上海超級計算中心介紹.ppt

1、李根國 2006 6 24,上海超級計算中心介紹暨高性能計算在越江隧道工程中的應用,概況和功能定位 資源 組織架構(gòu)和團隊 業(yè)務模式 運行情況和發(fā)展規(guī)劃 典型應用項目,上海超級計算中心介紹,概況,上海市政府投資建設, 2000年上海市一號重大工程上海信息港主體工程之一，是國內(nèi)首家對外開放的、公共的超級計算中心 上海政府持續(xù)支持，經(jīng)過二期建設，能力更加強大 可持續(xù)發(fā)展的運營機制 運行六年來取得了大量的成果,功能,上?！翱平膛d市”的公共基礎平臺，發(fā)揮大規(guī)模計算的優(yōu)勢，提升創(chuàng)新能力和研發(fā)手段,定位,強大的高性能計算資源為上海和全國服務 開發(fā)科學研究、工程、商業(yè)、公共服務領域的高性能計算應用 國家網(wǎng)格環(huán)

2、境中擔任主結(jié)點 多學科領域合作，交流；國際交流和合作 科普基地,SUNWAY-1 超級計算機 MPP體系架構(gòu), 3840億次 CPU: 480個 ALPHA 500 MHz 主要用于科學研究 SUNWAY 64P 集群系統(tǒng) Cluster體系架構(gòu)， 3028億次 CPU: 66個 Intel Xeon 2.4G 主要用于工程計算,硬件資源,Dawning 4000A 超級計算機 Cluster 體系架構(gòu)，10萬億次 Myrinet 互聯(lián) CPU ：2128個 64位AMD Opteron 2.4 GHz 95TB存儲系統(tǒng),曙光4000A獲TOP500第十名證書,軟件資源,并行環(huán)境和編譯器,數(shù)學

3、函數(shù)庫,MPICH 1.2.5 Myrinet版本 Ethernet版本 PVM 3.4.4 Myrinet版本 Ethernet版本 gcc 3.2.2-5（Turbo Linux） PGI 6.0 JDK 1.4.2,LSF 作業(yè)管理系統(tǒng) DCMS 曙光集群管理系統(tǒng) SSC自主開發(fā)主機信息管理系統(tǒng),系統(tǒng)管理,操作系統(tǒng),Turbo LINUX 8.0,Free Code共享源代碼,LS-DYNA (64CPU) PAM-CRASH (32CPU) ABAQUS(8CPU) ANSYS-Multiphysics(16CPU) NASTRAN (8CPU) MARC (8CPU) FATIGUE

4、 ADAMS FEKO (16CPU) ,FLUENT （128CPU） CFX(64CPU) STAR-CD（16CPU） ICEM-CFD GAMBIT,HYPERWORKS PATRAN AI-E ,CAE 商業(yè)軟件：通用有限元分析軟件和CFD軟件,信息安全,漏洞評估系統(tǒng) 防火墻系統(tǒng) 入侵檢測系統(tǒng) 用戶認證系統(tǒng) 病毒防護系統(tǒng) VPN系統(tǒng) 數(shù)據(jù)加密系統(tǒng),信息安全管理,英國BS7799安全認證,安全的主機操作系統(tǒng) 用戶權(quán)限分離 訪問監(jiān)控,主機安全,網(wǎng)絡安全,安全方針 資產(chǎn)分類與控制 人員安全 物理環(huán)境安全 通信與操作管理 訪問控制 系統(tǒng)開發(fā)和維護 業(yè)務連續(xù)性管理 符合性,中心組織架構(gòu),業(yè)務模

5、式,上海超級計算中心是提供高性能計算服務的機構(gòu) 主機全天候運行，各領域有應用和技術(shù)支持 應用服務供應商（ASP）的業(yè)務模式 軟件作為一種服務（Software as-a-service） 縱向（學科領域）和橫向（應用領域）的解決方案 用戶全面收費，但只負擔部分運營費用 降低工程用戶在IT和研發(fā)方面的成本和風險 支持科學研究,保障一：專業(yè)的維護隊伍,超算擁有一支經(jīng)驗豐富的高水平維護隊伍 穩(wěn)定，利于經(jīng)驗積累 專業(yè)，良好的計算機背景，高級別專業(yè)培訓 專職，值班工程師、系統(tǒng)管理工程師、網(wǎng)絡工程師 協(xié)作，應用服務部門協(xié)助進行運營管理,保障二：嚴格的運營管理制度,7*24小時嚴密的主機運行監(jiān)控制度 周密完

