联想中国算力基础设施2024案例集：异构智算 纵横未来

序言 释放客户新潜能 随着AI技术的蓬勃发展，各行业企业加速推进智能化转型的过程中，都遇到了不同业务场景下的算力挑战，如制造业的高精度模拟、医疗行业的大数据处理及教育行业的在线教学平台等。国家发布的《新一代人工智能发展规划》，旨在加速AI应用落地，赋能企业顺利实现业务转型。在此背景下，智能算力、通用算力和科学算力正在成为支撑各行业数字化转型的重要基石，共同推动企业在新时代实现高质量发展，为智能化转型注入新的活力。 潮头勇立启新程，智算扬帆领先行。联想基于客户在AI时代不同的业务场景中对多元算力的需求，推出了“一横五纵”的战略布局，依托联想万全异构智算平台，以及涵盖服务器、存储系统、数据网络、软件与超融合解决方案、支持运维服务等全面的产品组合和强大的方案服务能力，致力于构建集成化、高稳定的算力基础设施，进而为企业客户的各类算力应用场景提供更为全面、高效的计算能力、存储解决方案及数据传输能力，助力客户在智能化转型的关键阶段取得成功。 当前，联想已经帮助众多客户在各自的行业领域实现从传统到智能的跨越，累积了丰富的实战案例。我们希冀通过这些基础设施创新实践，帮助更多行业客户，快速利用智能化技术降本增效，提升创新和竞争力，在智慧转型的赛道上实现弯道超车。 在这本案例集中，您可以看到，大连东软信息学院刷新IT环境通过创新基础设施解决方案获得低延迟和高性能的处理能力，为学生提供更加动态和互动的学习环境；吉利汽车打造的高性能计算平台，不仅提升了35%的整体计算性能，更为智能制造树立了新的标杆；迪瑞医疗构建的一体化超融合平台解决方案，将系统可靠性可用性提升至90%，为医疗行业IT架构的升级换代提供了有力支撑；跨境云携手联想，通过整合平台软件与超融合、存储、网络等一体机解决方案，整合全球化交易中的复杂应用、数据与流程，为跨境电商的快速发展铺设坚实的数字底座。 风起云涌绘宏图，智领潮流铸华章。我们希望这本案例集不仅是联想基础设施服务的成果展示，也希望更多行业客户有所收获和启发，把握住AI2.0时代赋予的新机遇，迈向更加高效、便捷的业务发展坦途！ 目录 01智算 02科学计算 P02上海交通大学300平米容纳6万核，“思源一号”助力上海交大演绎极致高效计算 P06大运汽车股份有限公司性能提升10倍以上，联想助力大运汽车驶入产品研发快车道 P09上海科技大学上海科技大学科研再提速，平均单节点计算效率高达约76% 乘高性能计算之风，联想携手东方超算加速技术创新 P14中车永济电机有限公司推动先进产品开发，联想助力永济电机赢得发展先机 P17徐州集团工程机械股份有限公司加快研发脚步，联想助力徐工研究院向世界一流迈进 P20宁波吉利汽车研发有限公司打造卓越HPC平台，联想携手吉利汽车展开绿色创新 03通用计算 P27江苏中科智芯集成科技有限公司高达80%的服务器利用率，联想超融合助力中科智芯降低成本和复杂性P48 P30中石油华东设计院有限公司联想助力中石油华东设计院满足未来业务需求P50 P34山西华耀亿嘉集成电路有限公司高效、稳定、可扩展：山西华耀亿嘉MES系统新飞跃P53 P37江苏今世缘酒业股份有限公司守护业务连续性，今世缘酒业携手联想焕新基础架构P56 P39江苏省徐州财经高等职业技术学校为师生提供优质服务，联想携手徐州财经高等职业技术学校掀开智慧教育新篇章 04边缘计算 P83金智维将自动化带向边缘场景，联想助力金智维打造“数字员工”解决方案 P86中国储能材料（大连）有限公司联想携手中储能（大连），开发下一代储能架构 降本增效，高效运维，联想助力淮海控股集团在电动车市场上加速前进 P89P70新松机器人自动化有限公司从设计到生产：富能软件超融合方案助力新松打造高质量机器人解决方案 中国煤炭华晋能源集团 释放人工智能力量，联想助力中国煤炭华晋集团实现关键采矿设备自动检测 P92辽宁天亿机械有限公司 