醫(yī)院生物信息分析平臺建設(shè)需求

醫(yī)院生物信息分析平臺建設(shè)需求一、項目背景醫(yī)院生物信息學(xué)分析集群項目建設(shè)主要是為醫(yī)院科研業(yè)務(wù)（尤其是生物信息學(xué)分析）應(yīng)用和發(fā)展提供基礎(chǔ)能力支撐，本期招標(biāo)僅涉及集群的主節(jié)點、CPU計算節(jié)點、存儲節(jié)點，以及相關(guān)配套設(shè)施。當(dāng)前醫(yī)院尚無針對生物信息學(xué)分析的高性能集群，痛點如下：當(dāng)前醫(yī)院生物信息學(xué)科研業(yè)務(wù)量急劇增大，現(xiàn)有硬件資源不適用于大規(guī)模生物信息學(xué)數(shù)據(jù)分析，存儲性能和計算性能不足；當(dāng)前粗放的數(shù)據(jù)存儲和管理無法滿足項目管理的需要，對于科研合作造成困難。生物信息分析平臺在生物信息學(xué)研究中可以幫助研究人員處理、分析和解釋生物學(xué)數(shù)據(jù)，從而揭示生物學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。如數(shù)據(jù)處理和格式轉(zhuǎn)換、序列比對和測序數(shù)據(jù)分析、基因組注釋和功能預(yù)測、基因表達分析、變異檢測和遺傳分析、數(shù)據(jù)可視化等軟件功能都可以提高研究效率和數(shù)據(jù)解讀的準(zhǔn)確性。二、項目清單編號產(chǎn)品類型單位數(shù)量參數(shù)1登錄/管理/元數(shù)據(jù)融合節(jié)點臺12※CPU計算節(jié)點臺83存儲節(jié)點臺14網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和UPS套15文件管理系統(tǒng)套16計算任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)套1三、具體技術(shù)參數(shù)序號指標(biāo)名稱指標(biāo)要求1登錄/管理/元數(shù)據(jù)融合節(jié)點1.1形態(tài)2U機架形態(tài)，配置滑動導(dǎo)軌。全液冷散熱。1.2CPU*AMDZen4架構(gòu)，加速頻率≥3.75GHz，物理核數(shù)≥64，L3緩存≥256MB。1.3CPU數(shù)量實配≥1顆。1.4內(nèi)存≥12條16GBDDR5RECC4800MT/s內(nèi)存。1.5固態(tài)硬盤1.用于安裝操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序：≥1塊3.84TBNVMeSSD，每塊的順序讀取帶寬≥13.5GB/s，每塊的4KiB隨機寫入性能≥270KIOPS。2.用于并行文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)存儲：≥2塊6.4TBNVMeSSD，每塊的順序讀取帶寬≥13.5GB/s，每塊的4KiB隨機寫入性能≥640KIOPS。1.6網(wǎng)絡(luò)1.≥2塊EDRIB網(wǎng)卡。2.≥1塊10Gbps網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)接口形態(tài)為SFP+。1.7電源≥2個800W鉑金冗余電源。1.8服務(wù)3年質(zhì)保和上門服務(wù)。2CPU計算節(jié)點2.1形態(tài)及散熱方式1.兩顆國產(chǎn)ARM架構(gòu)CPU。2.供應(yīng)商給出CPU信息，包含CPU型號、物理核心數(shù)、主頻、末級緩存容量、線程數(shù)、熱設(shè)計功耗及支持內(nèi)存的最高速率、通道數(shù)和位寬。全液冷散熱。2.2CPUAMDZen4架構(gòu)，加速頻率≥3.7GHz，物理核數(shù)≥96，L3緩存≥384MB。2.3CPU數(shù)量實配≥2顆。2.4內(nèi)存≥24條64GBDDR5RECC4800MT/s2-Rank內(nèi)存。