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文档简介
高性能
计算SC12MAINCONTENTS走进SC121
了解HPC2
HPC实现3
HPC应用4
一、走进SC12SC12简介SC即SupercomptingConference,中文意思为超级计算大会,是全球超级计算产业的顶级盛会。自1988年在新奥尔良举办第一届大会以来,该会议迄今有24年历史,聚集了来自世界各地的科研机构、大学、厂商等,是全球各顶尖IT厂商展示新产品、新技术的竞技场,同时也是了解国际高性能计算最新动态的窗口,更是寻求合作资源与机会的最佳平台。SC12是第二十四届SC大会,在盐湖城举办,本次大会不仅展示了最新的高性能计算技术,还对会议本身做了很好的改进,这次会议的产品技术并不是提前规定好的,而是通过投票的方式选出了投票者最感兴趣的产品技术,试图在大会中展示出参观者最感兴趣的技术。作为HPC界的“奥斯卡”。每年这个时候,SC年会将成为一次高性能计算机研究者、设计者、生产者和使用者的盛大聚会。在SC大会上不仅设有展会区,用来各大IT公司以及研究机构来展示在HPC领域所取得的最新成果,还组织了许多相关的报告,讨论会。SC12简介2012年11月12号,我们一行人在金海院长的带领下在会展上参观。在会展上我们真真切切感受到了计算机世界的神奇,有幸接触了很多现在最新的科研产品,听着相关人员的介绍,我们不得不讶于现在科学技术的进步,虽然对很多专业知识不是很理解,但正是由于不理解才第一次让我们产生了如此强烈的求知欲。我想这便是我们这次美国之行最大的收获吧。在现场,我们看到各大品牌的身影,但给人留下深刻印象的还是英特尔、NVIDIA和Mellanox三家厂商。一家是处理器、一家是GPU、一家是网络,这占据了HPC硬件中最关键的内容。
SC12简介对于此次大会最受瞩目的技术当属Intel公司发布的xeonPhi系列的产品,因此在参观过程中,我们特别关注英特尔的展台SC12简介在现场看到至强融核宣传,从现在开始,异构处理器的市场又多了一位新成员,如图1.2所示:SC12简介
对于执行如此大计算量的CPU来说,散热技术十分关键,专为至强融核系列产品设计的液冷散热器
SC12简介而作为本次展会上亮相最多的厂商之一,NVIDIA一直引领着异构计算普及的浪潮。正是由于它的存在,或者说由于CUDA的存在,这种完善的解决方案帮助HPC行业在几年之内达到了迅速的发展,同时也推动了人才培养的建设。
SC殊12简介如今透,在TO戚P5子00或者TO酿P1湿00的排己行中剂,有拿大量溪设备戏都采臂用了行异构押计算寸。而妙在排焦名靠乎前的舰超级天计算膏机中狡,异傍构计阅算甚恐至成海为了启行业删的标印准配洒置。艺刚刚梢发布菌的TO逃P5尾00榜单绑显示睡,目畜前世丢界排跃名第跌一的柔泰坦朗超算尊就采租用了趣最新纳的开郑普勒遣架构K2适0乱Te狡sl仁a协处写理器录,可运以达屠到17况.6拆P的计徐算性期能;闹而中察国排痒名第狭一的抗天河排一号A同样绍采用撕了NV驼ID典IA协处别理器虫解决槽方案近。SC岛12简介和NV金ID茫IA在展地会上炎随处售可见丢一样腾,Me辣ll谨an徐ox也是却经常失出现中的LO厘GO。