1. 预算分解与核心设备选型
一个计算集群的核心设备主要是三部分:计算节点+管理/存储节点+网络方案。以下预算基于材料人经常供给高校配置估算(价格仅供参考,需以实际采购为准)。
1.1计算节点 (预算:约40万元)
部署 8-9台 标准CPU计算节点,单台预算约4-5万元。
推荐配置示例:
CPU: 2* Intel Xeon Platinum 8581C (60核) 或 8576C (56核) 或 性价比更高的 8438C (48核) / 8481 (56核)
主板: 技嘉 MS73-HB1 (LGA4677 双路)
内存: 16*16 4800 RECC DDR5
系统盘: 1TB 三星SSD
电源: 长城 1000W 模组电源
胖节点策略 (可选调整):
若应用需要大内存节点,可将其中 1-2台 升级为“胖节点”。
升级方式:将内存替换为 64GB 或 128GB/条,显著提升单节点内存容量 (如 2TB+)。
成本影响: 每台胖节点预算约相当于 1.5-2台 标准节点 (即 ~7.5-10万元/台)。需根据具体应用需求权衡。
1.2管理节点与存储节点 (预算:约3-4万元)
CPU: 2* Intel Xeon Silver 4310或 Gold 6330 (更高性能)
内存: 128GB DDR4 ECC
存储架构:
高速层 (元数据/热点数据): 2* 1.92TB NVMe SSD
容量层 (主存储): 6-8* 16TB 企业级机械硬盘
网卡: 双口 10GbE (用于管理、存储网络) + 带外管理口
1.3 网络设施 (预算:~5万元)
核心计算网络: 采用 10Gb Ethernet (10GbE)。
核心交换机: 24端口 10GbE 交换机~1.5万元
计算节点网卡: 10GbE 网卡/节点 (~0.2万元/块) *8块共 ~1.6万元
线缆: DAC/SFP+ 线缆 (~0.05万元/条) *9条(8节点+存储管理)共~0.45万元
IPMI网络交换机: 24端口 1GbE 交换机 ~0.2万元
2方案讨论
2.1网络方案对比
指标 | InfiniBand | 100GbE RoCE | 10GbE |
理论带宽 | 200 Gbps | 100 Gbps | 10 Gbps |
实测有效带宽 | 189-195 Gbps | 90-96 Gbps | 9.3-9.5 Gbps |
MPI延迟 | 0.8-1.5 μs | 5-12 μs | 35-60 μs |
CPU占用率 | <3% (RDMA) | 8-15% (RoCEv2) | 25-40% (TCP/IP) |
部署复杂度 | 高 | 中 | 低 |
成本 (示例) | 交换机: ~18万 | 交换机: ~9.5万 | 交换机: ~1.5万 |
网卡: ~0.9万/块 | 网卡: ~0.65万/块 | 网卡: ~0.2万/块 |
在50万严格预算下,10GbE是唯一现实可行的核心计算网络方案。它提供基本的数据传输能力,部署简单,成本可控。需明确认知其带宽和延迟远低于IB/RoCE,可能成为计算密集型并行任务的瓶颈。
2.2 IB二手设备
考虑二手IB交换机(100Gb/s级别)和网卡,可能将网络预算压缩至5万左右,显著提升网络性能。但需评估设备状态、保修、兼容性及供应商可靠性风险。
更准确的预算和详细方案请咨询材料人客服微信:cailiaoren010。