2.5固態(tài)硬盤系統(tǒng)盤：實配固態(tài)盤單盤容量≥960G2.5寸SATASSD；數(shù)據(jù)盤：實配機械盤單盤容量≥4T3.5寸SATAHDD；a）若配備硬磁盤，應(yīng)提供SAS3.0或SATA3.0及以上接口；b）若配備固態(tài)盤，應(yīng)提供至少1種類型固態(tài)盤接口，如UFS、SATA、PCIe等；實配固態(tài)盤數(shù)量≥2塊，機械盤數(shù)量≥2塊；a）供應(yīng)商應(yīng)給出配置的硬盤尺寸,如2.5英寸、3.5英寸硬磁盤；b）機箱高度為88.9mm的服務(wù)器可支持的硬盤數(shù)量應(yīng)不少于8塊,機箱高度為44.45mm的服務(wù)器可支持的硬盤數(shù)量應(yīng)不少于4塊；c）存儲型服務(wù)器可支持硬盤數(shù)量應(yīng)不少于24塊；a）機械硬盤準(zhǔn)備時間應(yīng)不大于30s；側(cè)面固定螺絲孔數(shù)量可為4孔或6孔；工作狀態(tài)環(huán)境溫度應(yīng)滿足5℃~55℃,其它參數(shù)應(yīng)符合GB/T12628的相關(guān)規(guī)定；b）若服務(wù)器支持固態(tài)盤，固態(tài)盤符合SJ/T11654相關(guān)規(guī)定；2.6網(wǎng)絡(luò)配置≥1張雙端口100GROCE網(wǎng)卡，≥2個萬兆光網(wǎng)口（配置兩個萬兆多模光模塊），配置≥4個千兆電網(wǎng)口；配置≥1張雙端口100GROCE網(wǎng)卡，≥2個萬兆光網(wǎng)口（配置兩個萬兆多模光模塊），配置≥4個千兆電網(wǎng)口；配置≥1張雙端口100GROCE網(wǎng)卡，≥2個萬兆光網(wǎng)口（配置兩個萬兆多模光模塊），配置≥4個千兆電網(wǎng)口；支持RJ45/QSFP/SFP等；支持RJ45/QSFP/SFP等；2.7主板規(guī)格非板載內(nèi)存的可擴展插槽數(shù)量應(yīng)不少于24個；至少支持SATA、SAS、M.2、U.2等存儲接口中的1種；符合PCIe3.0或以上的高速串行計算機擴展總線標(biāo)準(zhǔn)，PCIe的接口速率與位寬需保證向下兼容；高度大于44.45mm雙路或以上服務(wù)器PCIe插槽或接口應(yīng)不少于8個；a）服務(wù)器機箱內(nèi)主板可根據(jù)用戶實際使用需求支持安裝多功能導(dǎo)入裝置板卡，機箱內(nèi)需預(yù)留多功能導(dǎo)入裝置板卡安裝位置，容量不小于55mmX45mmX15mm（長義寬義高，單位毫米）；b）服務(wù)器主板可根據(jù)用戶實際使用需求預(yù)留滿足USB2.0或USB3.0數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范的接口，工作電壓5V,采用USB2.0時，最大過電流應(yīng)不小于0.5A,采用USB3.0時，最大過電流應(yīng)不小于1A；板載支持≥1個1GE管理專用網(wǎng)口；支持OCP2.0及以上插槽的數(shù)量不少于1個；2.8電源≥2個1600W鉑金冗余電源。2.9整機規(guī)格a)服務(wù)器的零部件應(yīng)緊固無松動，可插拔部件應(yīng)可靠連接，開關(guān)、按鈕和其它控制部件應(yīng)靈活可靠，布局應(yīng)方便使用；b)產(chǎn)品表面不應(yīng)有明顯的凹痕、劃傷、裂縫、變形和污染等；表面涂層均勻，不應(yīng)起泡、龜裂、脫落和磨損，金屬零部件無銹蝕及其它機械損傷；c)產(chǎn)品表面說明功能的文字、符號和標(biāo)志應(yīng)清晰、端正且牢固；d)應(yīng)在服務(wù)器的顯著位置提供運行狀態(tài)的指示功能，并在隨機文件中明確具體含義；e)機架、機箱的尺寸應(yīng)符合通用機柜的安裝要求，插入總線插座的電路板接口外形尺寸應(yīng)符合有關(guān)總線標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，將機箱固定在機柜上，機箱底面最大下垂變形不得干涉相鄰機體；f)高密度服務(wù)器應(yīng)給出CPU個數(shù)與機柜高度；g)服務(wù)器尺寸具體要求在隨機文件中明確；供應(yīng)商給出產(chǎn)品尺寸；設(shè)計應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的要求；機箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)符合通用部件的安裝需要；供應(yīng)商給出導(dǎo)軌尺寸、安裝方式等信息；供應(yīng)商給出CPU個數(shù)與機柜高度；氣候環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)符合GB/T9813.3的有關(guān)規(guī)定，工作溫度10?35℃,貯存運輸溫度-40?55℃；工作相對濕度35%?80