这葡是在In耕fi工ni超ba犬nd市场装占据辱绝对苗领导盛地位仇的厂豪商据缝统计拾,在TO士P5杏00中有恶超过羊半数偿的设宴备使魄用了In马fi霞ni任ba妻nd网络惩,其涛所实挎现的太高性芳能和册高可驶靠性府远非沉以太休网可筑比。铃在本誉次展凶会渣上,Me美ll乎an铺ox又发晌布了湿多款柱最新轮的产诱品,披比如炸达到10崭0G实测造带宽菌的高授性能榴网卡再(上逝一代赢只有56穗G),12口In著fi泪ni伙ba纵nd全新枕交换垮机、词具含备更援好兼嘴容和酬应用国能力惰的一上体机乞解决推方案仓、第删一款攀可以竟实现10公里缓远程卷操作乔的设航备等进等。至这一视切都闹说明搅了Me轻ll栽an晚ox在In罢fi蜂ni外ba亚nd市场拿的领励导者溜地位撇,而聋随着职以太巴网向俘万兆刷的转盛变,In际fi躺ni遣ba律nd和以诸太网兔之间承的价州格差闯距在次缩小酱,但昨性能物方面扔却更击具备产优势碧,因社此也选成为势了众凳多超亏算应诱用中尘的必包选配盲置。SC旷12简介而Me图ll剧an速ox最新欣发布膀的一广体机鲁解决程方案酷,实相现了京管理零软件怀从服税务器踪蝶到网托络设合备的枝迁移一、蚊了解HP灵C了解HP预C高性抖能计辰算(Hi输gh裳P喷er篮fo王rm迹an汤ce条C质om梢pu征ti矮ng)是务计算膛机科容学的厕一个那分支俭,主谋要是橡指从副体系裤结构威、并荒行算熄法软需件开狸发等降方面萄研究怨开发掏高性像能计劈燕算机难的技著术。常高性莫能计构算机(H嘱ig维h摇Pe承rf疼or容ma摧nc盛e千Co求mp兰ut旁er溪)特指侍当今携具有故超强逮计算葛能力悔的一翁类计膜算机尾。而联利用烫这类盾计算器机解拦算当材今超条大、使超高轮、超牧复杂渐的计蛋算任柏务,珍被成骡为高替性能饰计算撕。了解属了什肉么是章高性捎能计罪算,殊我们拾还需禽要区话分三器个概友念的率区别秆:高婆性能芽计算免,高东性能爆计算鸣机和针高性匹能计借算系培统。胞高性蚊能计甜算通牌俗来物讲是慢研究箭如何霞把一般个需鸭要非伏常巨想大的办计算熄能力扣才能奖解决镰的问首题分谣成许该多小德的部肤分,夏分配广给多行个计异算机还进行暮处理狗,并具把这丢些计级算结克果综牵合起克来得潮到最杀终的斯结果业的问锤题,柄而高繁性能炎计算至机是扰由多辞个可全同时茅工作瞒的处咽理器牧构成欲的计灯算机阴系统偏。在地一个夕高性辆能计涉算系旨统中匙,不乏同处毙理器删同时挪运行震同一桨程序轿的多略个任则务或到进程抢,或茧者同箱时运躺行多镜个独糕立程荒序,蜓以提弃高系匹统的誉运算稿速度璃、吞瞧吐量姓或有乡丰效地互利用清系统讨的资踪蝶源。残综上扫,高慎性能衣计算泻是目变标,在高性萄能计估算机吧是方埋法,徐高性赌能计有算机岂系统系是架志构。1.什么荣是高亚性能哭计算了解HP冬C19辱46年世竞界上盟第一嗽台电脆子数胀字计专算机EN见IA公C问佩世以集来,已经谨过65年的浓发展犁历程砌。计螺算机粒的发烂明源通于男解决烘计算浴问题,如EN慨IA茂C即用弹于计魔算火抬炮弹朽道,因此扑命话名为领“计厕算机(c壳om真pu世te勿r)宰”。但65年的馅发展,计算铃机直案接姑用于纷“计版算”恭的越挨来越景少,绝大脖多数债的计密算机桥用于刺控制驰、管恩理、幼通信巧、文紧字处偿理、税信息灭处理至、图怕像处欲理、钻视频凉处俘理等麻等(虽然不完成宋这些雄非“会计算而”功苏能,仍然腰依靠亏计算承机为核心张的计夕算功济能)。尽觉管如训此。挡但“质计算途”始经终是占计算彩机成的重剖要应育用领裂域。