(duì)科研創(chuàng)新支撐平臺(tái)提出了全新的挑戰(zhàn)。

作為世界一流的以前沿科學(xué)和高新技術(shù)為主的研究型大學(xué)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱：中國(guó)科大）擁有多個(gè)世界一流的學(xué)科和科研基地，是科研探索的前沿高地。

近年來，中國(guó)科大網(wǎng)絡(luò)信息中心校計(jì)算中心深入分析AI技術(shù)應(yīng)用下，科研數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算與存儲(chǔ)資源的需求變化，推進(jìn)重大科研創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，升級(jí)建設(shè)最新一代中國(guó)科大“融合計(jì)算平臺(tái)”，利用業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)為智慧科研構(gòu)筑起堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)底座，為各項(xiàng)科研活動(dòng)注入源源不斷的數(shù)字動(dòng)力。

海量、多模態(tài)科研數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧科研進(jìn)階

近年來，科技創(chuàng)新與時(shí)俱進(jìn)，數(shù)據(jù)成為新型生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)要素與人工智能技術(shù)共同帶來科研范式的重構(gòu)和新一輪科技革命，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等科研基礎(chǔ)設(shè)施也提出了全新需求。

在日常的科研活動(dòng)與實(shí)踐探索中，中國(guó)科大校級(jí)計(jì)算中心明顯感受到科研范式革新對(duì)于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的需求變化：即由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人工智能技術(shù)加速運(yùn)用，科學(xué)數(shù)據(jù)的核心要素作用愈發(fā)突出；隨著越來越多科研程序在GPU上進(jìn)行運(yùn)算，科研計(jì)算復(fù)雜度指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，快速、海量、多模態(tài)的科研數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出千萬級(jí)IOPS、百GB帶寬、EB級(jí)容量等需求特征，給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)帶來全新的挑戰(zhàn)。

加上中國(guó)科大擁有31個(gè)學(xué)院和眾多科研項(xiàng)目，不同科研項(xiàng)目的分散化、多樣化對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的需求也在發(fā)生根本性變化，分層分類的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、平臺(tái)化的多租戶使用方式、業(yè)務(wù)不中斷的使用體驗(yàn)成為眾多科研人員在科研中的剛性需求。

毫無疑問，迭代升級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)科研基礎(chǔ)設(shè)施，解決海量、多模態(tài)科研數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和流動(dòng)共享等問題，已經(jīng)是科研機(jī)構(gòu)加速科研范式轉(zhuǎn)變中必須面對(duì)的一道必答題。為此，中國(guó)科大近年來不斷升級(jí)“融合計(jì)算平臺(tái)”，構(gòu)建起全新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，為科研創(chuàng)新打造堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施，助力各項(xiàng)科研活動(dòng)在智慧時(shí)代高效開展。

融合計(jì)算平臺(tái)，樹立智慧時(shí)代科研數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)桿

科研在AI驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)要素深度融合的過程就像是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，需要基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行全方位的支撐。

在智慧科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，中國(guó)科大對(duì)于融合計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)無疑在科研領(lǐng)域樹立了標(biāo)桿。作為國(guó)內(nèi)高校建設(shè)最早的校級(jí)計(jì)算中心之一，中國(guó)科大過去的計(jì)算中心對(duì)于支撐各種科研項(xiàng)目的開展發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。隨著AI應(yīng)用的加深以及數(shù)據(jù)量的激增，中國(guó)科大計(jì)算中心的計(jì)算、存儲(chǔ)在性能與規(guī)模方面已經(jīng)無法滿足智慧科研的需求，不僅資源供應(yīng)緊張、項(xiàng)目排隊(duì)時(shí)間長(zhǎng)，而且越來越難以滿足大規(guī)模、多模態(tài)數(shù)據(jù)在GPU上進(jìn)行高效并行計(jì)算的需求。

為此，中國(guó)科大深入分析科研新范式給基礎(chǔ)設(shè)施帶來的挑戰(zhàn)，通過整體籌劃，借助浪潮信息分層解耦的整體方案對(duì)計(jì)算中心進(jìn)行升級(jí)，于2022年正式發(fā)布融合計(jì)算平臺(tái)，以高異構(gòu)計(jì)算+融合存儲(chǔ)為核心，助力各大科研項(xiàng)目加速向AI驅(qū)動(dòng)的智慧科研轉(zhuǎn)變。

中國(guó)科大融合計(jì)算平臺(tái)利用領(lǐng)先的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案為科研創(chuàng)新構(gòu)建起強(qiáng)大的數(shù)據(jù)底座，實(shí)現(xiàn)海量、多模態(tài)科研數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)、分析、管理與應(yīng)用：

化繁為簡(jiǎn)，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)多尺度科研數(shù)據(jù)的融合存儲(chǔ)：面向科研海量多元的數(shù)據(jù)場(chǎng)景，中國(guó)科大融合計(jì)算平臺(tái)利用先進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)一套集群支持塊、文件、對(duì)象、大數(shù)據(jù)等協(xié)議數(shù)據(jù)融合互通，為日?？蒲谢顒?dòng)提供更高效、更便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。

