清華大學(xué)

　浪潮分布式存儲平臺AS13000為清華大學(xué)高分辨率計算攝像儀器提供40個節(jié)點的存儲服務(wù)，應(yīng)用于控制28臺高靈敏度相機(jī)進(jìn)行高通量數(shù)據(jù)的并發(fā)采集和存儲，滿足了用戶每臺相機(jī)每秒30張，每張1200萬像素，16bit的連續(xù)拍攝需求，存儲穩(wěn)定帶寬達(dá)20.16GB/s，最長拍攝時間48小時，存儲空間約為5PB。

　　腦科學(xué)是人類認(rèn)知的終極疆域，對于提升人類認(rèn)知水平、腦疾病診治和人工智能技術(shù)發(fā)展具有十分重要的意義。大腦已成為全球研究界的必爭之地，美國、歐盟均先后開啟龐大的科研計劃。中國腦計劃2016年啟動，是中國頂級的科研計劃之一。

　　腦科學(xué)的中心目標(biāo)是建立大腦神經(jīng)元的動態(tài)連接圖，揭示神經(jīng)環(huán)路圖譜。然而，大腦皮層有上百億個神經(jīng)元，每個神經(jīng)元又包含千余個信息收發(fā)分支，由于現(xiàn)有顯微技術(shù)受數(shù)據(jù)通量制約，無法獲得觀測對象的活體全腦高分辨率動態(tài)成像數(shù)據(jù)，因此精確刻畫神經(jīng)環(huán)路圖譜成為全球公認(rèn)的難題。

　　2018年，由清華大學(xué)戴瓊海院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊研制出新型超寬視場高分辨率實時顯微成像儀器（Real-time Ultra-large-Scale imaging at High-resolution，以下簡稱RUSH）實現(xiàn)了重大突破，該儀器可實現(xiàn)1厘米×1.2厘米寬視場、800納米高分辨率、30幀/秒高幀率、1.69億像素/幀的高時空分辨率多維連續(xù)成像能力，將活體動物腦神經(jīng)觀測數(shù)據(jù)通量由1000萬像素/秒提升至50億像素/秒，實現(xiàn)了兼顧“全局形態(tài)”和“細(xì)節(jié)特征”的多尺度觀測。RUSH的視場是同等分辨率下商用顯微鏡視場的120倍、全球第二大寬視場顯微鏡頭Mesolens的3.3倍，其數(shù)據(jù)通量是全球第二大高通量顯微儀器2p-RAM顯微鏡的500多倍，對推進(jìn)生命和醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展，提升中國腦計劃的研究和應(yīng)用水平具有重大戰(zhàn)略意義。

　　存儲系統(tǒng)的并發(fā)性能、容量可擴(kuò)展性是支撐RUSH的關(guān)鍵能力之一。通過公開招標(biāo)、嚴(yán)苛測試，浪潮分布式存儲平臺AS13000在眾多廠商中脫穎而出，為該項目提供40個節(jié)點的存儲服務(wù)，應(yīng)用于控制28臺高靈敏度相機(jī)進(jìn)行高通量數(shù)據(jù)的并發(fā)采集和存儲，滿足了用戶每臺相機(jī)每秒30張，每張1200萬像素，16bit的連續(xù)拍攝需求，存儲穩(wěn)定帶寬達(dá)20.16GB/s，最長拍攝時間48小時，存儲空間約為5PB。

　　針對清華大學(xué)計算攝像儀器高通量并發(fā)采集和存儲的具體應(yīng)用特征，以及對存儲系統(tǒng)性能、帶寬、擴(kuò)展性的需求指標(biāo)，浪潮對AS13000建設(shè)方案進(jìn)行了業(yè)務(wù)模擬運行，對承載的數(shù)據(jù)量和運行時間進(jìn)行了實際測算，并根據(jù)用戶未來業(yè)務(wù)擴(kuò)展的需求加大了數(shù)據(jù)量，以驗證系統(tǒng)和平臺的承載能力和性能變化，最終驗證AS13000建設(shè)方案具備穩(wěn)定讀帶寬45GB/s，穩(wěn)定寫帶寬35GB/s，完全滿足了RUSH系統(tǒng)的存儲需求，在為中國腦計劃進(jìn)程保駕護(hù)航的同時，顯示了浪潮分布式存儲在業(yè)界的技術(shù)實力。