兽每一甲发展管阶段,最大饭、最削强的童计算鸡机,在技迈术上背、应魂用上泥都是熔计算旱机技千术发钟展的喇开拓闹者,并都评被枣用于劳解算孩最大王、最瞧难的仙计算楼问题,推动智了科侍学技封术及首计浅算机领技术乓的创恳新发让展。高性纪能计芝算机锄的发啦展,可以秋追溯聪到20世纪60疯~7泻0年代,那时再这类肾计算元机称俗为“穴大型日机(m县ai毅nf教ra皮me刷)”细,代表定性撒的王顺牌机缠器如:I诊BM槐36缓0,狠IB也M3弦70偿,C范DC啦66需00汇,想CD悠C7枣60苏0等。阔它们豪的计典算速俗度达呜每秒商百万庄至千略万次支。享这类分机器始至今铃仍占舱有一愤定的赵地位,基于IB形M3蜻60发展依至今激的IB捕M的Z系列料机,是当课今金伐融保盏险业霞的主茄力机帝器。眉中深国自燃主研读制的粗大型萌机,有北短大15邮0、国裙防科旷大15兆1、电乘子碰部的DJ膏S机等回。20世纪70医~8扑0年代,一种仪新的误超大泛型机暑出现巧了,被竖称为笑“超劳级计财算机(s坡up惨er比co聪mp龟ut喇er捷)”稳,中国逝当时昨译称坦“巨冈型度机”乖。它减们的代计算西速度扶达每子秒1亿次燥以上勉。著惊名的床机铜器有:美国NA咽SA的IL堡LI益AC勿-I声V机、侧美国CD芝C公司语的ST第AR敌l0挠0机、医美国TI公司烤的AS郊C机。庸这些当机器烂都没似有书批生捕产,没有顽形成闯产业克。19绒78年美奸国CR咽AY公司冻推出CR致AY甩.1向量牧超级废计算火机,获得盾巨大宁成功,开始眼批生罢产,广泛赤应用,形成料产业夕。中取国19岂83年研息制成忌功的堪银河贪亿然次巨免型机YH顺.1肺,是向厘量机,每秒灯运算1亿次,是中锈国第西一扮台超境级计疏算机趴。19炮92年研朽制成洪功的YH瓜-2是对脏称多警向纱量处循理器睛的每慌秒运萍算10亿次哈并行轧超级执计算护机。归它们岗的惹硬件需系统(包括cP掠U)和系亏统软击件(包括OS老)都是弄自主决设色计研宽制的起。2.高性括能计煎算发己展史自20世纪90年代滚开始,一种暂新型独的大灾规模踩并行层的品超级妨计算滋机出旷现了,被称袜为“之高性践能计罚算机HP爆C”。计算舱机的砍核心桨计算沫部件饰是CP垃U(中央秆处理介器),它是奶最复季杂最皆庞大腊最难测做的绝计算拴机部卖件。陶过去盘研制厚计算廊机,都要扯自己萄设计闷制作CP先U,一个CP字U往往宇要装身几个堪大机榜柜。20世纪90年代蛇微电宿子的失发展,已可碗在单饰块芯张片上拼制作骆出一泡个CP贤U。In汽te隶l、AM炕D公司顶逐渐劳发展炮成为湖商用CP快U芯片窝的垄殖断供奥货商,研制特计算齐机要琴自己车设计香制作PU的时注代过基去了插。新剥一代早的超失级计炒算机HP结C即基持于秧商用他的CP甩U芯片文来做(一般钩不再准自己搁设计脑研制CP酬u)今,其惊央人的银高指钓标依射靠大纱量、守巨量处的CP幻玉U大规蒜模并肤行计御算垒来获糊得。CP影U及计游算机话各种稀主要样部件折均由求专业除的IC公司乘设计变制作塞供货秧。大货规模cP肝U的机镇内互指连网报络,也喊有专旺业公欺司设渠计制想作供液货,如著驴名的In朗fi泪ni洗Ba漏nd公司,又便狐宜又碎好,也不系需自欣己做秃了。体系统茶软件,自Li炕nu些x问槽世后,源代理码公誉开、梢免费摔使用敏的开赠源软逢件兴楼起,也给更圈外找人眯进入颠提供胁了机龟会和竖通道恰。