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材料科学在工业文明发展的进程中发挥着基础性作用，新材料研发已成为国家战略竞争力的关键指标。然而，传统材料研究方法正面临前所未有的挑战：
•理论模型复杂化：许多新型材料的理论体系尚未完善
•实验成本高昂：高端材料实验设备投入巨大，周期漫长
•计算需求激增：单机算力已无法满足现代材料模拟需求
此时计算模拟方法就成为解决这类问题最重要的手段。然而，材料学的计算模拟方法业务流程复杂，使用传统解决方案进行计算时，通常会遇到三大痛点：
1. 单机算力瓶颈
随着科研任务复杂度提升，单个模拟任务的计算量呈指数级增长，传统单机方案已无法在合理时间内完成计算任务，严重制约科研效率。
2. 通用集群效率低下
材料学计算需求量较大且具有独特特征，通常高校内35%以上计算资源用于材料学科研，同时，VASP等专业软件消耗近50%总算力，而传统的通用集群无法针对材料计算特点进行优化，造成资源浪费和效率低下。
3. 使用习惯断层
科研人员已形成成熟的单机操作习惯，转向集群时面临陡峭的学习曲线，降低科研效率。在这一背景下，紫光股份旗下新华三集团凭借深厚的技术积累，推出材料学智能科学计算解决方案，为材料科学研究提供全新范式。
新华三材料学智能科学计算解决方案
依托在智能科学计算领域多年的深耕和对计算模拟方法的深刻理解，新华三设计了以服务器为核心算力、以分布式存储系统为核心数据底座的智能科学计算集群硬件方案；结合自主研发的傲飞算力平台与业界主流的集群并行开发工具和函数库等中间件，共同构成了高性能计算集群的软件平台。软硬结合的一站式端到端高性能集群解决方案，能够帮助用户轻松完成海量、超大材料学科研任务，加速科研流程。
新华三材料学智能科学计算解决方案架构图
定制化选型更高效
依托新华三自研应用特征分析工具，精准剖析VASP（原子尺度材料模拟程序包）应用运行特征，针对性匹配算力、存力、运力的最佳产品选型。
在算力层面，新华三依托多元算力体系，可以提供瘦计算节点、胖计算节点和AI计算等不同场景需求的最优算力选择，并实现快速交付。
在数据层面，应对材料学高性能计算场景的数据需求，X20000系列分布式存储，可实现单节点150GB/s带宽和200万IOPS的数据吞吐；轻松扩展至PB级可用容量，性能线性增加；数据保护方案可按需选择多副本或纠删码方式。
在传输层面，新华三SeerFabric无损网络方案基于RoCE通信协议进行性能优化，轻松满足VASP高带宽、低延时通信需求；同时基于一键自动化部署、动态闭环调优，网络可视和智能分析能力，让网络运维更高效。
自研算力平台，简化科研流程
新华三自研的面向材料学计算模拟业务流程的傲飞算力平台，内置计算模拟方法全栈工作流，同时具备多元算力智能调度、资源按需按量分配调度的能力，助力材料科研高效探究；监控、告警功能界面全面直观，让集群运维更轻松。
傲飞算力平台
随着材料创新研究走向深水区，高校师生对高质量论文的需求也不断增长。以西南某211大学为例，新华三深入调研校方多院系需求，通过硬件选型和软件调优，为其量身定制了材料学智能科学计算解决方案，大幅提升全校师生科研任务的工作效率。
未来，新华三集团将持续深耕科学计算领域，以创新技术助力科研突破，共同推动材料科学走向新的高度。
