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成功案例:台師大建置雲端運算平台 開創科學研究更多可能

by GIGABYTE
高效能運算HPC技術在近代科學研究中扮演關鍵角色,國立臺灣師範大學理學院考量HPC的重要性及前瞻性發展,斥資以技嘉科技的伺服器籌設雲端運算平台,盼加速產出研究成果、培訓更多專業人才。
臺灣師大理學院是人力最充足、設備最完善的頂尖科學教育機構。
高效能運算HPC系統 快速模擬預測氣象氣候
高效能運算HPC是科學研究的主要方法之一,國立臺灣師範大學(簡稱台師大)理學院,利用高速電腦的計算能力,來進行數值模擬、建構數學模型或是解方程式,進而分析並解決問題,執行更精深的研究計畫:如地球科學系不可或缺的氣象資料分析,抓入巨量資料後,模擬災害性天氣現象,從梅雨鋒面、豪大雨、颱風路徑到評估台灣地形效應與定量降水等等,短時間內運算巨量資料,完成預測。
將觀測資料跑出的雷達迴波圖及相關資訊,運用雲端運算平台模擬出其他預測圖。圖/師範大學地球科學系王重傑教授提供
雲端運算平台 大大提升科學研究效率
針對數據資料量龐大的研究計畫,部分教授在研究室自組運算設備處理,由於經費有限,只供單一研究使用,雖可負荷運算需求、效率卻不彰,而有些教授會租用外部大型運算單位之服務,難免因溝通聯繫及規劃排程等問題,影響研究時程;因此台師大理學院決定運用技嘉伺服器及專業服務,在校內建置泛用型「雲端運算平台」。

詞彙學習:
常聽別人說雲端運算,你知道那是什麼嗎?
常聽別人說運算叢集,你知道那是什麼嗎?

不同於教授自組的設備,雲端運算平台透過網路將龐大的資料處理程序,自動分成較小工作量,同時交由多台伺服器組成的叢集電腦系統,多工完成運算分析後回傳結果,縮短處理時間,更滿足校內如數學系、物理系、化學系、地科系、生科系、資工系等數十位學者研究所需之計算效能,達到資源共享成果。
技嘉高密度伺服器提供最佳化運算效能,並具備靈活的擴展性。圖/技嘉科技提供
發揮伺服器研發實力 設計出優良系統架構
技嘉整合多年伺服器研發技術、經驗,提供較其他廠商完善的建議規劃,考量機櫃空間限制,以完整伺服器產品線設計出一套架構優化的HPC系統:CPU節點採用高密度伺服器H270-H70、GPU節點使用GPU運算伺服器G190-H44 加速導入大數據分析、儲存部分則採用機架式伺服器R180-F28,滿足各項需求並提供具競爭性的運算能力。

台師大理學院教授提到,「技嘉對HPC系統的前期規劃、後續管理及維護等方面都具備豐厚知識和經驗,提供學校在導入HPC 叢集電腦和調校上很大助益。」

技嘉從選用元件、PCB板材到高功耗電源傳輸設計概念,以最佳化硬體整合設計,讓系統在資料傳遞時達到低延遲、高頻寬及具高可靠度,並調整BIOS、BMC等軟體設定,優化整體系統表現,更通過多人連線壓力測試;此外提供後續技術支援服務,依學校研究人員使用情況進行整體系統效能調整與校正,達到CPU與記憶體的使用最佳化,展現伺服器出色的運算效能及穩定性。

了解更多:
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《關於技嘉GIGABYTE GPU運算伺服器系列產品的更多介紹》
《關於技嘉GIGABYTE 機架式伺服器系列產品的更多介紹》
《詞彙學習:如果你還不了解什麼是基板管理控制器BMC
台師大從2016年起已開設六梯次HPC管理課程,盼培訓更多專業人才。圖/技嘉科技拍攝
技嘉的支援+資源 助台師大培訓HPC管理人才  
考量學校在雲端運算平台後續使用、維運上能正常運作,技嘉彙整相關專業知識,提供HPC系統管理、維護技術及故障排除等教育訓練,培養學生和專業人士具備維護平台的專業能力;而這也促成學校運用這些系統化的課程教材,開設「HPC管理課程」,培訓更多HPC管理人才。
高效能運算的持續發展 將帶來深遠影響
近代科學研究,運用高效能運算HPC展開專業、複雜的數值模擬分析,突破許多研究極限,更清楚理解已知事件甚至預測未來,是推動科學進步不可或缺的工具之一;台師大理學院建置雲端運算平台,不僅探索科學新知,也積極培訓前瞻人才,有規畫地投入相關趨勢發展,這樣的精神正如同技嘉一路以來的堅持「創新科技、美化人生」,盼發揮各自專業,共同為科學研究帶來無限大的可能。

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