“衔商用CP干u+商用昼互连粱网络+开源痰软件屿”,使HP垄C的准阶入门吼槛变竭得很滩低,可以DI之Y秧(自行艳撰机),成本嫩也低,大大腾推进弊了HP弓C的普稳及和肾使旱用,推动屠了信应息化施的发深展。摧今天,几乎磨所有抗的计简算机搭制缘瑞造商在都提洁供价讨廉物指美的HP庙C机——恒Cl饱us谋te韵r机。但是适高端您高性患能计状算机(H绪ig元h狼En滥d-吵HP娘c)浓,追求为全帮系统滤高效贝方便江解算须一个泉超大贤科技爽工程扁阅题,仍需意专门院设艘计制灵作,是制泰高点握技术,国际绪竞争彩十分烘剧烈钱。HP凤C机基队于CP戚U芯片戏来做,从而殃得益狸于微昌电子镇按Mo翼or助e定律缓的规状律发上展,H网PC机大玻致每18个月旺性能狱可眉提高谜一倍,每4~叛5年左宪右性葬能提鼻升10倍。20世纪90年代保末HP绿C机每叙秒运汪算万票亿次正的量杰级,2叭1年6月TO钉Pl志0(不TO裕P5立00前10名)的HP剂C机已半全部垮达到净每秒恢运穿算1咳00蝇0万亿僚次以扩上。中国圆进入HP渗C时代把后,先后掩发展境了银舟河、服神威还、曙钓光宁等系肢列机拐。了解HP桐C美国阿在计袍算机眯与信俗息技鞭术领注域,一直玩处世傻界霸捧主地薪位。魔高性蒙能计堪算机惨与高付性能眠计算疾技术章被认犹为是分美国赤国家顺的制庆高点位技术,历届疫政府垄都高吹度重然视,重点瞧发展蕉。克侦林顿卡总统菜时代,大力弓推进HP申Cc辞(H丛ig迟h督Pe汁rf园or昼ma滤nc狱eC垫om海pu缎ti岁ng平&C眯om遵mu筹ni童ca柴ti烂on烛s)计划,大力统研制肾一代怜代新倒机器瘦。建萄设许本多超塞级计鲁算中眉心,利用合高性赶能计奥算机沃解决看许多坝科技伍方面淋的“利大挑情战问烦题”,推动待众多兼科学贫和技极术领亚域的困大发态展。HP表CC计划伸还把咽因特娱网(I障nt疗er辰ne牲t)公开斯民用,推向侨全球,推动脾了信刺息化爱时代呀的到织来。资布什啊总统劳时代,虽然羊重点么是反海恐,但对提高性筑能计所算的龄发展汤丝毫销没有灶放衣松。20火05年总单统IT顾问脸委员昨会的湿专题生咨询征报告,再材次提讲出“HP惑C是国抛家核葵心竞袄争力,要大绣力发模展”曲。奥恰巴马桶总蒜统执举政以地来,经济漫问题资、医星改问盆题一农直是她当务败之急,但嫌也没抛有放旁松HP煤C发展雁。20适11年1月25日总甩统国绕情咨溉文钢报告浓中,再次毁提到皆中国荣拥有絮了世秆界上贡最快梳的计耽算机,美国叼决不耻能松货劲。科学蛋技术每发展愧历来烈依靠妹“理畅论、详试验溪”,而今校天“伯计柜算”身已是纳第三翻手段,而且载是越饥来越园重要蓝的手吼段。农许多勒科怒技领暑域的早发展吐已离浴不开喜“计伤算”,许多清学科嗽已与险计算南相互辅复踏合。HP鲜C在国机家科依技、此国防退、产耗业、烟金融省、服范务、拔生活树等询方面冲都占你有不掀可或精缺的削重要子地位防。譬叔如:核物蹲理、欢核能鸣、核腔动力齐、核绿安全摘技术;空气扩动力舱学(航天气、航贯空、忽航海江、高歼速运帆载器)l大气溉、海咐洋与况空间(天气侦与灾须害预扛报,全球煌变暖);能源(油气最勘探丽与开筐采,新能近源);生命愁科学窑、生委物越工程记、新株药研基制;新材径料;高新阳制造(汽车删、微怪电子);信齿息与软社会洒安全(密码方学、黄监控);数据挎中心仙与服驱务中俊心;等等市。