高性能计算集群系统建设与运行管理研究

高性能计算集群系统是一种投入较大、设备更新速度较快的大型仪器设备系统。探讨了以科学计算为基础的高性能计算集群系统建设、高效运行及可持续维护管理问题。以河南师范大学高性能计算中心为例,对中心高性能计算集群系统建设经验及特点进行了介绍。     

百万亿次集群系统的设备管理与系统运维

清华信息科学与技术国家实验室(筹)高性能计算公共平台是清华大学校级公共服务平台之一。建立完备的设备管理方法及高效的系统运维模式是高性能计算平台管理的最基础工作之一。采用自动化与人工管理相结合的方式,建立了完善的设备管理制度保证整个集群设备安全运行;在集群系统运维中,自主开发了集群机自动检测及修复系统,实现了无人值守系统运维模式,保证集群系统的稳定性。目前,设备管理与系统运维系统已经应用于清华"探索100"百万次超级计算系统,为校内外用户提供了稳定、高效的高性能计算环境。     

未来将是高清视觉化世界

随着多核技术的出现,高性能计算技术领域产生了快速变化的局面。处理器、并行化、网络技术、集群系统、云计算被关注。高性能计算专题将围绕热点话题邀请相关学者、专家以及企业人士进行分析。此专题分两期刊载、本期刊载两篇文章,一是高性能计算的总体趋势,二是处理器的未来。下期将有学者和专家对网络、云计算、集群系统做出分析。     

高性能计算专题(上)未来将是高清视觉化世界

随着多核技术的出现,高性能计算技术领域产生了快速变化的局面。处理器、并化化、网格技术、集群系统、云计算被关注。高性能计算专题将围绕热点话题邀请相关学者、专家以及企业人士进行分析。此专题分两期刊载,本期刊载两篇文章,一是高性能计算的总体趋势,二是处理器的未来。下期将有学者和专家对网格、云计算、集群系统做出分析。     

共享时代下高校高性能计算系统的设计与实践

高校不少课题组均拥有高性能计算集群,多数独立管理和使用。因专职管理人员匮乏,普遍存在管理不善、使用率不高甚至长期闲置的问题。为提升集群使用效率,建立技术标准屏蔽品牌间差异,设计一套网络、存储和计算的整合方案,改造集群运行管理相关软件,制定文件系统、计算队列和账号管理的策略,将不同时期购置、品牌和架构各异的分散在各课题组的集群和公共集群相整合,形成一套单一系统、单一命名空间的公共共享高性能计算平台,融合统一资源共享。实践结果表明,高性能计算平台由专职人员管理,融合了9个品牌、时间跨度长达10年的设备,经过7年多的稳定运行,整体运行效率高,共享效果好,充分发挥了集群整体性能。     

集群使高性能计算告别阳春白雪

华南理工大学信息网络工程研究中心董守斌教授认为,目前,由于集群系统越来越主流,高性能计算不再是阳春白雪。一般科研机构、大学甚至学生均可以搭建适用的集群系统。     

青海大学三江源数据分析中心高性能计算集群的构建与设备管理

青海大学三江源数据分析中心的主要设备是由128个节点、采用10GB InfiniBand网络进行互连组成的高性能计算集群系统,峰值计算速度达1.331万亿次/秒。作为校内主要的科技服务平台之一,将为盐湖化工、材料科学、计算机科学与技术、机械电子、生命科学、自动化、农业工程等多个学科以及科研创新平台提供的高性能计算环境。从基础环境的建设、集群的构建、设备管理、开放服务等方面对数据分析中心做了概述,为高性能计算集群的系统管理与维护人员提供有价值的参考。     

应用是高性能的第一驱动力

今天,在开放的技术架构下,高性能计算集群系统很容易达到百万亿次、千万亿次甚至万万亿次的计算能力,但将计算能力与实际应用相结合,为用户创造应用价值才是高性能计算过去、现在和未来发展的第一驱动力。     

构建高性能计算服务应用开发平台

利用MPI(Message Passing Interface)可以构建一个提供高性能计算应用开发平台的集群系统,在此集群上构建GLOBus环境也具有可能性。     

百万亿次集群机的建设与部署

信息科学与技术国家实验室(筹)建成"探索100"百万亿次集群机,为高性能计算相关各领域科研工作提供平台支撑。现着重从硬件系统部署、软件系统建设、技术支持等三个方面阐述百万亿次集群机的建设和部署情况。百万亿次集群集建设和部署以用户需求为中心,坚持开放共享的原则,建立服务于各领域用户的高性能计算平台。目前,"探索100"集群机已经正式对外开放,以稳定的性能、丰富的软件资源、专业的技术支持吸引校内外各领域用户使用。     

