高性能计算机的关键技术和发展趋势

介绍高性能计算机的关键技术和发展趋势。简要回顾高性能计算机的发展历史和当前形势，重点讨论大规模并行处理（MPP）所面临的挑战，包括可扩展性、友善性和可用性。介绍神威高性能计算机及其应用情况，并对如何发展我国高性能计算机提出一些初浅的看法。     

基于区域分解法的地下水有限元并行数值模拟

地下水系统概念的出现对地下水模拟技术、地下水决策支持管理提出了新的要求，比如地下水系统中同时包含包气带模型和饱和带模型，或在饱和带中同时出现孔隙介质模型和裂隙介质模型，更可能在建造地下水模型的同时必须结合考虑地表水模型，所有的这些顾虑和可能均会使模型复杂化，且不说用目前流行的数值方法难于求解，就算能求解也势必造成计算工作量的剧增，这就需要借助高性能计算机来担任这项工作．相对于代价高昂的共享内存多处理器技术，基于分布式模型的机群计算技术为此项工作的实现提供了可能．讨论了如何利用机群计算技术，实现地下水有限元并行数值模拟．从地下水有限元模型的并行求解可能、基于区域分解法的并行算法、并行编程以及并行计算的实现各方面着手，系统地阐述了地下水有限元并行模拟的关键技术，并将该方法应用于一个理想的地下水溶质运移模型中，取得了成功．还讨论了方法的应用前景，包括利用机群计算技术实现对整个流域的地下水进行准实时模拟，为地下水调度提供决策依据．     

机群的可扩展性研究

近年来,机群并行计算作为并行计算的一个分支越来越显示出其重要地位。本文通过剖析机群计算的结构来了解主要的机群技术,并介绍了机群的可扩展性编程。     

浅谈高性能计算机的发展现状和瓶颈

介绍了高性能计算机的发展现状，总结了制约我国高性能计算机发展的瓶颈，对如何发展我国高性能计算机提出一些粗浅的看法。     

高性能计算机发展现状及我国发展遇到的问题

高性能计算机与我们生活息息相关,文章总结了国内外高性能计算机发展现状及发展趋势,并总结了我国目前发展高性能计算机面临的问题,最后作者提出了对如何解决这些问题的看法。     

曙光,打造中国高性能计算机的世纪丰碑——记曙光信息产业有限公司

高性能计算机的发展水平不仅是衡量一个国家综合国力和国际竞争力的重要指标,也是世界各国竞相争夺的战略制高点。近年来发展高性能计算机已经成为我国科学技术发展     

面向机群并行计算的分组通信模型

提出了一个计算机机群环境下的分组通信算法,防止通信峰值阶段通信冲突对机群执行效率的影响,给出了完全图通信的形式化定义,构造了基于分组机制的完全图通信模型的实现方法,分析和实现表明,该模型有效地解决了计算机机群环境下通信峰值所造成的集群效率低下的问题,适用于机群的数据密集型并行计算。     

追踪下一代高性能计算机前沿热点

高性能计算机发展现状全球超级计算机500强:高性能计算机的缩影全球超级计算机500强是高性能计算机领域的权威性评测结果,虽然不是所有的高性能计算机都参加TOP500的评测,LINPACK测试程序也不能代表所有实际的高性能计算应用特征,但TOP500排名一直是高性能计算机发展现状的缩影。事实上,高性能计算机体系结构的发展正处于一个技术发展S曲线的平滑期,上一次结构变革带来的发展动力已经趋向平缓和成熟,而下一波技术突破正在酝酿之中,这一次变革很可能比上一次更为激烈。2004年,仍会有基于传统技术的更高性能的系统推出,如美国的ASCIP…     

曙光高性能计算机的产业化

 介绍了曙光系列高性能计算机的发展历程,分析了曙光公司在国产高性能计算机技术研发和产业化应用方面的重要举措和取得的主要成绩,展望了曙光公司依托高性能计算技术开展云计算服务和大数据分析的前景。     

追踪下一代高性能计算机前沿热点

高性能计算机发展现状全球超级计算机500强:高性能计算机的缩影全球超级计算机500强是高性能计算机领域的权威性评测结果,虽然不是所有的高性能计算机都参加TOP5 00的评测,LINPACK测试程序也不能代表所有实际的高性能计算应用特征,但TOP500排名一直是高性能计算机发展现状的缩影.……     

机群状态远程监测与故障诊断系统的研制

介绍一种机群远程监测与故障诊断系统的构建.通过利用传感技术、无线数据传输、网络技术和故障诊断技术等,实现机群中各分散单机的远程监测与故障诊断,实现实时评估当前机群总体运行情况及各单机的运行状况,并将诊断结果以报告的形式通过网络传输给用户.系统数据由SQL Server 2000建构与维护,实现了数据的集中管理和机群信息的交换与共享.通过在某高速公路施工现场实验表明,系统有效地改善了工程机械运行状况,提高了施工机群的施工效率.该技术的运用开辟了网络技术与状态监测、故障诊断综合应用的新领域.     