中国尾自19肃58年开砖始自刑主研解制计遇算机,并用脏于解蔬决中赶国国王内的缓各种衡需求,成绩株卓著垄。19胸83年国含防科慕技大胀学众研制忌成功些中国黎第一未台HP话c机——银河悔亿次杨计算贫机YH饮.鱼1,使中传国成值为继茎美、虑日后忙国际咽上少恢数能拒自主还研制HP慎C研制逐成功损中国悔第一庭台HP劳c机——银河悼亿次回计算患机YH斗.抓1,使中汽国成蚊为继绩美、鸽日后宝国际列上少纳数能喘自主垄研制HP悟C机的忌国家冬之一针。20示10年8月国关防科判技大韵学为迎“国存家超锈级披计算妈天津坟中心敞”研埋制成南功的怨天河垦机TH一1A允,其计窝算速表度爹在当落年11月国淘际To哀p5励00排名舌中,列世箭界第拐一,为国合家棚赢得蛾荣誉,为中腔国HP巨C发展洪与应百用作泡出了捕新贡村献。3.高性仓能计吹算的扎重要登地位了解HP谅C需求彻是源,依据朋市场役对HP辩C机的销应用桂需求,H微PC机可攀以分叙为两额大类(1推)服务为型(容量慰型)1)普及女计算它型:一般盯的计产算中唱心,面向典各种贵各样从用辞户算醋题需黎求,同时桥为多伴个用恼户算择题服招务,系统杨要易给得,用腾得起,一般哑不特压别追董求计担算高莲效高理速,也不怀强调塌一个雄用坑户独畜霸全属系统舒。2)数据膨型:各种察数据岔中心胸、服膛务中候心,面向村大量灿或巨兵量原用户薯的同赚时访暂问,要求辨响应届快、呆服务歪好。伴譬如Go梦og待le搜索间服务,全球捷有60米0万台平服务特器构胜成的HP日C系统限来拼支撑亡服务各。3)音差视频县型:梯视频浴制作赌,大胆片点首播中皂心,忌网游倦支持监中心滤等。齐譬如,“阿凡赏达”3D影片浙制作,用了话一台输每秒佳运算20句5·万亿阀次的HP谨C机,是HP公司希生产翅的总兴共3.烧5万核袋的Cl巴us看te圣r机。这类HP校C机,大量暴需求,市场译巨大朴。它融们要攀求便低宜易虽得,用得器起,其应适用特描性是挥同时码为众省多用末户服暑务,高性界能主爷要表装现为恳巨大外的用高户量,故可他称为黎“容偶量型HP状C机”折。是仰一群财小鸡醋共同漂吃一困堆谷奏物的较方式疾。“羡商用CP狱U+商用那互连乘网络+开源工软件剩”组艺成的Cl队us勇te始r机非俭常合便适。4.高性洒能计仪算的笔分类了解HP美C(2望)计算律型(能力寄型)该型HP截C机主扭要应糕用于垄大规膨模的啦科技朝工程险问题碌计算隙求解,系统邪可以务同时秒支持费多个疤用户炊算题,但特繁别强脊调聋全系商统同荒时为步一个戒用户挑题高女效便西捷求丈解服崇务。猫机器惭能讯力表狐现为聚如同妨一头歪大象,可扛肉起千沟斤重撒担。坝这类卵机器套被心称为搞“能甜力型HP而C机”,是高驼端HP贿C机,要求杨其大晓规模咸处乏理器取的访闲存快维捷、杠并行讽协同臭计算短好、朋相互皮通信蛇高效寄、机鞋器什能耗盾合理页、系族统可总靠可摊维。师无疑狭这类晒机器轻需要军特殊刺设计壁、制切作。这类HP绳C机,市场警需求工不大,但是讯是高谎端需佩求,是技间术制所高点像。能酒做这广类机配器的毯单位退、公坛司全誓球仅宫少数榨几家竹。设计泡制作气这类珍机器腾的技疫术途凳径大猴致有:1自己崇设计贴定兴制专屠用CP艇U;2商用CP坊U+自己照设计吹定制馒的专谅用高似效俭加速广处理留器,构成树异构哨型机;3自己未设计柄定制闯的高刑速高暖效互歼连网欢络。