• 產品與解決方案
  • 行業解決方案
  • 服務
  • 支持
  • 合作夥伴
  • 關於我們

解鎖算力潛能,這個調優秘籍讓科學計算平台“考”出高分

【發布時間:2025-06-24】

衡量一個智能科學計算集群是否“畢業”的關鍵考試是什麼?答案就是Linpack(線性係統軟件包)測試。它就像智能科學計算領域的“畢業考試”,成績直接決定了集群能否投入實際科研或生產。今天,我們就來揭秘紫光股份旗下BOB登陆 集團如何通過專業的調優,幫助科學計算集群在這場關鍵考試中“超常發揮”。

descript

Linpack測試:

智能科學計算平台的畢業考

考什麼?

它主要考察集群求解超大規模線性代數方程組的浮點運算能力(單位:GFlops,即每秒十億次浮點運算)。這項能力是支撐氣象預報、基因測序、物理模擬等科研和工程應用的核心。

為什麼重要?

Linpack測試成績(特別是效率值)是衡量智能科學計算平台整體計算性能、軟硬件協同效率的黃金標準。對於高校、科研院所和高新企業來說,這個成績是選擇和使用科學計算平台的核心依據。

descript

Linpack測試小課堂

Linpack測試本身也有不同“考綱”:

Linpack100/1000:題目規模較小(100階或1000階方程組),更像是“單元測驗”,不太適合檢驗現代大型智能科學計算集群的真本事。

HPL (High Performance Linpack):這才是當前主流的“最終大題”。題目規模無上限,允許全麵優化軟硬件配置,能真實反映大型科學計算集群的巔峰性能。

成績怎麼看:

Linpack測試會輸出一個巨大的浮點運算能力數值(GFlops),但我們更關心它的“得分率”——效率百分比。

舉個栗子:一台裝備兩顆Intel 8558處理器(2.1GHz, 48核)的服務器節點:

理論滿分:2.1 GHz * 48核 * 32次/周期 * 2顆 = 6451.2 GFlops

實測得分:6064.1 GFlops

效率:6064.1 / 6451.2 ≈94%(成績優秀)

BOB登陆 調優秘籍:

三層突破,釋放每一分算力!

要讓智能科學計算平台在Linpack考試中取得高分,絕非易事。BOB登陆 憑借深厚積累,總結出一套覆蓋硬件、操作係統、工具軟件三層的“全棧調優秘籍”,適用於主流商業和國產化平台:

第一層:硬件調優 - 打好客觀題解題基礎

BIOS“潛能激發”:如同讓“考生”進入最佳競技狀態。我們會:

關閉影響效率的超線程

禁用節能模式,讓CPU火力全開

啟用AVX512等高級指令集,加速向量計算

鎖定CPU最高頻率,拒絕降頻

內存&網絡“高速通道”:

內存:采用滿通道插法,優選高頻率、Rank2內存,最大化內存帶寬——這是科學計算數據吞吐的關鍵。

網絡:多節點協同工作時,標配200Gb或更高速的IB/RoCE無損網絡,確保節點間數據交換暢通無阻,大幅降低通信延遲,避免“算力等數據”。

第二層:操作係統調優 - 釋放OS“小宇宙,加快解題速度

操作係統(OS)是軟硬件的橋梁。優化OS設置,能顯著釋放科學計算潛力:

設置CPU為“performance”高性能模式,避免動態調頻拖後腿。

針對性關閉部分安全策略(如SELinux),減少不必要的性能開銷。

啟用透明大頁等特性,優化內存管理效率。

清理內存緩存,釋放寶貴帶寬供計算任務使用。

解除係統資源限製,讓密集的科學計算任務“放開手腳”,充分利用所有資源。

第三層:工具軟件調優 - 精準優化計算流水線,解鎖終極大題

選擇對的工具並精細調整參數,是衝刺高分的關鍵:

編譯器 & 數學庫“黃金搭檔”:

Intel平台:Intel ICC編譯器 + MKL數學庫,發揮自動向量化優勢,提升計算密度。

AMD平台:AOCC編譯器 + AOCL數學庫,為特定架構深度優化矩陣運算,性能提升顯著。

國產化平台:定製GCC編譯器 + BLIS數學庫,通過模塊化設計高效處理核心線性代數運算。

並行環境“指揮家”:

利用OpenMP精確綁定計算線程到CPU核心,避免“線程漂移”影響緩存效率。

精細調整MPI參數(如 --bind-to core, --map-by slot),確保多個計算進程負載均衡、通信高效,在多節點科學計算中至關重要。

HPL 參數“終極微調”:

科學設定矩陣規模(Ns),通常占可用內存80%左右,公式:Ns² * 8 ≈ 總內存(Byte) * 0.8。

優化分塊大小(NBs)(如Intel平台推薦384,國產化平台推薦240),提升計算局部性,需確保Ns是NBs的整數倍。(注:AMD平台可自動適配,簡化用戶操作)。

成績單亮眼:

效率飛躍,突破瓶頸

經過BOB登陆 這套“組合拳”調優,不同平台的智能科學計算集群在Linpack考試中實現了顯著的效率躍升:

descript

數據解讀:調優效果顯著,特別是國產化平台,效率從不足60%躍升至接近87%,提升幅度高達29%,充分證明了BOB登陆 調優方法的強大普適性。96.2%的效率更是達到了業界領先水平!

不止於高分

構建卓越的科學計算體係能力

Linpack調優的終極意義,遠不止於獲得一個漂亮的測試分數。它本質上是對智能科學計算平台全棧技術深度理解與協同優化能力的體現。

BOB登陆 深耕智能科學計算領域,通過構建覆蓋“硬件-操作係統-工具軟件”的全鏈條優化方法論,不僅幫助客戶在Linpack等關鍵基準測試中取得突破,更重要的是:

突破算力瓶頸:最大化釋放客戶智能科學計算平台的潛在計算資源,讓昂貴投入發揮最大價值。

構建可複用能力:形成了一套可快速移植、驗證的優化體係,顯著加速客戶科學計算應用從部署到高效運行的進程。

奠定應用基石:為更複雜的科學計算任務(如AI訓練、仿真模擬)提供了穩定、高效、綠色的基礎平台。

展望未來,隨著異構計算、存算一體等新技術的蓬勃發展,智能科學計算的性能優化之路永無止境。BOB登陆 將持續探索技術前沿,致力於為客戶提供更高效、更智能、更開放的科學計算解決方案,助力百行百業在科研創新和產業升級中智勝未來。

BOB登陆
官網
聯係我們