中国计划在三年之内"冲击"百万亿次超级计算机

未来3年内,中国科学家将“冲击”百万亿次超级计算机,从而全面刷新目前国产高性能计算机的性能,实现新的飞跃。据新华网报道,在“曙光”高性能计算机暨中国高性能计算机产业走过十周年之际,中国科学院计算所所长李国杰院士日前表示,中国科学院计算所和曙光公司正在酝酿冲击百万亿次超级计算     

碳排放约束下的水工隧洞施工机群配置优化

考虑碳排放约束条件,基于水工隧洞施工机群配置优化和碳减排双赢的改进路径,构建基于工期-成本-质量-碳排放量的多目标优化函数；选择模拟退火算法改进后的粒子群算法,参考施工机械台班费用定额和《IPCC国家温室气体排放清单指南》计算施工机械的台班碳排放量；将新型机械配置纳入碳排放因素,建立以工期、成本、质量和碳排放为一级指标和14个二级指标的水工隧洞施工机群配置目标偏好权重评价指标体系,并构建考虑碳排放的机群配置优化模型,以滇中引水工程万家隧洞3号支洞为例开展多目标约束下的施工机群配置优化分析。结果表明:建立的水工隧洞施工机群配置目标偏好权重评价指标体系可以较全面地考量施工机群对环境的影响性；计算得出该施工机群主要碳排放源为隧道多功能作业台车和混凝土搅拌站,碳排放量(以CO2计)达到1 000.kg/台班。改进后的粒子群算法可以有效增强全局寻优的搜索能力,识别施工机械中碳排放关键风险源,模型优化结果与现场施工情况相符,验证了模型的可行性。     

小型高性能计算机集群成功组建的研究

本文通过自身对小型高性能计算机集群组建全过程的论述,说明如何使集群的组建获得成功,使得组建的集群经济、适用,具有前瞻性,为着手组建小型高性能计算机集群的同行提供可靠的信息支撑。     

一种有限空间区域的机群调度优化算法

 基于有限空间区域调度优化问题,针对机群调度具体问题,先将机群保障流程整体抽象建模,再把物理模型转化为典型调度问题模型,设计启发式规则提出优化算法。算法分为上、下两层次,上层负责在有限区域内选择合适的停机位和起飞位,下层负责对单机各作业进行调度,下层把调度结果返回给上层算法,上层根据该调度结果自适应调节某架机的停机位和起飞位,重新调用下层算法以验证该调整是否能改善解的质量。以典型出动任务作为输入算例,求解出有限空间区域的机群调度方案结果。相比之前人工排布的方式,本方法在求解时间和结果优劣两方面更具优越性,该方法使得机群调度指挥方式向智能自动化过渡,对提升机群出动架次率有重要意义。     

多机群网格中的并行计算实现方法

在由多计算机机群构成的网格环境下,为了实现数据并行型计算,给出了由多计算机机群组成的网格、逻辑计算机机群、数据并行型计算和一系列Agent的定义;利用管理智能体、协同计算智能体、通信智能体以及协同计算组之间的协同计算机制来实现数据并行型计算。根据计算节点的主态、冗态和失效状态,描述了动态资源划分机制和网格计算过程。实践表明,该模型有效地适应了多机群网格环境的异构性、动态性等特性,降低了并行计算的失效率,其上运行的并行计算的加速比呈近线性趋势。该模型适合于基于多机群网格的并行型计算。     

浅谈公路沥青路面机群作业规律及配套原理

本文对以搅拌机、摊铺机、压路机为主导机械组成的机群作业系统内部各子系统作业的规律进行分析,并结合我国当前沥青路面施工实际,提出了机群配套原理,希望能够为当前的沥青路面施工机群配套提供指导。     

煤矿巷道底鼓治理机群施工建模及优化配置

为满足煤矿巷道底鼓安全高效修复治理的需求,提出以巷道修复机为主导设备的机群施工思路,通过对巷道底鼓治理机群施工工艺流程的分析,以排队论为基础,建立了巷道修复机治理-胶轮运输车转运工艺模式的M/M/1/∞/m数学模型,计算得出了该模型的主要参数和特征指标,分析了巷道修复机群内部设备的动态优化配置问题。以禾草沟煤矿为例,与人工施工相比,采用巷道修复机群的施工成本降低了56. 3%,施工周期缩短了65. 6%,进一步以施工总成本最低对胶轮运输车数量进行了优化配置,并得到了不同施工长度下人工和巷道修复机群施工成本和施工周期的变化规律。结果表明:当巷道底鼓施工长度大于517 m时,宜采用巷道修复机群施工方式。研究结果为巷道底鼓治理机群施工的优化配置与调度提供了理论依据,同时为提升相关巷道工程机械化施工水平提供了依据与方法。     

Web Cache机群缓存系统设计与实现

设计并实现一个具有较高吞吐率和命中率的Web cache机群缓存系统.在机群缓存系统里引入了单一缓存映像机制和负载平衡机制,以请求为粒度计算负载,从网络带宽、内存容量、磁盘访问率和CPU利用率等方面研究了缓存节点的处理能力,同时给出缓存节点的负载量,并构造了一个负载平衡算法.用Polygraph作为测试工具分别测试了新设计的机群缓存系统和用CARP协议实现的机群缓存系统.实验结果表明,新设计的机群缓存系统具有较好的系统性能.     

我国首台万亿次高性能计算机“龙芯”问世

本刊讯我国首台采用国产高性能通用处理器芯片"龙芯3A"和其他国产器件、设备、技术的万亿次高性能计算机"KD-60"近日由中国科学技术大学和深圳大学联合研制成功,并通过了专家鉴定。这标志着我国高性能计算机国产化的又一次重要突破。