创造数字服务新空间：现代软件定义方案赋能江苏省省级机关医院 联想AR赋能辽宁天亿机械，构建实时客户支持体系 P95P75重庆市妇幼保健院穿越医疗未来，联想携手妇幼保健院构建智慧医疗空间 云桌面重获新生，联想助力利元亨打造高效办公新体验 新平台、新体验，联想助力绵阳市第三人民医院实现智能医院目标 联想高效IT解决方案助力，大连东软信息学院实验室无缝升级焕新颜 智算01 智算 上海交通大学 300平米容纳6万核，“思源一号”助力上海交大演绎极致高效计算 上海交通大学（简称：上海交大）作为全球领先的科研和技术创新中心，过去10多年来，无论在科研项目数量，还是国家自然科学基金会拨款经费和科研论文发表方面，均在全国名列前茅。随着高性能计算等领域的快速发展，算力的提升让科研人员有机会进行更多探索和尝试，获得了更多研究突破口。 打破算力瓶颈，探寻科技新光 从揭示暗物质和宇宙最末端的闪烁星光，一直到探索地球海洋的深处，上海交大的科研人员均取得了显著进展，跨越了多个科学领域的边界。为了不断累积科学智慧并催生突破性发现，这些团队前所未有地依赖于高性能计算的力量。 面对物理学、宇宙学和生命科学等复杂科研项目，对计算性能的持续升级需求迫在眉睫，以求跨越认知的边界。为巩固上海交大在科研与创新领域的领跑地位，确保高性能计算资源的充足供给成为了核心要素，帮助科研人员高效处理大型数据集、完成复杂计算。 仅需14个服务器机柜，铸就60,566计算内核 2021年，为庆祝母校上海交大成立125周年，联想集团总裁兼首席执行官杨元庆先生捐款1亿元人民币，助力建设了名为“杨元庆科学计算中心”的高性能计算中心，其核心为联想顶尖技术的“思源一号”计算集群。同年12月，该中心正式启用。 “思源一号”高性能计算集群，由采用了联想海神（Neptune™）水冷技术的联想ThinkSystemSD650和ThinkSystem SD650-N V2服务器组成。每台服务器都搭载第三代英特尔至强可扩展处理器，共汇聚成60,566个计算内核的磅礴力量。此外，集群还嵌入92个NVIDIA A100 TensorCore GPU卡，可以在运行高度并行化的AI和高性能计算工作负载时，大幅度提升性能。 在数据存储方面，“思源一号”采用基于IBM Spectrum Scale的联想分布式存储系统（DSS-G），总共可提供高达10 PB的存储容量。整个系统架构通过Mellanox InfiniBand HDR 200Gb/s高速网络紧密相连，实现存储、计算与功能节点的协同。 值 得 一 提 的 是，“ 思 源 一 号” 作 为 中 国 首 个 采 用联 想 第5代 海 神（Neptune™）水冷技术的高性能计算集群。其创新之处不仅在于利用铜制水管对CPU、内存、IO、本地存储和稳压器进行冷却，更在于其显著提升的功率密度与能效比。这一水冷技术使得上海交大的服务器机柜能够承载超过52.5kW的功率，较之风冷服务器提升了6.5倍，从而在紧凑的空间内实现极高的计算密度。 整个计算集群仅需14个高效能服务器机柜，占地仅100平方米，在土地资源极为稀缺的上海地区，这一设计显得尤为珍贵。得益于高密度的机器布置方式，该集群成功将光缆的使用长度较传统风冷机房大幅缩减超75%，显著降低数据网络的布线成本。而联想的海神(Neptune")水冷技术不仅进一步优化了空间利用，还削减了运营成本，共同铸就了“思源一号”卓越的计算性能和能效典范。 上海交大携手“思源一号”，科研突破与绿色节能并进 “思源一号”的理论峰值计算能力接近6P FLOPS。目前在全球TOP500高性能计算榜单排名132位，中国TOP100高性能计算榜单排名第12位，中国高校高性能计算力排名第一。它极大增强了上海交大的科研能力，使研究人员能够处理更大、更复杂的计算任务，加速科研发现。 “思源一号”的部署，成功赋能暗物质、中微子及拓扑超导量子计算等领域。其中，“海铃计划”它利用国内首台深海中微子望远镜，捕捉宇宙深处的高能中微子，探索宇宙极端现象，助力科学家解开宇宙起源与演化的谜团。 