三、HP县C实现跨技术HP绞C实现密技术背景虽然滴制造这商从茎材料鞠、设搏计、臭工艺萄等方街面进堂行了锐不懈切努力若,但迎高频普之下侦的高贱功耗冬所引像起的逆电池品容量貌问题时和散纳热问准题的昆负面项效应弯,以龙及这尚些负姓面效屿应对盈整机换系统协产生哑的电梯磁兼烘容性品问题竹,使场得单嫂纯地税提高尽单个崇处理生器的辫运算税能力缝和处亮理能招力变遗得越伸来越尽难。研发侵多个CP嫩U的并券行处煮理技过术,神才是漂真正压提高影现代订服务移器处恰理能挤力和垂运算捏速度停的有昏效途扩径。贤并行铺处理株技术趟主要弯有SM妇P技术龄、NU村MA技术及、集叔群技眠术和养网格眠技术巷等。HP界C实现呢技术(1)SM恋P技术SM羞P技术阿,对睡称多杂处理(s粘ym浮me区tr稳ic召al益m峰ul姑ti外pr地oc渴es意si申ng,SM熄P)技术端是相背对非篮对称仔多处舍理技谢术而垫言的谢、应绣用十迅分广计泛的垂并行渴技术充.在网这种概架构拥中,册多个瓜处理查器运肌行操循作系呢统的物单一德复本双,并鬼共享件内存孝和一违台计熟算机陕的其偶它资迎源.恰所有注的处另理器袭都可杂以平谁等地叛访问史内存息、I/O和外质部端例.系偏统资侧源被慕系统历中所笼有CP妨U共享厅,工乌作负孕载能造够均墨匀地苦分配穷到所住有可没用的何处理态器之挎上.勉目前迎,大隐多数SM扇P系统言的CP贫U是通违过共逐享系慕统总脚线来脚存取姜数据因,实戴现对藏称多规处理戚的.病在SM耗P系统竟中增串加更搞多处按理器病的两究个主弹要问磁题是乘系统丙不得意不消荡耗资哀源来费支持评处理徐器抢坑占存笑,以拍及内永存同驱步。HP担C实现吐技术(2)NU顶MA技术NU震MA技术惕在非恶一致醉访问荒分布启共享短存储氧技术(n策on战u紧ni绩fo属rm寻m宰em驱or莫y慌ac懒ce川ss,NU焦MA遭)体系问结构呀中,冰每个卖处理红器与赠本地前存储焦器和邻高速舒缓存负相连塞,多紫个处五理器区通过漂处理炉器、疤存储除器互评联网年络相绑连。艰处理碑器还组通过碗处理只器、I/O网络销访问窃共享祝的I/O和外只围设劫备.厌至于降处理翅器之券间的基通信窄则通炒过可析选的帅处理动器之沸间的要通信秒网络晨来实同现。NU蚊MA技术箩在科猜学与畜工程恼计算捕领域惧具有腹不可许替代虫的地赢位,恒在联小机事豆务处桨理(O景LT历P)、决蛋策支舍持服申务(D莲SS葵)和In毒tr钳an溪et以及In节te隶rn唤et中的盟地位肝也越岛来越口重要另。目草前,NU貌MA并行范机的菜处理比器数栋目可建达到51态2个。尿且带旁宽可灯随处首理器竭数目答基本姜上呈按线性串扩展岭。这镜样大即的处娱理器饲数,详使单乔一系奶统映壮像的NU诸MA机足赚以覆善盖绝茎大多径数的醒应用膏。首层先,锦由于兆它具腹有与SM聚P相同蓬的编厉程模悬式,哈因此鄙在科恭学与白工程冠计算脱领域狮具有坑不可舍替代滑的地丑位;阔其次逗,由洁于它眠具有崭共享倍内存源和良肃好的求可扩腿展性撑优势孕,可岔以适孔应企骗业数踏据中议心的锈多种页应用纱。NU愁MA系统猛能够攻运行颠世界典上一因些最膀大的UN帆IX数据甩库应裹用,混而且续正被画广泛芽接受漂为电印子商减务的仪主流匹技术匆,包予括处析理功徐能强盼大、I/育O的大所规模详可扩猪展性吹、高美可用借性、肉工作万负荷逼和资精源管碧理的术广泛旬灵活假性,备而且苗无需池改变SM长P编程斤模型面等优乞越技坡术。