关于超级计算环境

关于超级计算环境迟学斌中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心2002年7月20日内容•动机•硬件平台建设•系统应用软件•基础并行软件平台•科学计算平台•应用领域•网格试验平台建设•我们的目标动机•“十五”院信息化基础设施–改善科学研究所需的计算环境–更好地为我院知识创新工作服务–提高我院在超级计算领域的影响•国际发展动态–美国、欧洲和日本（98%）–EarthSimulator，40万亿次–众多超级计算中心动机•国内发展状况–曙光系列，神威系列，银河系列–国家高性能计算中心–CERNET高性能计算中心–北京市高性能计算机应用中心–上海超级计算中心–北京应用物理与计算数学研究所高性能中心–中科院计算机网络信息中心动机•院内需求分析–区域气候－环境－生态耦合模式•需要2.5—3G的内存，40—50G的硬盘，主频500MHz的单CPU，大约需要运行8个月–第一原理材料设计•处理几百甚至上千个原子的体系；需要7G内存，50G硬盘，64个Fe原子体系，1个k点(Gamma)，12500个平面波，384个能带，基态，无结构弛豫，SP3上128个节点并行时间为12分钟硬件平台建设•超级计算机（2TFLOPS）–集群计算机系统（cluster）–大规模计算机系统（MPP）–共享存储计算机系统（SMP）•海量存储系统（100TB）–磁盘阵列（RAID）–磁带库（RAIT）系统应用软件•用户使用环境•网格技术（GridTechnology）•GLOBUS•GPDK•异构系统资源的统一管理•网络计算服务基础并行软件平台•数值代数软件–BLAS–LAPACK–ScaLAPACK•偏微分方程数值求解软件–PETSc•快速富氏变换–FFTW科学计算平台•生物信息学–利用EST数据库发现新基因•地质与地球物理科学–三维地震成像数值模拟•材料科学–第一原理材料设计–聚合物加工过程的基础研究科学计算平台•计算机辅助药物分子设计和药物筛选•生态环境–区域气候、环境和生态数值模拟•基础科学和应用科学–高精度差分方程与复杂流动的数值模拟–大系统的稳定性和分枝–网格并行自动生成器应用领域•生物信息学–基因组序列拼接–蛋白质结构预测•材料科学–高温液态分子结构分析•生态环境–环境监控与预报数值模拟网格试验平台建设grid.ustc.edu.cnWANgrid.ncic.ac.cn入口：grid.nhpc.ac.cn155Mbps教育网1Gbps校园网东区、西区、安大10Mbps科研网100Mbps园区网曙光2000、曙光3000grid.cnc.ac.cn我们的目标•十六字：建立中心、完善环境、奠定基础、探索途径–建立中心-建立具有世界水准的、我院的超级计算中心（万亿次计算能力、万亿字节存储能力）–完善环境-完善我院科学计算环境–奠定基础-奠定网格计算的坚实基础–探索途径-探索通过计算进行科学发现的有效途径