| 出版日期：2005-01-10 总期号：644 本年期号：02 |
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应用推着效率走
江南 
山东省高性能计算中心 高性能计算机的利用率是一个很关键的问题。利用率的提高，就意味着用户可以花更少的钱，买到更多的实际性能。一直以来，厂商在提高利用率方面做了大量的工作，并取得了很大的进展。 具体来说，主要可以从以下三个方面，来提升高性能计算机的利用率。 首先，在系统层面上根据用户应用的特点，采用系统均衡设计与优化技术，对系统进行定制设计和整体优化，使得系统可以很好地满足应用的需求。 其次，从应用层面上根据应用中问题定义、数学模型以及核心算法的特点，对应用在高性能计算机上的实现进行细致的优化，充分发挥高性能计算机系统软硬件固有的潜能。 第三，从应用与系统匹配的层面上，还需要通过专业的资源管理和作业调度技术，将应用的需求与系统的资源很好地匹配起来。 在国产高性能计算机中，曙光4000A、联想深腾68000、浪潮天梭10000是三款最具代表性的产品，它们在一系列科学计算中扮演了重要角色。记者通过多种渠道，了解到了这三款机器的最新应用情况。 曙光4000A： 启动日利用率超过35% 2004年11月15日，曙光4000A系统在上海超级计算中心正式启动。该系统投入运行后，可为科学计算、公益事业、工业工程、工商应用等四个方面的用户，提供更有力的高性能计算服务，涉及气象、环保、船舶、飞机制造、汽车、建筑、钢铁、石油、机电、航天、航空、高校、科学院等领域。如在气象预报方面，运用曙光4000A计算中尺度天气预报计算模式，预报精度可达到1公里，到2010年上海举办世博会期间，天气预报可精确到每一个场馆。 据上海超级计算中心副主任王普勇介绍，曙光4000A系统启动之日，上海超级计算中心与上海市气象局、中科院上海分院、复旦大学、宝钢研究院、上汽集团公司、上海飞机研究所等六家单位签订了合作协议。 当天，第一批用户、共11个课题被提交到曙光机上开始正式运行。它们分别是上海气象局的“上海区域数值预报模式集合预报系统研究”、华大基因研究中心“基因组和EST序列的注释”、中科院上海光机所“原子间相互作用的全量子力学计算”、西南物理研究所“数值托马克模拟”、西安交大能源与动力学院“满流直接模拟”等，主机利用率达到了35.57%。 前不久，又有一套由32个节点服务器组成的曙光4000A超级计算机落户烟台师范学院，其每秒运算速度达到四千多亿次。烟台师范学院物理与电子工程学院院长杨传路教授认为，引进曙光4000A，将对其领导下的原子与分子物理实验室的发展，起到很大的推动作用。目前，该实验室有三个主要的研究方向——分子反应动力学，分子、团簇和纳米体系结构以及纳米电子学，都离不开高性能计算机。 联想深腾6800： 成功运行130多项应用 作为国家网格主结点的联想深腾6800超级服务器，于2003年12月安装到了中科院网络中心。经过三个月的充分测试和试运行，深腾6800于2004年4月正式对外开放，通过Internet网络，提供7×24小时远程服务。 截至2004年11月，联想深腾6800已连续稳定运转5000多小时，体现出高度的稳定性。机器的平均使用率为72%，并逐月攀升，11月份的月平均使用率高达92%。联想深腾6800超级计算机已有正式用户89个，并成功运行了130余项应用，总运行作业数达13万个。其应用涉及气象气候预报、石油勘探模拟、航空航天设计、生物药物研究、工业设计模拟、基础科学研究等众多领域，取得了一大批重要的应用成果。 此外，联想还于2004年3月正式推出了联想“深腾6800”系列超级服务器产品，打破了国际企业在高性能计算机高端市场的长期垄断地位，迅速在石油、生物、科教、军队等行业和领域形成了销售，取得了很好的市场业绩。 浪潮天梭TS10000： 山东高性能计算中心的明星 山东省作为全国经济、科技大省，各行各业都在积极地进行信息化建设和研究。其中，某些领域已经涉及到复杂的应用及高难度计算任务。如气象、环保、化工和制造业等行业，对高性能计算的要求尤其迫切；山东大学一些科研项目，如发动机汽缸气流模型、数字化虚拟人体建模、胶体与界面化学等课题，也对高性能计算提出了很高的需求。 基于这种情况，山东省高性能计算中心计划建立一套公共计算服务平台、计算机教学实验平台和网格服务平台。该平台除了为山东大学提供计算信息处理研究平台，还将成为山东省的高性能计算公共服务、信息服务平台和高性能计算、网格计算技术研究和开发基地，满足山东大学和整个山东省的高性能计算需求。并且它还要与其它省份的高性能计算中心互通，成为国家网络计算的重要节点。 山东省高性能计算中心采用了浪潮提供的基于Infiniband互联网络、IA架构计算节点及NAS存储的解决方案：浪潮天梭TS10000。其计算节点由上百台基于Xeon处理器的服务器构成，而互联方式则采用了InfiniBand进行构建。该系统是一个具有万亿次计算能力的集群系统，也是目前全国最大的基于Infiniband技术的集群系统。 在浪潮公司的帮助下，山东省高性能计算中心迅速将这套高性能计算系统应用到科研项目中来，已经进行了大量的实际应用和测试实验。其中包括计算化学、流体力学、有限元分析、生命科学、天气气象、地震分析等多个领域。山东省高性能计算中心副主任栾峻峰博士认为，浪潮天梭 TS10000很快发挥了作用，使得中心能够更好地服务于山东大学及山东省内的各类用户。 
联想深腾6800 链接 搭建机群的基础件 处理器：Intel Xeon/Itanium；AMD Opteron 内存：SRAM、DDR I/O：HyperTransport、PCI-X、PCI Express 存储：SCSI/FC、SATA、iSCSI 网络：Myrinet、Quadrics、Infiniband、G-Ethernet 操作系统：Linux、GNU Compiler、Java、Luster 协议：GM、VIA、Verb、MPI、PVM、uDAPL 管理软件：CMS、PBS、LSF、Vampir 应用：Paradiam、LS-DYNA、Cerius、MM5、Blast、Oracle RAC |
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