6、善的例行保養(yǎng)制度 嚴格周全的操作記錄存檔制 細致謹慎的應急預案制度 結(jié)合BS7799的安全保障制度,保障三：全方位的外圍保障,應用服務部門嚴格規(guī)范的上機審核流程 嚴格進出人員控制和管理措施 人力資源、公關(guān)等部門的積極參與 電力、空調(diào)、消防等設施保障 全中心的安全意識和超級計算氛圍,保障四：高質(zhì)量的用戶服務體系,用戶問題及意見處理流程管理辦法 完善的用戶培訓計劃 完全的機時收費制度 用戶滿意度評估制度 各類技術(shù)及行政管理制度,運行情況和發(fā)展規(guī)劃,三臺主機始終保持較好的主機利用率。 累計用戶241個，以上海及華東地區(qū)為主，來自19個省 上機項目超過1000個。,神威-I 歷年使用率,曙光機4000

7、A使用率,目前已是飽和狀態(tài),中心三期規(guī)劃,持續(xù)發(fā)展對高性能計算應用的意義重大 超級計算機系統(tǒng)：100萬億次以上的超級計算機系統(tǒng)，更加豐富的應用軟件， 更加完善的，強大的高性能計算服務體制 更加廣泛的應用領域，在若干領域建設高性能計算領域的應用平臺 得到更多來自國家層面的支持,典型應用項目和軟件開發(fā),主要上機課題（基礎研究）,區(qū)域氣候模式的研究 天體磁流體動力學數(shù)值模擬 宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬 紅外光電子材料的第一性原理設計，納米材料原子分子線運輸性質(zhì)的研究 半導體絕對形變勢的第一性原理設計 新藥研究 蛋白質(zhì)分子動力學和蛋白質(zhì)全電子結(jié)構(gòu)計算 非晶態(tài)催化劑理論研究 嚴格對角化方法計算低維體系動力

8、學 鋰電子二次電池材料設計的理論計算 電場對表面結(jié)構(gòu)的影響及調(diào)制 固體材料結(jié)構(gòu)和性能的計算研究 多元多尺度復合材料界面結(jié)構(gòu)及其行為研究,主要上機課題（基礎研究，續(xù)）,磁層亞暴觸發(fā)過程的全球MHD-Hall數(shù)值模擬 磁約束聚變等離子體的計算機模擬 強關(guān)聯(lián)體系重的離子尺寸效應、居于域電子結(jié)構(gòu)與磁特性 水溶液中的蛋白質(zhì)分子電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的量子力學計算 與艾滋病有關(guān)的蛋白質(zhì)分子電子結(jié)構(gòu)的量子力學計算 原子、分子線量子體系輸運性質(zhì)的理論研究 原子簇組裝納米薄膜的模擬研究 強場激光物理及相關(guān)高技術(shù)領域的基礎物理的數(shù)值模擬 全基因組掃描數(shù)據(jù)分析 蛋白質(zhì)折疊動力學 激光等離子體相互作用模擬 多元多尺度復合材料

9、界面結(jié)構(gòu)及其行為研究 湍流直接模擬,主要上機課題（工業(yè)工程）,支線飛機空氣動力學設計分析 飛機大攻角氣動特性計算 基于NS方程的跨音速顫振分析軟件并行化和應用 微波成像儀天線系統(tǒng)仿真計算 衛(wèi)星太陽電池翼分子污染量的DSMC模擬計算研究 高速水中兵器流體動力基礎數(shù)值研究 艦體、附體及螺旋槳相互干擾CFD技術(shù) 并行快速多極算法在大規(guī)模電子計算中的應用 整車碰撞分析計算 三維編織復合材料的彈道有限元計算 沉管隧道地震響應分析 大型盾構(gòu)隧道仿真（盾構(gòu)隧道施工過程全三維可視化數(shù)值仿真、大型盾構(gòu)隧道三維動態(tài)數(shù)值仿真及其應用） 航道泥沙淤積模擬,并行軟件開發(fā)工作,NASTRAN在神威超級計算機上的移植、并行

10、化 汽車碰撞與沖壓成型仿真系統(tǒng)并行化及工程應用 基于NS方程的跨音速顫振分析軟件并行化 鋼液流動模擬軟件的并行化和可視化系統(tǒng)開發(fā) 航道泥沙淤積分析軟件并行化開發(fā) 用直接模擬蒙特卡羅（DSMC）并行計算方法以及評價衛(wèi)星太陽電池翼分子污染 基于精細積分的時域分解并行計算技術(shù) 科學計算軟件包在“曙光4000A”上優(yōu)化,并行軟件開發(fā)團隊和模式,科學計算部應用團隊,工程計算部應用團隊,遵照軟件工程的規(guī)范開發(fā)應用軟件,按照軟件開發(fā)的需要，由應用部門和研發(fā)部組成軟件開發(fā)團隊,高性能計算在越江隧道工程中的應用,極端情況-地震響應日常運行和壽命評估施工過程中的應用,大型地下工程的地震安全,復興東路盾構(gòu)隧道整體裝配效果圖,盾構(gòu)隧道各管段軸向螺栓的軸向力最大值中較大值出現(xiàn)在p3、p5、p10、p13這些與聯(lián)絡通道相連的管段，此外與這些管段相鄰的管段螺栓軸向力也會出現(xiàn)較大值如p2、p14,上海崇明越江隧道施工過