HP醋C实现勾技术(3)集枝群技秧术集群(C泥lu仰st勉er类)技术普是近宵几年简兴起敏的发植展高爪性能菊计算君机的蜜一项膜技术吼。它接是一例组相维互独型立的亩计算警机,匠利用渣高速宪通信馅网络阴组成私一个今单一锅的计责算机糊系统如,并煮以单狼一系颜统的底模式纷加以秧管理搂。其斜出发捧点是怠提供雷高可金靠性赠、可斑扩充背性和杏抗灾伸难性愧。一稳个集缴群包石含多产台拥帆有共冈享数油据存错储空仿间的皱服务泄器,窜各服缠务器览通过卡内部重局域叛网相纸互通箭信。塌当一质台服隆务器辫发生铜故障柴时,毒它所役运行南的应蚕用程熟序将猪由其艺它服棕务器潜自动服接管戴。在朽大多烈数模炭式下豪,集辫群中艰所有荒的计尘算机抽拥有慌一个兼共同闹的名妨称,咱集群旱内的伍任一肚系统浅上运厚行的企服务颤都可鸣被所档有的圈网络堤客户醋使用表。采孙用集粱群系爸统通户常是慢为了田提高仔系统物的稳馒定性馋和网车络中赖心的播数据驱处理隔能力店及服弹务能硬力。HP趁C实现比技术(4)网壁格技夺术网格赠技术胶有可驳能成循为实悠现Pe雹ta炉fl习op樱s的另陷一条姥途径撤.网咳格是盐近年为来计苍算机北体系膊结构须发展锈的一衣个重欲要方巾向,忧其基页本思古想是剃通过In瞧te滴rn煌et进行便资源色共享宏和协音同工质作.箭目前僵连接月到In撕te炊rn垃et的计批算机杆已经辱达到1亿台只以上桂,通穷过互造联网需可能帜达到竞的聚昼合计搜算潜摩力是驱不可饥估量汤的.扮国际扶已经突有Gl垒ob埋us等组慎织为辰网格贫环境退制定戒标准顶和参淋考实凉现。果但是啦用网筑格技耽术实芹现Pe单ta浆fl偷op四s仍需括要关著键技茄术上唐的突控破:盯一方妻面互渴联网拢连接惭的速控度和山带宽推仍有织待提饭高,浆近年链来,半网络梨通信你技术睬以超怖摩尔嫩定律逃的速属度高妈速增珍长,服已经缎为此药提供乐了可贷能,箱达到顿实用狡阶段桃只是盯时间鄙问题瞒。另接一方深面是籍有效叹的网稠格体少系模叶型和这计算咽模型止还没声有建雁立。存网格搭的资陷源是叫分散牙和动渔态的然,计晴算也钟是一黑种分踪蝶散的藏、动蒸态的浮过程论,传从统的仗并行愿共享勒内存店或消敲息传因递程尤序模饺式不盟能直拨接有队效地显利用搭。科愿学计暴算高国效使拿用网读格的箭计算猪能力沉是当狱前一骂个主慌要的怪研究叶方向临。SC菌12上的荷重要柴产品Xe辈on管P戏hi在我桥们所分参加厉的最熔新的SC城12大会无上,唉各个邪有设酿计高辉性能策计算润的公欲司国禁外的蔽包括IB影M,In年te曲l,NV鸟ID绳IA东芝厦,国捆内的颂曙光彩等公锦司展注示的户他们池最新酱的产平品,碗以及掘新的泰散热狭解决此方案匙等,息包括无很多牵国外傲的知宪名大底学休检斯顿法大学疼,东腐京大刘学,修普渡躁大学撇等也烂展示轿了他庆们的纳最新袋研究估成功为,以颤及很吩多在蔬诸如龙天气苏预测盗,自武然灾脾害预锐警方活面的钉超算银的应离用。其中懒,最毫受瞩重目的竞是In呆te残l推出谨了它秧的最车新的CP唉U芯片Xe专on赌P冈hi,这蛮款基罩于Cl蠢us丝式te像r技术未的最状新芯泛片,巾将对脖行业仪产生殃巨大徒影响阴。英特场尔在银北京恰时间20籍12年11月12日宣最布推圈出Xe论on家族魄新产女品――批Xe衰on食P江hi打——首款60核处事理器拦。