我国首台千万亿次超级计算机安装完成

据新华社电我国首台千万亿次超级计算机"天河一号"日前在国家超级计算天津中心完成全部设备安装。完成系统调试后,将作为我国第一个具有千万亿次计算能力的超算中心,面向社会提供超级计算服务。超级计算机代表着当代信息技术的最高水平,是一国科技实力的重要标志。"天河一号"是我国国防科技大学自主研制的首台千万亿次超级计算机系统,标志着我国成为继美国之后,第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。在全球前     

“天河一号”大规模并行应用程序测试

目前安装在国家超级计算天津中心的"天河一号"是我国首台千万亿次超级计算机,在2010年11月世界超级计算机Top500排名中,位列世界第一。"天河一号"采用了CPU与GPU相结合的异构融合计算体系结构,自主设计实现了高速互连通信系统,在多个高性能计算应用领域具有应用适应性强、系统运行稳定可靠、性能可扩展性好等特点,为科学研究和应用提供了重要的高性能计算平台。采用石油地震数据处理、飞行器流场模拟、生物分子动力学模拟、磁约束聚变数值模拟、湍流数值模拟、晶体硅分子动力学模拟、全球大气浅水波全隐式数值模拟、地球外核热流动数值模拟等应用的典型算例对"天河一号"进行了大规模并行程序测试,结果表明,"天河一号"在上述应用领域具有良好的可扩展性和并行效率。     

“天河一号”在生命科学研究中的应用

本文首先对高性能计算和"天河一号"超级计算机进行了简要概述。随后详细描述了高性能计算在生命科学领域中的两大重要应用:一个是生物大分子的动力学模拟,介绍用户在"天河一号"取得的一些应用成果和进行的应用性能测试;另一个是生物信息学研究,重点介绍了华大基因在基于"天河一号"开展的GPU并行软件测试取得的良好结果。最后展望了高性能计算在生命科学领域中的发展趋势。     

与天河零距离 参观国家超级计算天津中心

“天河一号A”超级计算机位于天津滨海新区的国家超级计算天津中心,于2010年11月正式投入使用。2010年12年22日,NVIDIA总裁兼首席执行官黄仁勋先生和本刊记者一起到访国家超级计算天津中心,近距离探秘“天河一号A”。     

GPU通用计算多就是好

2010年12月,国内主流媒体受NVIDIA之邀,参观位于天津滨海新区的国家超级计算天津中心,近距离探秘刚刚勇夺世界第一的“天河一号A”超级计算机。在参观过程中,一些大众媒体纷纷表示不解：为什么“天河一号A”中的“显卡”挡板上光秃秃的,     

基于内存的临时文件中转系统研究与设计

由于超快的CPU内核与相对慢的存储器之间的速度差距在日渐增大,存储器系统可能成为当前制约系统性能的主要瓶颈。"天河二号"等超级计算机的问世,为需要大规模计算的软件系统提供了强大的计算能力支撑。但是对于那些会产生大量的临时小文件的系统,天河的集中式存储会严重影响到整体性能。为了解决上述问题,提出利用Linux消息队列、Socket网络编程、文件I/O等技术研究实现一个基于内存的临时文件中转系统。并且在"天河二号"超级计算机的漏洞挖掘系统上进行了应用对比测试,结果良好。这对改善"天河二号"超级计算机集中式存储的瓶颈具有指导意义。     

业界资讯

英特尔为“天河一号A”超级计算机提供核心芯片 英特尔公司近日宣布,目前全球最强的高性能计算机“天河一号A”配备了总计14396颗英特尔至强5600系列处理器及多块加速卡,性能可达空前的2．57petaflops（千万亿次浮点计算／秒）。“天河一号A”部署在中国天津的。     

要闻评述

“天河一号”服务用户超过300家 近日从天津滨海新区政府获悉，落户在该区的我国运行速度最快的超级计算机“天河一号”目前服务用户已超过300家，涵盖中科院、中石油、南开大学、渣打银行等多个行业，并成为部分领域的核心生产力。     

