“焕新”+“软硬协同”,浪潮信息助力新材料企业研发提速近四成

面对新材料企业研发过程中的算力瓶颈,浪潮信息以“治本思维”为牵引,通过“焕新”+“软硬协同”的方式系统提升数据中心性能与稳定性,助力研发提速近四成。

研发受阻——算力瓶颈拖慢材料创新

在新材料研发领域,无论是新型合金还是新能源材料的开发,都离不开密集计算与分子动力学模拟,算力已成为材料创新的重要支撑。然而作为该领域的佼佼者,某新材料企业(下称“客户”)却在业务关键期遭遇明显的算力瓶颈。

在材料晶体结构复杂计算和大规模并行任务场景下,系统响应时延飙升至20毫秒以上,部分节点CPU持续满负载运行,内存与存储瓶颈叠加,导致大量计算任务在队列中空转,研发人员不得不“人等车”。客户初步判断是硬件资源不足,计划通过部件扩容的方式来解决。

面对客户的初步判断,浪潮信息专家团队并未急于实施扩容,而是进一步思考:问题是否仅源于硬件资源不足,还是与更深层的系统性因素有关?在获得授权后,专家服务团队通过解析系统运行日志与性能曲线,发现了多项异常迹象:

  • 资源回收机制存在缺陷。部分计算任务结束后,CPU占用率仍维持在40%以上,内存释放率不足50%,子进程未被正常销毁,持续占用计算资源;    
  • 存储系统性能瓶颈被忽略。磁盘I/O等待时间最高达到150ms,远超正常阈值,原有SAS硬盘在高并发小文件随机读写场景下成为瓶颈,拖慢了整体计算链路;    
  • 多部件协同调度存在盲区。系统无法智能分配资源,导致CPU密集型与I/O密集型任务抢占同一节点资源,形成算力拥堵。      

这些发现意味着,仅通过扩容单一部件难以从根本上解决问题,新增资源也可能很快被消耗,相关问题在业务高峰期仍有再次出现的风险。客户真正需要的不是局部补强,而是一套兼顾硬件焕新与软件调优的的系统性方案。

治本思维——软硬焕新协同发力

基于这一诊断,浪潮信息为客户量身定制了一套“焕新”+“软硬协同”的综合服务方案,系统化破解研发过程中面临的算力瓶颈问题:

在硬件层面,浪潮信息专家服务团队严格按照原厂标准化服务流程开展作业,从现场环境评估、设备断电防护,到静电消除、部件拆卸安装,使核心计算节点得到全方位优化:

  • CPU焕新:基于系统日志分析锁定性能瓶颈环节,将相关节点升级为新一代高性能CPU,提升核心计算单元并行处理能力,为复杂模拟任务提供更强算力支撑;      
  • 内存扩容:46台核心计算节点采用DDR5内存进行精准扩容,单节点容量扩展至2TB以上,并优化内存通道配置,确保海量中间计算结果可高效缓存;       
  • 硬盘升级:针对I/O敏感型应用,将现有SAS硬盘升级为企业级NVMe SSD,实现数据读写吞吐量数倍提升,拓宽数据通道。

在软件系统方面,专家服务团队与客户研发部门协同,围绕材料微结构模拟软件VASP、大规模原子/分子并行模拟器LAMMPS等核心研发应用开展全链路性能分析,并针对软件兼容性与参数适配问题持续优化方案:

  • 新增“任务优先级队列”,将重点研发项目的VASP任务设为最高优先级,确保算力资源优先供给;
  • 优化内存分配策略,根据VASP任务的计算规模预设内存阈值,避免内存过度分配或不足,降低内存交换频率;
  • 开发跨软件任务调度接口,实现不同模拟任务之间的资源协同调度。

焕新服务不限于零部件更替,更在于释放存量资产的计算价值。调优完成后,在客户当前典型业务场景下,VASP任务计算效率提升25%,LAMMPS任务计算速度提升30%,集群整体资源利用率由38%提升至78%,研发任务平均延迟率降至5%以下,研发周期缩短近40%。

对于强调时效的新材料研发而言,系统的持续平稳运行同样至关重要。为此,浪潮信息同步为客户提供了覆盖全生命周期的原厂维保服务,并结合AIOps能力与InManage基础设施智能管理平台,对关键节点运行状态进行实时监控、风险预警和快速响应,推动运维模式由被动处置向主动预防转变,为大规模模拟计算任务提供7×24小时保障。

浪潮信息“焕新”+“软硬协同”的服务方案精准施策,为该客户的创新与研发构筑了“硬件性能、软件调优、维保稳定”的三重保障,综合优化后的数据中心在业务高峰期显著改善卡顿问题,任务吞吐量提升超50%,研发周期缩短近40%,研发人员得以将更多精力聚焦于材料机理研究与配方试验。

客户IT负责人表示:“浪潮信息带来的是一种面向根因的服务思路。原厂专家服务团队从现场实施到系统优化,每个细节都体现了专业水准,帮助我们识别并解决了系统中的深层次问题,为研发持续提速提供了更稳定、高效的基础设施支撑。”