極致性能，高效數(shù)據(jù)處理加速科研進(jìn)程：針對(duì)科研項(xiàng)目對(duì)于海量科研數(shù)據(jù)處理性能和容量的需求，中國(guó)科大分層搭建高速存儲(chǔ)及大容量存儲(chǔ)資源池，自動(dòng)根據(jù)讀寫頻率實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能遷移，并以聚合小文件優(yōu)化技術(shù)提升讀寫性能。容量部署達(dá)11PB，聚合讀帶寬160GB/s以上，寫帶寬100GB/s以上，隨機(jī)讀IOPS達(dá)205萬。

全生命周期管理，高效滿足多學(xué)科多樣化需求：針對(duì)多個(gè)科研項(xiàng)目對(duì)于數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理需求，中國(guó)科大利用熱、溫、冷、冰四級(jí)分層數(shù)據(jù)生命周期管理策略，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)性能、容量和成本的極致平衡，高效滿足多學(xué)科負(fù)載需求的同時(shí)，確保高投入產(chǎn)出比。

穩(wěn)定安全，珍貴科研數(shù)據(jù)不丟失：存儲(chǔ)系統(tǒng)具有高冗余模式，某節(jié)點(diǎn)故障時(shí)自動(dòng)切換備用節(jié)點(diǎn)，滿足科研數(shù)據(jù)的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定寫入，確保數(shù)據(jù)安全不丟失。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心副主任李會(huì)民表示，系統(tǒng)采用分布式存儲(chǔ)有效解決了當(dāng)前學(xué)?？蒲袆?chuàng)新海量多模態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)、高效的數(shù)據(jù)處理、全生命周期管理和穩(wěn)定安全四個(gè)核心需求。

如今，在融合計(jì)算平臺(tái)助力下，中國(guó)科大在天文學(xué)、大氣科學(xué)、生物工程等領(lǐng)域涌現(xiàn)出一系列世界領(lǐng)先的科研成果。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)特任教授、中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)冷凍電子顯微學(xué)分會(huì)委員張凱銘博士表示，計(jì)算中心平臺(tái)的升級(jí)讓實(shí)驗(yàn)效率取得了大幅度提升，借助冷凍電鏡技術(shù)取得了一系列科研成果。

本質(zhì)上，中國(guó)科大融合計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)是在科研范式轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)下，基礎(chǔ)設(shè)施從過去“重算力、輕數(shù)據(jù)”向“算力與數(shù)據(jù)”雙輪驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變。過去，科研平臺(tái)中數(shù)據(jù)通常跟著算力跑，在復(fù)雜科學(xué)和工程問題實(shí)現(xiàn)快速數(shù)值求解；現(xiàn)在，AI驅(qū)動(dòng)下算力緊跟數(shù)據(jù)成為新趨勢(shì)，一個(gè)支撐多元異構(gòu)算力、滿足海量多模態(tài)科研數(shù)據(jù)各方面需求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)是中國(guó)科大融合計(jì)算平臺(tái)等先進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施取得成功的關(guān)鍵所在。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，讓科研新范式更有數(shù)

近年來，像中國(guó)科大融合計(jì)算平臺(tái)這種支撐科學(xué)研究等工作的先進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)成為新基建未來的戰(zhàn)略建設(shè)重點(diǎn)。

如何讓科研基礎(chǔ)設(shè)施邁向先進(jìn)，從而科研新范式更有數(shù)？浪潮信息以“存儲(chǔ)即平臺(tái)”的產(chǎn)品理念和“場(chǎng)景共同體”合作理念，聚焦科研場(chǎng)景的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，推出新一代分布式融合存儲(chǔ)AS13000等重量級(jí)新品，從場(chǎng)景實(shí)踐、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新等多個(gè)層面來助力科研創(chuàng)新。

在場(chǎng)景實(shí)踐層面，浪潮信息近年深度參與清華大學(xué)RUSH腦成像研究、復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究、華中科大蘇州腦科學(xué)研究院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)融合計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，與廣大科研機(jī)構(gòu)共同探索科研場(chǎng)景在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層面的新需求與新變化，從而有針對(duì)性地進(jìn)行產(chǎn)品、方案創(chuàng)新。

在產(chǎn)品創(chuàng)新層面，浪潮信息基于“存儲(chǔ)即平臺(tái)”理念，聚焦全閃存、分布式存儲(chǔ)等產(chǎn)品創(chuàng)新，推出了AS13000等多款重量級(jí)產(chǎn)品，致力于打造產(chǎn)品的極致性能、極致融合等七大極致能力，助力科研成果產(chǎn)出。

以浪潮信息AS13000為例，其憑借在協(xié)議融合、介質(zhì)融合、管理融合以及性能等方面優(yōu)勢(shì)，在中國(guó)科大融合計(jì)算平臺(tái)等眾多科研基礎(chǔ)設(shè)施中完美支撐起各項(xiàng)科研項(xiàng)目的高效進(jìn)行。

如今，AI for Science 不僅是解決具體科研問題的有力工具，更帶來了重新定義科學(xué)問題的系統(tǒng)性思路。以中國(guó)科大融合計(jì)算平臺(tái)為代表的智慧科研基礎(chǔ)設(shè)施，為科研范式轉(zhuǎn)變探索樹立了一個(gè)新標(biāo)桿。面向未來，隨著越來越多科研機(jī)構(gòu)擁抱AI for Science和智慧科研基礎(chǔ)設(shè)施，中國(guó)科研有望荊斬棘、開疆拓土，為人類文明貢獻(xiàn)出更多中國(guó)智慧。

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