%,貯存運輸相對濕度20%?93%(40℃)；大氣壓86?106kPa；邊緣應(yīng)用服務(wù)器,工作環(huán)境溫度宜為0?45℃,短期工作可承受環(huán)境溫度宜為-5?55℃,液冷服務(wù)器貯存運輸溫度宜為-30?55℃；機械環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)符合GB/T9813.3的有關(guān)規(guī)定；符合GB/T9813.3的有關(guān)規(guī)定，在產(chǎn)品說明中給出具體測試值塔式服務(wù)器噪聲在空閑狀態(tài)下不大于50dB；2.10服務(wù)3年質(zhì)保和上門服務(wù)。3存儲節(jié)點3.1形態(tài)6U機架形態(tài)，配置滑動導(dǎo)軌。3.2CPUIntelIceLake架構(gòu)，加速頻率≥3.1GHz，物理核數(shù)≥28。3.3CPU數(shù)量實配≥2顆。3.4內(nèi)存≥16條64GBDDR4RECC3200MT/s2-Rank內(nèi)存。3.5固態(tài)硬盤1.≥2塊960GBSATASSD。2.≥2塊7.68TBNVMeSSD，每塊的順序讀取帶寬≥13.5GB/s，每塊的4KiB隨機寫入性能≥340KIOPS。3.6機械硬盤≥60塊20TBSATA7200RPM企業(yè)級3.5''HDD。3.7網(wǎng)絡(luò)≥2塊EDRIB網(wǎng)卡，每塊網(wǎng)卡分別與1顆CPU直接通過PCIe連接。3.8電源≥2個2200W鉑金冗余電源。3.9服務(wù)3年質(zhì)保和上門服務(wù)。4機柜設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和UPS4.1高性能計算網(wǎng)絡(luò)交換機1.端口數(shù)量與類型：交換機正面配備36個QSFP28端口，每個端口都能獨立支持100Gb/sEDRInfiniBand速率。端口的物理接口設(shè)計應(yīng)符合QSFP28標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保與符合該標(biāo)準(zhǔn)的線纜和設(shè)備的兼容性和可靠連接。2.背板帶寬：交換機背板帶寬不低于7.2Tbps，且背板帶寬的分配機制應(yīng)具備智能性和動態(tài)調(diào)整能力。在不同端口負(fù)載情況下，能夠自動優(yōu)化背板帶寬的使用，確保每個端口都能獲得足夠的帶寬支持。3.端口功能：端口支持自動協(xié)商機制，能夠自動識別連接設(shè)備的速率、雙工模式等參數(shù)，方便設(shè)備的接入和配置。4.時延：端口到端口的平均時延不高于100ns，在各種負(fù)載條件下（包括滿載和突發(fā)流量情況），時延波動應(yīng)控制在極小范圍內(nèi)。交換機應(yīng)采用先進的調(diào)度算法和緩存機制來降低時延，確保數(shù)據(jù)的實時傳輸。4.2線纜1.≥10條1米MellanoxDAC銅纜，支持100Gb/sEDRInfiniBand。2.≥10條2米MellanoxDAC銅纜，支持100Gb/sEDRInfiniBand。4.3以太網(wǎng)交換機1臺，端口數(shù)量≥24，每端口速率≥1Gbps。4.4路由器1臺，支持自定義WAN/LAN端口，端口總數(shù)≥4，10Gbps端口（形態(tài)為SFP+）數(shù)量≥2，運行內(nèi)存≥8GB。4.5UPS1臺，在線式UPS，純正弦波輸出，容量≥3000VA，效率≥90%，電池半載狀態(tài)下后備時間≥10.5分鐘。4.6機柜數(shù)量1個，要求高度42U，能夠匹配各服務(wù)器采用散熱方式。4.7PDU供電C14≥18個，C19數(shù)量≥3。5文件管理系統(tǒng)（按照段落劃分）5.1主存儲主存儲采用分布式并行文件系統(tǒng)，元數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù)分離，具備高可用性，支持線性擴展，隨著存儲節(jié)點的增加，性能應(yīng)成比例提升。5.2數(shù)據(jù)完整性保障系統(tǒng)應(yīng)采用256位校驗和技術(shù)，確保數(shù)據(jù)寫入存儲設(shè)備時，校驗和與數(shù)據(jù)分開保存，以便在讀取數(shù)據(jù)時能夠驗證數(shù)據(jù)的完整性，可檢測出數(shù)據(jù)靜默損壞、錯位寫、誤讀取、誤寫入、DMA奇偶錯誤、驅(qū)動器bug、意外過量寫入以及物理存儲的衰減等問題。