Hoạt động của Hệ thống tính toán hiệu năng cao phục vụ nghiên cứu khoa học chuyên ngành tại Viện Hàn lâm KHCNVN năm 2021

Với định hướng phát triển đúng đắn đưa Hệ thống tính toán hiệu năng cao (VAST-HPC) vào phục vụ nhu cầu tính toán khoa học chuyên ngành tại Viện Hàn lâm KHCNVN, từ năm 2012, Trung tâm Tin học và Tính toán đã được giao xây dựng, vận hành và phát triển hệ thống này. Đến nay, hệ thống VAST-HPC đã hoàn toàn đáp ứng tốt nhu cầu tính toán khoa học ở đa dạng các lĩnh vực nghiên cứu đang phát triển hiện nay như vật lý, hóa học, sinh học, ứng dụng trong chế tạo vật liệu mới, công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo AI…

Hệ thống VAST-HPC được trang bị 15 nodes tính toán trong đó 10 nodes tính toán sử dụng cả CPU và GPU và 5 nodes tính toán chỉ sử dụng CPU.
10 GPU + CPU nodes
- Cấu hình phần cứng - CPU
o Số processor: 02; số core trên 1 processor: 14; số thread trên một core: 02
o Tổng số core tính toán: 56
o Tổng dung lượng bộ nhớ trong: 128G
- Cấu hình card GPU – Tesla P100
o Tổng số core: 3584
o Tổng dung lượng bộ nhớ trong: 16G
o Hiệu năng (double-precision): 4.7 TeraFLOPS
05 CPU nodes
- Cấu hình phần cứng - CPU
o Số processor: 02; số core trên 1 processor: 14; số thread trên một core: 02
o Tổng số core tính toán: 56
o Tổng dung lượng bộ nhớ trong: 128G

Theo thống kê trong năm 2021 vừa qua, số lượt tính toán thực hiện trên hệ thống VAST-HPC là 43.815 lượt; có 9 đơn vị thường xuyên sử dụng hệ thống: Viện Vật lý, Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Địa lý tài nguyên thành phố Hồ Chí Minh, Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Học Viện Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học vật liệu, Viện Công nghệ thông tin, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, Trung tâm Tin học và Tính toán; Tổng số tài khoản người dùng trên hệ thống là 29 tài khoản và số người dùng thường xuyên là 26.

Hệ thống VAST-HPC đã được sử dụng để giải quyết nhiều bài toán khác nhau. Số bài toán được xử lý trong lĩnh vực vật liệu là: 7 bài toán; lĩnh vực sinh học phân tử có: 7 bài toán; lĩnh vực công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo là: 3 bài toán; lĩnh vực vật lý là: 7 bài toán; lĩnh vực Vật lý thiên văn và vũ trụ học có: 1 bài toán. (Xem chi tiết các bài toán được xử lý trên hệ thống VAST-HPC tại đây).

Việc ứng dụng nền tảng máy tính hiệu năng cao vào giải quyết các bài toán đã giúp các nhà khoa học giải quyết các vấn đề lớn trong khoa học, kỹ thuật và giúp tăng hiệu suất tính toán. Theo số liệu thống kê nhận được từ người dùng VAST-HPC năm 2021, số lượng các đề tài, dự án và công bố khoa học sử dụng VAST-HPC gồm 05 đề tài cấp nhà nước, 04 đề tài cấp cơ sở, 07 bài báo trên tạp chí Quốc tế thuộc danh mục SCI/SCIE, 02 bài báo trên tạp chí VAST2. (Xem chi tiết tại đây).  

Có thể nói, năm 2021 là năm khó khăn do tình hình dịch bệnh Covid-19 diễn biến phức tạp, tuy nhiên Trung tâm Tin học và Tính toán luôn nỗ lực vận hành hệ thống VAST-HPC ổn định; tích cực đổi mới trong việc quản trị vận hành hệ thống ổn định đáp ứng nhu cầu tính toán trên toàn Viện Hàn lâm ở hiện tại và trong tương lai cũng như đáp ứng được nhu cầu tính toán của các trường, các Viện nghiên cứu khoa học khác trong cả nước, khu vực và hợp tác quốc tế, góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ thông tin trong nghiên cứu khoa học tại Viện Hàn lâm KHCNVN.

Một số hình ảnh kết quả nổi bật của trong các đề tài nghiên cứu: 

Hình (a) Một ô cơ sở Sharklet với n = 4 đặc điểm riêng biệt. (b) Biểu diễn rời rạc của ô cơ sở Sharklet trên một mạng vuông có hằng số mạng 1 mm. (c) Một cấu hình bám dính của các bào tử hình cầu trên ô cơ sở Sharklet. (Hình ảnh thuộc đề tài: “Nghiên cứu lý thuyết và mô phỏng về các phân tử sinh học và sự bám dính sinh học”, do PGS.TS. Trịnh Xuân Hoàng và các cộng sự thực hiện)

Trái: Map của cường độ phát xạ của bức xạ phân tử 29SiO(8-7) được nhân với bán kính R; Phải: Map của mô hình gió sao đẳng hướng kèm với dữ liệu quan sát  (contours). Các mũi tên chỉ ra các vùng được tăng cường trên bản đồ chủ yếu do sự thiếu hụt các ăng ten vùng trung tâm (artifact). (Hình ảnh thuộc đề tài: “Nghiên cứu nguồn thiên văn vô tuyến với độ phân giải và độ nhạy cao” do CN. Phạm Ngọc Điệp và các công sự thực hiện)

Hình: (a) Diễn biến theo thời gian của dòng quang trong QWR đối với các năng lượng photon khác nhau; (b) Phổ hấp thụ tuyến tính của QWR; (c) Biên độ DC và (d) Biên độ AC của dòng quang so với năng lượng photon. (Hình ảnh thuộc đề tài: “Nghiên cứu lý thuyết về dòng quang điện cực nhanh trong các cấu trúc bán dẫn thấp chiều” thuộc chương trình NAFOSTED do TS. Huỳnh Thanh Đức làm chủ nhiệm đề tài)

Hình: Phức hợp đã được tối ưu hóa [Zn (hợp chất 1) 2 (H2O) 2] và hình minh họa FMO của nó trong metanol ở ngưỡng B3LYP / 6-311G (d, p) / LANL2DZ. (Hình ảnh thuộc đề tài do TS. Nguyễn Văn Tráng thuộc Viện Kỹ thuật Nhiệt đới thực hiện)