“為什么手機用著用著續(xù)航能力就下降了？”這個問題相信很多人都很好奇。

——其實答案就隱藏在手機電池里。

目前常規(guī)的檢測方式是通過專業(yè)的技術手段檢測電池材料的微觀工作狀態(tài)，但電池里“上演”的電化學反應過程往往稍縱即逝，暴露在空氣中還會與氧氣和水分發(fā)生反應，因此很難捕捉到具體的化學反應過程。 想象一下，如果是檢測新能源車中組裝在一起的幾十甚至上百塊鋰電池的狀態(tài)，背后的難度可想而知。假如有一臺“超級顯微鏡”，能在納米顆粒度的級別中觀察整個新能源車電池組充放電過程，對電極材料微觀結構的影響情況，那一定會對電池技術的發(fā)展起到巨大的推動作用。

現(xiàn)實中的大科學裝置就好比是這樣一臺“超級顯微鏡”。

主流媒體對大科學裝置的定義是：大科學裝置是指通過較大規(guī)模投入和工程建設來完成，建成后通過長期的穩(wěn)定運行和持續(xù)的科學技術活動，實現(xiàn)重要科學技術目標的大型設施。大科學裝置的建設可帶動物理學、化學、材料科學、納米科學等學科發(fā)展。

模擬計算，算力是永遠的剛需

大科學領域的實驗在開始之前往往需要進行大量的HPC模擬計算，因此算力就成為了永遠的“剛需”。而在模擬計算的環(huán)節(jié)中，需要多次測量物理仿真模擬中的隨機過程，而隨機變量的空間很大，由此就會產(chǎn)生海量的大數(shù)據(jù)樣本。為了獲取這些數(shù)據(jù)，就需要擬合及誤差估計，同時后期的物理圖像還原也非常復雜，這就需要大計算作為支撐。

而在模擬計算的環(huán)節(jié)中，需要多次測量物理仿真模擬中的隨機過程，而隨機變量的空間很大，由此就會產(chǎn)生海量的大數(shù)據(jù)樣本。為了獲取這些數(shù)據(jù)，就需要擬合及誤差估計，同時后期的物理圖像還原也非常復雜，這就需要大計算作為支撐。

如此巨量化的算力需求，讓作為支撐的HPC平臺面臨著巨大的壓力，同時未來發(fā)展創(chuàng)新的技術需求也要求HPC平臺不斷迭代升級，在此背景下，華為超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡CloudFabric 3.0解決方案很好地解決了這個問題。

技術創(chuàng)新，釋放HPC強大算力

基于RoCE 技術的全以太化創(chuàng)新， 華為超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡CloudFabric 3.0解決方案不僅實現(xiàn)了算力融合、性能提升，同時在架構升級的基礎上也實現(xiàn)了全網(wǎng)智能運維，為HPC平臺提供了重要的算力“底座”支撐。

首先，該方案基于全以太架構構建0丟包的計算和存儲網(wǎng)絡，實現(xiàn)了鯤鵬和x86算力的大規(guī)模組網(wǎng)，同時借助CloudEngine數(shù)據(jù)中心交換機的400GE大帶寬和創(chuàng)新的智能無損算法，可充分釋放HPC平臺的海量算力。

其次，數(shù)據(jù)中心向全閃存介質演進，該方案通過存儲網(wǎng)絡協(xié)議算法的優(yōu)化升級，可使得HPC平臺由存量的“InfiniBand+ Fibre Channel（FC）+ 以太”組網(wǎng)升級為“全以太架構”的組網(wǎng)方式，在性能顯著提升的情況下，其整體建網(wǎng)成本可降低30%。

最后，在此基礎上，得益于在過去30年間的運維經(jīng)驗，并將知識圖譜引入到整個網(wǎng)絡的運維中，不僅可以實現(xiàn)故障的3分鐘快速定位，還可以做到90%的風險預測，實現(xiàn)從被動運維到主動運維的轉變，以及風險感知到修復的自動閉環(huán)，真正實現(xiàn)全網(wǎng)的智能化運維。

CloudFabric 3.0解決方案帶來的不僅是單點的提升，而是整個HPC平臺端到端性能的提升，以新以太釋放新算力，高效地滿足了各項模擬計算任務，為高能物理大裝置未來的持續(xù)創(chuàng)新提供了真正的源動力。

算力沃土，構建強大“數(shù)字底座”

毫無疑問，高性能計算機始終在服務國家重大需求，如高能物理和氣候模擬等應用，高性能計算機已經(jīng)成為這些戰(zhàn)略部門的基礎設施，備受重視。

數(shù)據(jù)顯示，物理實驗室數(shù)據(jù)的增長正帶來算力的極大挑戰(zhàn)，假設未來計算技術平均每年提升20%，10年將有6倍的技術提升，但對高能物理而言，仍需要在計算資源上增加約10倍的投入才能滿足未來的需求。

華為超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡CloudFabric 3.0解決方案也將會持續(xù)為國家大科學裝置打造性能更佳、成本更優(yōu)、效率更高的HPC基礎設施“底座”，提升科技創(chuàng)新能力以驅動經(jīng)濟社會全面高質量發(fā)展，進而為國家的科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級做出更多的貢獻。

編輯：jq