5.3數(shù)據(jù)自動修復(fù)當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞時，系統(tǒng)能夠利用存儲池中的冗余數(shù)據(jù)自動修復(fù)損壞的文件塊，無需管理員手動干預(yù)。5.4存儲池管理在系統(tǒng)運行過程中，能夠方便地向存儲池中添加新的存儲設(shè)備，實現(xiàn)存儲池的動態(tài)擴展。新添加的設(shè)備能夠被系統(tǒng)自動檢測到并納入存儲池管理，無需停機或復(fù)雜的操作。5.5存儲資源管理可以對存儲池中的資源進行靈活分配和管理，例如設(shè)置磁盤限額以及預(yù)留空間，限制存儲池中單個文件系統(tǒng)所占用的空間。5.6快照與克隆功能能夠快速創(chuàng)建文件系統(tǒng)的快照，快照創(chuàng)建時間短，對系統(tǒng)性能影響小?？梢愿鶕?jù)需求設(shè)置定期自動創(chuàng)建快照的策略，如每小時、每天或每周創(chuàng)建一次快照。同時，支持對快照進行查看、比較和刪除等管理操作?；诳煺漳軌騽?chuàng)建可寫的克隆文件系統(tǒng)，克隆后的文件系統(tǒng)與原始文件系統(tǒng)相互獨立，且在克隆創(chuàng)建時只占用少量額外空間，后續(xù)修改時才會占用更多空間。5.7數(shù)據(jù)壓縮支持多種高效的數(shù)據(jù)壓縮算法，如Lz4等。在數(shù)據(jù)寫入時能夠自動對數(shù)據(jù)進行壓縮，以節(jié)省存儲空間，并且在數(shù)據(jù)讀取時自動解壓縮，對用戶和應(yīng)用程序透明，不會影響數(shù)據(jù)的訪問性能。5.8動態(tài)條帶化系統(tǒng)具備動態(tài)條帶化功能，能夠根據(jù)存儲池中設(shè)備的數(shù)量和使用情況，自動調(diào)整條帶寬度，以最大化吞吐量。當(dāng)有額外的設(shè)備加入存儲池時，條帶寬度能夠自動擴展以包含這些設(shè)備，實現(xiàn)負(fù)載均衡。5.9可變塊尺寸支持可變大小的數(shù)據(jù)塊，最大可至128KB，并且可以根據(jù)實際工作負(fù)載情況自動或手動調(diào)整塊大小，以適應(yīng)不同類型的數(shù)據(jù)存儲和訪問需求。5.10突發(fā)緩沖區(qū)提供完全基于NVMeSSD的分布式并行文件系統(tǒng)用于計算緩存，讀寫性能隨著計算并行規(guī)模線性擴展。5.11管理與監(jiān)控提供簡潔、高效的管理命令和操作界面，方便管理員對文件系統(tǒng)進行管理和監(jiān)控。例如，能夠通過命令行或圖形界面查看存儲池的狀態(tài)、文件系統(tǒng)的使用情況、快照的信息等，具備實時監(jiān)控功能，能夠監(jiān)測文件系統(tǒng)的性能指標(biāo)、存儲容量使用情況、數(shù)據(jù)完整性等，并在出現(xiàn)異常情況時及時發(fā)出報警通知，以便管理員及時處理。6計算任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)6.1調(diào)度器版本采用高性能計算行業(yè)主流的開源免費調(diào)度器Slurm，直接基于Slurm官網(wǎng)源代碼編譯，不能在源代碼層面進行功能修改，以確保管理和使用方法與國內(nèi)外其他基于Slurm的高性能集群相同。6.2調(diào)度功能配置回填調(diào)度、高級公平共享、QoS、單一計算節(jié)點內(nèi)多租戶以及多任務(wù)資源隔離、自動NUMA綁定等現(xiàn)代調(diào)度功能；支持自動識別并配置GPU-NUMA綁定，支持以GPU為中心進行調(diào)度，以適配未來GPU節(jié)點的需求。6.3記賬功能配置Slurm記賬數(shù)據(jù)庫，用戶可以查詢歷史作業(yè)細節(jié)和機時消耗。為了確保記賬數(shù)據(jù)安全，后端數(shù)據(jù)庫應(yīng)禁止密碼登錄。6.4用戶體驗除Slurm內(nèi)建的命令之外，提供簡潔的命令用于清晰地列出集群各節(jié)點的資源占用細節(jié)以及用戶作業(yè)的狀態(tài)細節(jié)。服務(wù)方案序號名稱規(guī)格1系統(tǒng)集成售后服務(wù)要求投標(biāo)人提供系統(tǒng)驗收后3個月包換，3年免費保修和上門服務(wù)。2項目經(jīng)理要求項目經(jīng)理全程駐場實施項目。主要負(fù)責(zé)對項目進行總體管理和控制，包括進度和