Singularity — CAE用语解释

Singularity（现在改名为Apptainer）是针对HPC环境专门优化的容器技术。与Docker最大的区别是可以在没有root权限的情况下运行。因为超级计算机通常不会给普通用户root权限，所以Docker根本无法启动。

超级计算机上安装的库版本与你的求解器所需的版本经常不匹配。例如，你想使用OpenFOAM v2312，但超级计算机的gcc太老，无法编译。使用Singularity，你可以将整个环境打包到镜像中，这样就不会出现这些问题。

首先在本地PC或编译服务器上创建.sif文件（Singularity Image Format），然后将其传输到超级计算机。之后在作业脚本中调用singularity exec myimage.sif mpirun -np 128 solver即可。它还支持InfiniBand和GPU直通。

Singularity直接使用主机内核，没有Docker那样的开销。通过MPI绑定模式与主机端的MPI协同工作，性能与本地执行基本相同。实际上，富岳等超级计算机上也使用Apptainer。

可以通过singularity build myimage.sif docker://myimage:latest直接从Docker镜像创建Singularity镜像。研究室使用Docker开发→在超级计算机上使用Singularity执行的工作流程正在成为当今HPC×CAE的标准做法。