天河二号运算1小时相当13亿人用计算器算1000年

<正>近日,在德国莱比锡召开的2013国际超级计算大会上,世界超级计算机TOP500组织正式发布了第41届世界超级计算机500强排名榜,国防科技大学研制的天河二号超级计算机,以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首。中国超级计算机继天河一号之后,第二次登上了世界第一的宝座。天河二号成为当今世界运算速度最快、综合技术领     

国家超级计算长沙中心百万亿次主机系统开通

国家超级计算长沙中心百万亿次主机系统开通中新社长沙7月10日电国家超级计算长沙中心第一期百万亿次＂天河一号＂主机系统建成开通,正式面向全社会提供超级计算服务。这是继天津之后,中国第二个投入实际运行的国家级超算中心。近日开通的首期＂天河一号＂主机系统,运用了世界最快的高速互联网系统,计算能力更快,配置更优化,更具有应用的...     

Exploiting hierarchy parallelism for molecular dynamics on a petascale heterogeneous system

Heterogeneous systems with nodes containing more than one type of computation units, e.g., central processing units (CPUs) and graphics processing units (GPUs), are becoming popular because of their low cost and high performance. In this paper, we have developed a Three-Level Parallelization Scheme (TLPS) for molecular dynamics (MD) simulation on heterogeneous systems. The scheme exploits multi-level parallelism combining (1) inter-node parallelism using spatial decomposition via message passing, (2) intra-node parallelism using spatial decomposition via dynamically scheduled multi-threading, and (3) intra-chip parallelism using multi-threading and short vector extension in CPUs, and employing multiple CUDA threads in GPUs. By using a hierarchy of parallelism with optimizations such as communication hiding intra-node, and memory optimizations in both CPUs and GPUs, we have implemented and evaluated a MD simulation on a petascale heterogeneous supercomputer TH-1A. The results show that MD simulations can be efficiently parallelized with our TLPS scheme and can benefit from the optimizations.     

The TianHe-1A Supercomputer: Its Hardware and Software

This paper presents an overview of TianHe-1A (TH-1A) supercomputer, which is built by National University of Defense Technology of China (NUDT). TH-1A adopts a hybrid architecture by integrating CPUs and GPUs, and its interconnect network is a proprietary high-speed communication network. The theoretical peak performance of TH-1A is 4700 TFlops, and its LINPACK test result is 2566 TFlops. It was ranked the No. 1 on the TOP500 List released in November, 2010. TH-1A is now deployed in National Supercomputer Center in Tianjin and provides high performance computing services. TH-1A has played an important role in many applications, such as oil exploration, weather forecast, bio-medical research.     

面向边缘计算的目标追踪应用部署策略研究

目标追踪算法已在诸多领域得到广泛应用,然而由于实时性和功耗问题,使得基于深度学习模型的算法难以在移动终端设备上部署应用.本文结合边缘计算技术,从应用部署优化的角度,对目标追踪算法在移动设备上的部署策略进行研究.通过对目标追踪应用特点、移动设备特性以及边缘云网络架构的分析,提出一种面向边缘计算的目标追踪应用部署策略.通过任务分割策略将目标追踪应用的计算任务合理卸载至边缘云并利用信息融合策略对计算结果进行分析融合,此外,利用运动检测进一步降低终端节点的计算压力和功耗.通过对不同部署策略进行对比实验,实验结果表明,相比计算任务本地计算,该部署策略明显降低了任务响应时间,相比完全卸载至边缘云,该部署策略降低了相同计算任务的处理时间.     

TH-1: China’s first petaflop supercomputer

In recent years, heterogeneous systems and cooperative computing have become popular research directions in the field of high performance computing. With fast scaling of the size of high performance computer systems, problems such as power consumption and reliability come to the forefront. The aim of high performance computing has thus shifted from merely seeking peak performance to comprehensively pursuing high efficiency, which takes into consideration many factors including performance, cost, power, reliability and so on. A heterogeneous computing system consisting of general-purpose CPU(s) and special-purpose accelerator(s) features high performance, lower power consumption and low cost, etc. Hence, it has already become the mainstream in the field of high performance computing. However, such systems still face many challenges and problems, for example, programmability and reliability. In this paper, we firstly analyze the main challenges facing heterogeneous computing systems. Then, we introduce the architecture of the first petaflop computing system in China, the Tianhe-1 (TH-1) heterogeneous system, including its hardware/software interface and interconnect network. During development of the TH-1 system, several challenges were encountered; research into the solutions of these challenges is subsequently presented.     