同时，“思源一号”强大的计算与读写能力，支持瑞金医院的“中国代谢解析计划”(ChinaMAP)。该计划基于65万中国人的大规模队列研究，构建详尽的基因组与表型数据库，探索中国人代谢性疾病的新基因、新机制及新靶点。60,566个CPU核心能够高效并行处理上万计算任务，节省95%的数据标准化时间，显著提升作业效率。 除了提高了计算性能，“思源一号”在节能减排上也表现卓越。与传统风冷系统相比，联想的海神（Neptune™）水冷技术将能源成本降低40%以上，并巧妙地将多余热量转化为资源，为计算中心内的厨房热水器、地下室除湿系统及实验室温控等提供热能，进一步提高能效。此外，“思源一号”的废热回收系统还有望实现约10%的碳中和，年减碳量高达950吨，彰显了上海交大以高性能计算促科研的同时，积极践行环保，保护地球。 “思源一号”提供的算力使得我们可以为科研人员群体提供出色的计算性能和容量，帮助他们运行更复杂的工作负载，推动关键科研工作。 文敏华老师上海交大网络信息中心计算业务部" 此次合作，联想以其高性能计算技术的领先优势，为上海交大的科研事业注入数字化活力，彰显了两方在推动我国高校科研算力升级方面的共同决心。联想还与上海交大签署了战略合作协议，联想将追加2亿投资，旨在深化科研合作，强化人才培养，并加速技术创新孵化。 科学计算 科学计算 大运汽车股份有限公司 性能提升10倍以上，联想助力大运汽车驶入产品研发快车道 大运汽车股份有限公司（以下简称“大运汽车”）是位于山西省运城市的集汽车研发、生产、销售、服务为一体的民营企业，通过三大生产基地，生产轻型、中型和重型卡车。 自1987年创建以来，大运汽车一直高度重视创新。其车辆充分利用了最新的技术和生产工艺，同时为驾驶员提供领先的质量、安全性和舒适性。大运汽车还是新能源汽车领域的领军企业：它是山西省内首家研发电动卡车和电动公交车的汽车生产商，同时还提供一系列的纯电动汽车，包括SUV、MPV和轿车。 为了持续推动创新和汽车质量，大运汽车研发部门至关重要。公司的汽车设计师和工程师使用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）软件，将新理念变为现实，并促进它们的设计和完善。这些软件对IT基础架构的要求极为严苛，要求强大的处理能力和存储容量。 面对日益增长的任务，大运汽车的现有基础架构很难跟上发展步伐。服务器CPU利用率在模拟计算过程中几近极限，存储容量捉襟见肘，本地硬盘扩展成了不可能的奢望。 对于不太密集的任务，研发团队使用专用的塔式工作站。工作站的采购成本相对较高且配置更加复杂，一次只能运行一个任务，而且期间不能关闭，从而限制了业务效率和连续性。 IT团队还发现，在系统中有效调度资源成了一项极具挑战性的任务。这会延长重要设计和工程项目的周期，进而增加成本，并有可能影响大运汽车的敏捷性。 大运汽车信息部经理焦育解释说：“现有计算资源已无法满足我们团队的仿真设计和工程要求，这将可能影响到研发项目的总体进度。” 为何选择联想和NVIDIA，无可匹敌的高质量和性能 这些挑战促使大运汽车开始寻找数据中心现代化改造和提升运营效率的方法。在评估了多家领先硬件提供商的解决方案后，该公司最终将目光锁定在了联想解决方案上。 大运汽车选择基于联想ThinkSystem SR650服务器构建一套高性能计算解决方案。该服务器配置了最先进的NVIDIA®Quadro RTX™ 6000 GPU，采用NVIDIATuring™架构和NVIDIA RTX平台――NVIDIA的解决方案已在过去的十多年里，为专业的工作流程带来了显著的计算机图形处理能力。 经过验证，联想的NVIDIA认证服务器在配置了NVIDIA GPU和网络后，能够为各种加速工作负载提供最出色的性能和可扩展性。 大运汽车信息部经理焦育说：“联想作为领先品牌，其硬件的价值、可靠性