机群网络并行计算

高速计算机网络和不断提高的微处理芯片性能使得计算机网络成为吸引人的并行计算载体。论述了机群网络并行计算的特点及机群网络并行计算设计中需要考虑的因素。     

Cell BE高性能计算实验平台设计与实现

Cell BE为一个异构多核并行处理架构,具有超高速通信能力,能够有效地提供超级计算机的性能。在分析与研究Cell BE的硬件架构、并行编程环境与模型的基础上,选取PS3为主机,构建一个CellBE高性能计算实验平台。通过选取相关的硬件设备,在构建好硬件平台的基础上,构建系统与软件平台。通过在实验平台上运行高性能计算应用程序,来对平台进行实验测试。以求解多体问题的计算为平台实验应用程序,将四叉树计算初始化过程算法在Cell BE实验平台上实现,并进行运行测试。在不同的粒子数实验规模下的计算时间结果表明,在Cell BE平台上获得了较高的对CPU的加速效果。     

基于RapidIO协议的并行计算机系统

文章提出了一种新的高性能并行计算机系统架构,该系统架构基于VME总线和RapidIO协议,上位机采用SBS公司的高性能单板机VG4,计算子板自行研制,采用MOTOROLA的PowerPC主处理器,嵌入实时操作系统VxWorks;上位机通过VME总线与各子板通信,多个子板之间的通信通过RapidIO协议来实现。     

集群式计算机系统在生物信息学中的应用

1　Introduction　SMP (symmetricmulti processing)andMPP (mas sivelyparallelprocessing)arethetwotypesofstruc tureofparallelcomputing .　Symmetricmulti processingsystemshavemultipleCPUsattachedtothesamebusandsharingRAM .Massivelyparallelprocessingisthecooperated pro cessingofaprogrambymultipleprocessorsthatworkondifferentpartsoftheprogram ,witheachprocessorusingitsownoperatingsystemandmemory .ThechoicebetweenSMPandMPPdependsonthenatureoftheproblembeingsolved .Iftheproblemcanbeeasilypartit…     

一种应用于矩阵计算的并行算法──行固定法

行固定法是一种基于ＭＰＩ并应用在高性能计算机系统上的并行算法,该算法很好地运用了矩阵的特性,不论用高斯消去法解线性方程组、还是对矩阵进行ＬＵ分解或者对矩阵进行ｍ次幂计算的大规模并行计算时,由于该算法将各行的计算固定在各节点上,有效地实现了计算的局部性,减少了通信开销,从而获得了比较好的加速比．     

一种应用于矩阵计算的并行算法一行固定法

行固定法是一种基于MPI并应用在高性能计算机系统上的并行算法，该算法很好地运用了矩阵的特性，不论用高斯消去 法解线性方程组、还是对矩阵进行Lu分解或者对矩阵进行m次幂计算的大规模并行计算时，由于该算法将各行的计算固定在 各节点上，有效地实现了计算的局部性，减少了通信开销，从而获得了比较好的加速比.     

Analysis of Starting Performance of High PowerFactor Induction Motor with Floating Windingin Parallel Connection with Capacitors

１　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｈｉｇｈｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒｗｉｔｈｆｌｏａｔｉｎｇｗｉｎｄｉｎｇｉｎｐａｒａｌｌｅｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｃａｐａｃｉｔｏｒｓｉｓａｍｏｔｏｒｏｆｓｐｅｃｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｗｉｔｈｓｐｅｃｉａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ．Ｉｔｓｓｔａｔｏｒｃｉｒｃｕｉｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ［１］ｉｓｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ．１．Ｆｉｇ１ｓｈｏｗｓｔｗｏｓｅｔｓｏｆｓｔａｔｏｒｗｉｎｄｉｎｇｓ,ｔｈｅｐｏｗｅｒｗｉｎｄｉｎｇｓｃｏｎｎ…     

水下声散射一致性时域有限差分法的并行算法

In this work, we treat scattering objects, water, surface and bottom in a truly unified manner in a parallel finite-difference time-domain (FDTD) scheme, which is suitable for distributed parallel computing in a message passing interface(MPI) programming environment. The algorithm is implemented on a cluster-based high performance computer system.Parallel computation is performed with different division methods in 2D and 3D situations. Based on analysis of main factorsaffecting the speedup rate and parallel efficiency, data communication is reduced by selecting a suitable scheme of task division.A desirable scheme is recommended, giving a higher speedup rate and better efficiency. The results indicate that the unifiedparallel FDTD algorithm provides a solution to the numerical computation of acoustic scattering.     

高性能并行计算的曙光:机群系统

使用机群建立原型、调试、运行并行应用程序越来越成为替代专用，特别是昂贵并行计算机平台的发展趋势。本文介绍了机群系统的组成、特点与应用。     

基于嵌入式系统的诱发脑电信号采集仪器设计

在建立了一个脑电信号源模型的基础上,仔细分析了脑电信号放大器的干扰与噪声,提出了抑制干扰与噪声的一系列措施．然后根据脑电信号的特点着重讨论了前置放大器的设计,介绍了整个脑电信号采集系统的组成,以及软件设计方面的任务分析、数字滤波器和关键的数据结构,最后讲解了诱发事件与诱发脑电信号的同步关系和数据的封装．