【哈佛大学】世界顶级学府如何借力高性能计算，稳居学术届前列？
哈佛大学文理学院研究计算中心为研究人员提供高性能计算资源，执行复杂计算，探索科学、工程、数学、医学和其他几十个学科的重要课题。计算中心和联想合作，通过联想ThinkSystem服务器、第二代英特尔处理器以及联想Neptune™液冷技术，打造高性能计算集群，推动哈佛大学科学研究进程。
哈佛大学（以下简称哈佛），是一所私立研究型大学，常春藤盟校、全球大学高研院联盟成员，坐落于美国马萨诸塞州波士顿都市区剑桥市，在校本科生、研究生和专业学生超过20,000名。哈佛致力于顶尖教学、学习和研究，并在全球范围内，培养各类学科有潜力的领导人。哈佛大学文理学院研究计算中心（FASRC）成立于2007年，旨在提供领先的计算服务，以推动复杂研究的发展。
高密度的科学研究，亟需基础架构不断更新
哈佛大学文理学院研究数据中心每年处理超过2.9亿个作业，超过1.5万个作业全天24小时同时运行。为了让研究人员更新思路，调整实验，快速推进研究，计算结果必须快速反馈。无数松散耦合的单核计算消耗了25%的CPU，现有的处理器速度无法满足科学研究不断增长的需求，哈佛计算中心每隔几年就会更新其高性能计算基础设施。
新型液冷集群设计，有效提高性能水平
为了充分利用最新CPU技术，实现更高功率，提升单核计算性能，哈佛计算中心部署了联想水冷式超级计算机集群。之前的计算机集群是风冷，联想第三代温水水冷技术海王星，利用铜回路直接输送水到系统，用来冷却CPU、内存、IO、本地存储和稳压器等设备。使用Neptune™技术，FASRC的CPU基础频率从2.90 GHz提高至3.5 GHz，且无需任何额外的空气冷却。联想的温水水冷高性能解决方案，能更加有效地提高性能水平，满足哈佛大学当前和未来的计算和科研需求。
建立先进的高性能计算系统，提升科研效率
由联想提供给哈佛的新的高性能计算系统“Cannon”，命名自先驱人物天文学家安妮·坎农（Annie Jump Cannon）。 72 台联想 NeXtScale n1200 机箱组成，分布在12 台机架上。安装有 670 台联想 ThinkSystem SD650 服务器，并且可以直接水冷节点。每台服务器都配备了英特尔® 至强® Platinum 处理器系列，内存达192 GB。Cannon共拥有32,160个计算核。联想提供专业安装支持，确保项目如期完成。目前，Cannon 的 Linpack 性能为 2.076 PetaFLOP，在全球最快的超级计算机 500 强排名中位列第 186 名。
集群高延展性，满足科研需求更新迭代
FASRC占地约10,000平方英尺（约930平方米），横跨三个数据中心。主集群Cannon位于霍利奥克的马萨诸塞州格林高性能计算中心(MGHPCC)。存储和登录节点、虚拟机和专业计算资源通过NoX网络互联，分布在哈佛大学的波士顿校区和剑桥校区。Cannon 集群运行安装有 Puppet 的 CentOS Linux 用以进行集群配置管理，并使用 SLURM Workload Manager 进行作业调度。为满足研究人员日益增长的需求，FASRC将继续增加联想ThinkSystem服务器。学院和研究小组可以自行采购额外的节点，获得优先使用权。
世界级的高性能计算资源，加速科研进程
借助Cannon集群，哈佛大学的研究人员可以在FASRC获得世界级的高性能计算资源。水冷设计实现在相同物理空间内，新的集群性能是原先设备的4倍。只需要多50%的电力，便能够在85%的时间内以3.5 GHz的高频率运行处理器，且不会过热。极大地提高了研究中心数据处理能力，可以更快地运行更多科研任务。”
Cannon集群支持生命安全，天文物理等重要科研命题探索
目前哈佛大学使用Cannon集群研究大脑中运动和视觉之间的关系。研究人员利用植入电极来测量老鼠在圈地中移动时初级视觉皮层的大脑活动，然后用这些数据创建大脑的3D模型，并用机器学习算法来研究神经元如何传输信号。天体物理学中心同样利用Cannon集群处理数百兆字节的望远镜图像，来研究黑洞，寻找新发现。近来，关于新冠病毒的一系列新研究包括流行病学家研究传播率，经济学家研究新冠对财政影响等问题，都离不开Cannon集群的技术支持。
“所有科学领域都具有迭代性和可重复性的特点。但在高校研究领域，时间通常非常紧张，研究人员都争分夺秒完成任务，因此迭代并非易事。有了Cannon集群高计算性能和处理速度，我们的研究人员现在有机会做新尝试、试错，然后再反复试验，这使我们的研究人员更有竞争力。FASRC专注于不断推进研究，我们有信心，随着对高性能计算资源的需求持续增长，联想系统将在未来几年持续为我们提供支持。“
——哈佛大学计算研究主任 Scott Yockel
对于高性能计算有明确需求的各大行业领域，包括学术科研，环境保护，工厂制造等
