作為中國生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最知名的研究機構(gòu)，北京生物醫(yī)學(xué)院研究所恰恰就是一個明顯的例證。為了改善和提高自身信息化應(yīng)用水平，展開更加廣泛的生命信息學(xué)、計算生物學(xué)以及信息技術(shù)等方面的研究與實踐，北京生物醫(yī)學(xué)院研究所與全球運算效率最高的服務(wù)器領(lǐng)導(dǎo)廠商蜆殼星盈(www.galactic.com.hk)合作，引入了星盈億萬次實時協(xié)作式超級刀片計算機系統(tǒng)并建立了具備國際領(lǐng)先水平的生物科學(xué)超級計算和研究中心，為科研人員的研究課題提供了強大計算服務(wù)平臺。
一般的服務(wù)器機群相比，星盈超級刀片計算機采用了更加靈活和易于管理的刀片技術(shù)，構(gòu)成了分布式內(nèi)存的并行機群結(jié)構(gòu)。利用刀片支持熱拔插、具有更高的安裝密度和可靠性、更低的耗電和散熱量、更易于管理以及具有更低的總擁有成本等特性，該計算平臺實現(xiàn)了出色的可擴(kuò)展性以及對大量生物計算程序的支持，體現(xiàn)出了卓越且不可比擬的性能優(yōu)勢。
據(jù)了解，并行機群的網(wǎng)絡(luò)互連結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)存儲是影響生物信息學(xué)和計算生物學(xué)程序性能的重要因素。通常的服務(wù)器機群多采用100Mb 或1000Mb 以太網(wǎng)互連，只能滿足一般速度要求和任務(wù)并行程序的要求。而星盈超級刀片系統(tǒng)則在所有節(jié)點之間都采用了10Gbps的InfiniBand交叉開關(guān)高速互連，可以和傳統(tǒng)的MPP（大規(guī)模并行處理）計算機媲美，可同時滿足高通量計算和高性能并行計算應(yīng)用的需要。這使得該超級計算機的實際運算能力超過1 萬億次浮點結(jié)果/秒，是目前安裝在我國生物醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)中性能最高的系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)最佳的運算效果，星盈超級刀片計算機設(shè)計了132 個計算節(jié)點，1 登錄節(jié)點和I/O 節(jié)點，為每個節(jié)點提供了雙2.8GHz至強處理器、2GB內(nèi)存以及36GB本地硬盤的強大配置。與此同時，為便于管理和訪問生物序列數(shù)據(jù)庫，星盈還將所有計算節(jié)點都通過NFS共享磁盤，并通過2個2TB的高速磁盤陣列確保了高性能計算對于硬盤速度和容量的需求。
不僅如此，星盈超級刀片計算機還對整個系統(tǒng)進(jìn)行了大量的優(yōu)化，為每個節(jié)點安裝了經(jīng)過定制優(yōu)化的RedHat Linux AS 3.1 操作系統(tǒng)。為了將整個機群作為一臺超級計算機管理和運行，諸如計算資源管理、任務(wù)調(diào)度、性能監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)文件共享、并行環(huán)境等軟件也被廣泛采用，使系統(tǒng)在實現(xiàn)單一映像（SSI）的同時，每個節(jié)點都能夠獲得非常優(yōu)異的運算速度。
對如此規(guī)模龐大的計算系統(tǒng)，確保每個環(huán)節(jié)的順暢運行是一項非常關(guān)鍵的工作，因此星盈超級刀片計算機為管理員提供了Web界面的實時性能監(jiān)控程序，使之能夠方便地察看任務(wù)負(fù)載、CPU 利用率、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存、存儲的使用情況以及當(dāng)前系統(tǒng)整體運行狀態(tài)或單個節(jié)點的運行狀態(tài)，包括同時可以分析歷史數(shù)據(jù)，使超級計算機的運行萬無一失。
卓越的計算性能和完善的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使星盈超級刀片計算機的表現(xiàn)令人驚嘆。在該研究中心對基因轉(zhuǎn)錄和可變剪接等問題的研究中，僅利用超級計算機的56 個計算節(jié)點并行運行Blat程序耗時7.5個小時就完成了UniGene數(shù)據(jù)庫中五百多萬條人類EST序列對基因組數(shù)據(jù)庫的比對，而工作人員透露，過去用雙CPU的PC服務(wù)器完成相同的任務(wù)需要3周時間。而在另一項在另外一項基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)預(yù)測程序研究運算中，在3天內(nèi)完成了16萬個基因序列的突變比對和結(jié)構(gòu)預(yù)測，這在一般PC 服務(wù)器上則需要連續(xù)計算6 個月。
這一切也讓星盈超級刀片計算機在高性能運算應(yīng)用中的優(yōu)勢體現(xiàn)得淋漓盡致。正如生物科學(xué)超級計算和研究中心工作人員所說：“這個強大、便利、高效的計算平臺讓以往高不可攀的生命科學(xué)計算變得隨時隨地?！?/P>