NEMO模式系统基于“天河一号”的存储性能分析与优化

在“天河一号”超级计算机上测试NEMO模式系统,针对NEMO模式在进行大量进程并发存储时所导致的整体应用性能下降问题,提出了并发进程分组输出优化方法。通过将大量并发存储的进程进行合理分组并排队输出,以解决大量进程同时读写文件时对存储资源的竞争所导致的存储效率下降问题。测试表明,在使用分组输出优化方法后,NEMO模式GYRE012算例的存储性能最高可提升33%以上,总体时间性能最高可提升28%以上。     

The effect of different π-bridge configuration on bi-anchored triphenylamine and phenyl modified triphenylamine based dyes for dye sensitized solar cell (DSSC) application: A theoretical approach

Twenty eight bi-anchored triphenylamine (TH-1 to TH-14) and phenyl modified triphenylamine (PH-TH-1 to PH-TH-14) based metal free organic dyes are designed for DSSC application. The electronic effect of different π-bridge configurations in donor-π-bridge-acceptor (D-π-A)₂ structure was theoretically simulated and verified using density functional theory (DFT) and time dependent density functional theory (TD-DFT). The triphenylamine and phenyl modified triphenylamine groups are used as donor and cyanoacrylic acid group is used as acceptor. Thiophene and cyanovinyl groups are used as π-bridge. The ground state molecular structure was optimized by density functional theory and the electronic absorption spectra were calculated by time dependent density functional theory. The light harvesting efficiency (LHE), dye regeneration energy (ΔG_reg) and electron injection energy (ΔG_inject) are determined by computational examination. It is observed that, when the number of π-bridge increases, the band gap of the dye decreases. Also the absorption maximum and molar extinction coefficient of the dyes are increased. Theoretical result shows that the thiophene-cyanovinyl and thiophene-thiophene-cyanovinyl–cyanovinyl configurations give broader and red shifted absorption spectrum compared to other configurations. Also the results of phenyl modified triphenylamine (PH-TH) dyes clearly show better absorption and dye regeneration energy compared to TH dyes.     

为互联网和数据中心业务定制的服务器——云计算资源池的最佳选择

随着云计算技术的不断发展,基于云计算定制的服务器在互联网和数据中心的应用日益广泛,各种解决方案层出不穷。本文通过分析服务器和云计算的技术特点,比较各种硬件解决方案的异同,确定最适合云计算资源池应用的硬件支撑方案。     

GUI录制回放技术在分布并行计算中的研究与应用

GUI录制回放技术在软件测试自动化领域有着广泛的应用,而这里主要讨论了将该技术运用在分布并行计算中.目前,很多软件其自身已经集成了很好的算法,但由于这些软件是非开源的,所以无法直接将这些算法并行化.利用GUI录制回放技术设计并实现了一套工具;使用这套工具并结合特定的分布式计算平台,并行程序开发人员能够方便快速地将这些软件并行化,并将精力放在并行算法的设计上.     

计算思维的研究及其进展

计算思维是当前国际计算机界广为关注的一个重要概念,也是当前计算机教育需要重点研究的重要课题。国内外计算机界、社会学界以及哲学界的广大学者对这一课题进行了广泛的研究与探讨,取得了一些积极的成果,但仍有分歧。首先以时间为线索,根据计算思维的形成特点,提出了萌芽时期、莫基时期和混沌时期的阶段划分方法,对计算思维的形成和发展过程进行了全面的分析,给出了计算思维演化进程的一个全景视图;然后重点综述了计算思维的关键内容,包括计算思维的概念、计算思维的原理以及计算思维在教学中的应用等,并进行了总结。最后,结合已有的研究成果,展望了计算思维未来的研究方向及其面对的挑战。