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。     

HP Integrity助华中科技大学打造网格计算平台 实现每秒5000亿次峰值浮点运算能力

华中科技大学在我国科研领域享有重要地位,同时也是国家211工程的重点院校。华中科技大学的高性能计算科研水平一直在国内处于领先地位,在目前的全国网格计算中,被列入第一批网格节点之一。目前,华中科技大学采用48台HPIntegrityrx2600动能服务器作为节点,以1台Integrityrx2600动能服务器作为管理节点,通过高速互连设备组成高性能计算集群正式投入使用。该系统拥有高达每秒5000亿次的峰值浮点运算能力,是国内大学院校中第一个达到如此高速计算能力的高性能集群系统,目前,该系统已成为全国网格计算的重要组成部分。     

基于网格计算机的数字城市信息处理

网格计算通过共享网络将不同地点的大量计算机相联,从而形成虚拟的超级计算机,将各处计算机的多余处理器能力合在一起, 实现高性能的资源计算。利用网格计算实现现代化数字城市信息系统的数据处理,是数据处理技术与计算机技术再结合的过程,是数字城市信息处理的新思路。     

华中大高性能计算云平台设计与实现

<正>云计算是一种利用互联网实现资源按需获取、弹性伸缩的计算模式。相对于传统高性能计算而言,云计算有诸如可扩展性、隔离性、迁移性、可定制以及弹性资源等很多优点。华中科技大学从2020年开始建设高性能计算云平台,引入云计算的资源管理和服务模式,采用容器和虚拟化技术并存的方式将传统高性能计算与云计算进行有效融合,对高性能计算资源进行虚拟化、容器化和多租户管理,充分发挥云计算优势,降低用户门槛,提升服务效率和质量,并支持更多样化的计算场景。     

基于云计算的远程移动学习系统设计

伴随着以无线网络、3G技术等为代表的移动网络技术的飞速发展,基于手机、PDA等移动终端的移动云计算(MobileCloudComputing)逐渐受到研究者的关注。如何将移动云计算运用到远程移动学习中已成为当前教育研究的热点问题。在分析移动云计算优势的基础上,根据移动云计算的特点,设计了一个整合高性能计算(HPC)集群架构和校园Moodle的云计算远程移动学习平台。该平台能够充分发挥云计算的优势,降低远程教育成本,为我国远程教育的发展提供强有力的支撑。     

什么是云存储

云存储在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念。云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技     

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。     

困扰并行计算的三大问题

上期,本刊对高性能计算的未来以及处理器的发展进行了报道,本期将继续上一期的专题,将侧重报道并行计算的发展与问题,以及高校高性能计算中心的现状等。     

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。     

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。     

浅析网格与校园网格体系结构

网格是将互联网连接的所有资源整合成一台超级虚拟计算机。校园网格是网格技术在校园范围内的实现。将校园网内的各种计算资源以有效的方式动态的组织起来,形成一个可相互利用、相互合作、对用户相对透明的高性能计算环境。本文首先研究了网格体系结构,然后基于对网格资源管理系统的研究,提出了校园网格的系统架构。     

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。     

基于校园网格技术的新型集群系统的构建

网格技术是推动互联网资源有效使用的重要环节,而基于网格技术的校园网格是学校用来实现校园整体IT资源共享、挖掘潜能,从而提高其研究能力的一个强有力的手段。本文论述了网格计算这种新型的分布式计算技术,并分析了网格技术与校园网相结合的重要意义,进而根据校园网格框架结构和建立原则,提出了一种新的校园网格集群系统结     

一种基于ARM的异构CPU-GPU集群调度模型

随着技术的发展,基于异构的CPU-GPU计算系统成为高性能计算趋势。但是,异构计算面临着扩展性、负载均衡等问题。提出了一个集群调度模型,并结合GPU虚拟化运行,设计了分层集群资源管理框架,该框架允许异构CPU-GPU集群有效利用。实验结果表明,通过利用有效资源,调度框架无论是在应用程序吞吐量还是延迟上都优于现有批处理调度程序。     

GPU虚拟化技术及应用研究

GPU即图形处理器,在构建高性能计算系统中占有重要地位。为更好地利用GPU的计算优势,GPU虚拟化技术受到关注。系统介绍了GPU虚拟化技术,并对独占使用、设备模拟和应用层接口等3种虚拟化技术进行了研究。从虚拟化桌面应用、GPU通用计算虚拟化和GPU虚拟化的安全问题等方面探讨了GPU虚拟化研究的需求及目标,给出了GPU虚拟化市场应用的可行方案。     

北工大云平台：应用为重

11月12日,IBM与北京工业大学（以下简称北工大）在“2010IBM高性能计算与石计算论坛”上宣布：双方联合打造的、基于IBMBladeCenter刀片高性能计算集群的中国首例科教云——“北京工业大学云计算实验平台”已于日前顺利交付使用,目前运行稳定可靠。     

Linux服务器虚拟化技术

随着近年多核系统、集群、网格甚至云计算的广泛部署,虚拟化技术在商业应用上的优势日益体现,不仅降低了IT成本,而且还增强了系统安全性和可靠性,虚拟化的概念也逐渐深入到人们日常的工作与生活中.     

基于云计算的作战实验室建设与管理模式初探

分析了我军作战实验室建设的基本思路,比较了实现理想思路的两种技术手段:网格技术和云计算技术。阐述了云计算技术的基本概念和特点,提出了基于云计算的作战实验系统的基本模型并论述了其特点,最后初步探讨了基于云计算的作战实验室管理模式。     

云计算在高校教育应用中的探析

云计算是一个新兴的商业计算模型．它利用高速互联网的传输能力,将数据的处理过程从个人计算机或服务器移到互联网上的计算机集群中．云计算使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能．通过阐述云计算的概念、特点和原理,探讨云计算技术在高等院校教育中的应用．     

地球系统模型（CESM）移植到ARM高性能计算集群的实证研究

气候模拟非常具有挑战性，涉及大量相互作用的物理过程。地球系统模型（CESM）是一个开源的耦合气候系统，广泛应用于区域和全球气候预测。CESM应用运行需要做大量的数值计算，超高分辨率气候模拟则需要更大规模的并行计算能力。近年来，基于ARM的高性能计算集群的出现为这些需要大量计算的物理系统的运行提供了一种新的选择。可扩展性和能效是传统HPC平台的两个关键问题。与传统的X86高性能计算平台相比，基于ARM的处理器提供了更高的内存带宽和每芯片更多的内核，有利于应用程序的可扩展性。在该文的工作中，以CESM为研究对象，并将其成功移植到了基于ARM架构的华为鲲鹏处理器上。根据CESM的运行时数据，提出了一个定制的C/Fortran编译器并改进了进程调度算法。在华为鲲鹏处理器和英特尔至强处理器上进行了大量的对比实验，结果表明：在华为鲲鹏处理器上优化后的CESM实例虽然单核性能相对较低，但整体性能提升了31.78%～42.93%，并具有更好的可扩展性。