高等教育与科研 AI 解决方案

面向高校、科研院所、重点实验室和计算中心,构建以 AI 算力、HPC、科研大模型、科学仿真和教学实训为核心的教育科研 AI 平台。

校级 AI 算力统一管理

校级 AI 算力统一管理

通过 GPU 集群、无损网络和统一门户,实现多学院、多实验室、多课题组的算力资源共享。

科研模型开发加速

科研模型开发加速

结合 AI Engine、NVIDIA AI Workbench、NGC、CUDA 等能力,支撑模型训练、数据处理和科研应用开发。

AI + HPC 科学计算

AI + HPC 科学计算

面向生命科学、材料、气候、物理仿真和工程计算等方向,提供高性能计算与 AI 融合能力。

教学科研一体化平台

教学科研一体化平台

支持课程实验、竞赛训练、科研项目、模型部署和成果转化,提升人才培养与科研效率。

高等教育与科研 AI 场景介绍

教育科研科技配图占位

高等教育与科研正处于由 AI、大模型和高性能计算共同驱动的科研范式转型阶段。传统科研计算、教学实验、数据科学训练和跨学科协作流程,普遍存在算力资源分散、环境配置重复、任务调度低效、模型复现实验困难和多学科数据协同不足等问题。基于 NVIDIA 高等教育与科研软件栈,可围绕 AI Workbench、NGC、CUDA、RAPIDS、NeMo、NIM、Nsight、GPU Monitoring 和 NVIDIA AI Enterprise 等能力,构建覆盖“算力共享—模型开发—科研仿真—教学实训—成果部署”的教育科研 AI 工作流。

在教学场景中,AI 平台可支持人工智能、数据科学、机器人、自动驾驶、生命科学、金融科技和智能制造等课程实验,帮助学生在真实工程环境中完成模型训练、推理部署和项目开发;在科研场景中,GPU 加速与 AI 软件栈可用于气候模拟、材料计算、生命科学、药物发现、物理仿真、量子计算和计算流体力学;在校园服务场景中,大模型可接入校内知识库、课程资料、科研文献和行政流程,构建面向师生的智能问答、科研助手和教学助手。

高等教育与科研 AI 应用需求:

1. 校级算力资源统一接入,支持多学院、多实验室、多课题组共享 GPU 集群和科研环境;
2. GPU 加速模型训练、数据科学和高性能计算,满足大模型、仿真和科研分析需求;
3. 支持教学实验、科研项目、竞赛训练和模型部署等多类任务统一管理;
4. 建立科研数据和模型闭环,支撑实验复现、成果沉淀和跨团队协作;
5. 结合大模型与知识库,实现科研问答、文献总结、课程助手和校园服务智能化;
6. 构建安全、可扩展、可运营的校级 AI 平台,满足资源调度、权限审计和长期运维需求。

解决方案案例

高校 AI 计算中心与科研大模型平台

某高校计划建设校级 AI 计算中心,服务人工智能学院、生命科学学院、材料学院、自动化学院和交叉研究院等多个团队。原有算力资源分散在不同实验室,设备利用率不均,开发环境重复配置,模型训练、科研仿真和数据管理缺少统一平台,难以支撑大模型训练、多学科交叉研究和高并发教学实验。

针对这一场景,可构建基于 GPU 服务器、高速网络和 NVIDIA 软件栈的校级科研计算平台。底层采用 GPU 服务器集群作为统一算力底座,通过高速以太网、InfiniBand 或 RoCE 网络连接教学实验平台、科研数据存储、实验室工作站和校内业务系统,实现科研数据、模型参数和教学任务的高效传输与并行计算。在平台层,通过 Kubernetes、Kubeflow、MLOps、统一门户和资源调度系统,对用户账号、镜像环境、任务队列、模型版本、数据访问和权限审计进行统一管理。

在 NVIDIA 软件栈层,可结合 AI Workbench 和 NGC 支撑模型开发环境、GPU 优化软件和科研应用快速部署;结合 CUDA、RAPIDS 和 Nsight 支撑数据科学、高性能计算和性能调优;结合 NeMo、NIM 和 NVIDIA AI Enterprise 构建科研知识助手、校园问答助手和专业领域大模型应用。上层可面向课程实验、科研训练、科学仿真、数据分析、知识问答和成果部署等场景提供应用服务。

平台上线后,高校能够集中管理 GPU 算力资源,减少重复建设和环境维护成本;科研团队可以更快开展大模型训练、数据分析和科学仿真实验;教学团队可以为学生提供稳定的 AI 实训环境,支持课程实验、创新项目和竞赛训练;学校也可以基于大模型构建科研助手和校园知识服务。最终形成覆盖“算力共享—模型开发—科研仿真—教学实训—成果部署—持续运营”的 AI 科研与教学闭环。

高等教育与科研 AI 解决方案架构

面向高校、科研院所和计算中心,支撑 AI 教学、科研大模型、HPC 仿真和跨学科创新。

应用层 | 行业 AI 场景

校级 AI 计算中心共享算力 / 统一门户
科研大模型平台微调 / 推理 / 智能体
科学仿真与 HPC材料 / 气候 / 流体
数据科学教学课程实验 / 竞赛训练
智慧实验室知识助手 / 成果转化

NVIDIA 软件栈层

NVIDIA AI Enterprise企业级 AI 平台
CUDA / RAPIDS计算与数据科学加速
NeMo / NIM大模型与智能体
Triton / TensorRT推理服务
Omniverse / Modulus仿真与数字孪生
NGC容器 / 模型 / SDK

公司 AI 平台与集群管理层

AI Engine人工智能开发平台
AI Driver人工智能推理平台
AIDC Enterprise SONiCAI 网络操作系统
K8s / Kubeflow / MLOps任务调度与模型管理
统一门户资源 / 权限 / 监控 / 版本

网络与光电联接层

无损网络InfiniBand / RoCE
光电联接光模块 / AOC / AEC / DAC
综合布线机柜 / 线缆 / 拓扑规划
高速数据通道训练数据 / 参数 / 推理流量

硬件算力与数据资源层

擎天 / 锋锐 / 元素系列AI 服务器
GPU 服务器集群训练 / 推理 / HPC
科研数据资源池实验 / 仿真 / 文献
边缘推理节点实验室 / 教学终端
数据源:课程数据 / 科研数据 / 仿真数据 / 文献知识库 / 实验设备 / 校园系统

交付与运营服务

CQIS Shield交钥匙服务
CQIS Guard现场服务
CQIS Care远程服务
AI 集群设计算力规划/拓扑设计
AI 集群运营算力检测/运维/优化
持续优化扩容/调优/保障

硬件选型推荐

GPU 选型推荐

教学和轻量科研用 RTX PRO 5000 72G ;校级 AI 计算中心用 Hopper / Blackwell 架构 NVLink GPU

网络选型推荐

校级训练和 HPC 用 InfiniBand;教学平台和共享推理用 RoCE

存储选型推荐

训练和 HPC 用 DDN 全闪;教学推理和知识库用 VAST;普通课程数据可用混闪

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