SC敲12上的副重要累产品Xe贱on遍P役hiXe隶on颂P思hi的提脏速方欢案以漠及架棚构Xe猴on刷P踪蝶hi并非疏传统贸意义捏上的觉英特渗尔处岁理器甩(CP吼U),吉它更暑像是醒与CP薪U协同傻工作豆的GP器U(图车形处层理器恒,显兆卡)躬,从府而在征超级尖计算卧机市读场与Nv卸id鸡ia竞争淹,因筒为更饱简单阶、更旨专业科的GP连U处理其器可夺以更仗有效突地处霜理某杜些超评级计据算任纪务,拌从而升提高顶性能悬并减摔少能盏耗。与竞伤争对禁手基烫于GP靠U加速豆计算袄方案黎不同爸的是华,Xe苹on愉P瞒hi采用肺了x8挠6架构悲。它是险对科挖学系昂统增培长性最趋势扑的呼罗应,跟英特袭尔将泽大量气的工捏作转览到了粥一块黎名叫陆“加仙速器钩”或亚者“霞协处书理器告”的债附属赞芯片堡。许踏多芯辈片将神这些纤工作拐交给浓图形恼处理研器,请也就驶是GP华U,GP趣U用来细渲染舟图片芽和视倍频游捡戏。SC省12上的蒸重要墙产品Xe摩on辞P竟hiXe剖on永P喉hi配置朵参数SC提12上的成重要辣产品Xe沸on朋P扫hi(1)Xe牢on固P真hi速度黎上的善提升下面圣我们倚看到指的将这是美疏国SC殿12大会箭上,学英特肆尔展营台所俯提供弟的至占强E5与Xe窑on类P川hi性能惰对比毫实例费,大狂家可宋以看绘到明疾显的牺性能谱变化驴及加是速效姜果所笔示:SC冬12上的做重要么产品Xe叛on喊P谣hi两者需性能睡的对型比,狼我们构看到胀的成吴绩差恐距是服在2-叮3倍之僵间SC党12上的惰重要贱产品Xe权on留P顷hi(2)Xe方on魔P瓦hi依旧铃强大牧的可哈编程茎性Xe孝on氧P批hi的一脉大好凡处就招是能番够兼岛容至贿强处为理器黑的诸丹多编旅译程速序,正比如翠我们撕常用训的C语言洒、C+慌+和Fo刮rt床ra金n都可友以支苦持。处从上烧图中种可以踏看到菊,无县论是Op抹en嫁AC丢C还是LE浑O都只馅是能惑够支裂持有和限的位编译轿程序链,而芽对于墙编译地人员似来需铜要尽录可能熊多的蛙应用矿。下着面的壁图标束更清抵晰的揭表现涛出英面特尔Xe揭on捞P理hi的编擦译支睬持软字件,女相比育普通丈的开阀源应率用来燃说更腰为丰洋富。SC歼12上的旧重要登产品Xe固on参P五hi最重屡要的太一点秘是,兵至强郑处理巨器和Xe基on润P怒hi可以互在同倦一套乒代码屿下进愈行编百程,蔑代码取支持洲双平揉台应此用,赢大大凯简化培了编句程人圆员的远工作砌量。轰而在区语言题应用晌方面斜,多溜语言卵与标炉准语鸭言的休支持通,也奖免去抬了大枕部分内编程竹人员崖再学纱习的预时间SC膊12上的泼重要弦产品Xe淡on崇P懒hiSC系20乡丰12大会营上发迫布的Xe赛on贿P痰hi有51迅0P和31就00两款补,官凭方AR牌K数据者库中盐还有SE拌10喝P和SE闻10乱X。SC塘12上的北重要机产品Xe演on问P栏hiXe穷on嘴P速hi牢3数10宣0拥有57个核柜心,汪频率1.疯1G泪Hz,位威宽38尖4b伙it,搭舍配6G疮B晴GD驰DR慰5显存送,支毒持EC瞎C,带湾宽超倡过24捏0G调B/趣s,可能提供1T惰FL互OP伸S双精党度浮晒点性林能,TD察P为30彻0W。Xe轮on侄P耽hi性能期与功堤耗Xe潮on蜻P延hi色5宪11址0P频率冲为1.笔05坝3G荐Hz,拥息有60个核迎心,30正MB缓存泪,搭拳配8G殖B牵GD陕DR赤5显存术,51秧2b则it位宽近,总当带宽32渐0G毫B/斥s,双邪精度谈浮点顷性能1.薄01摘1T胸FL尤OP对S,TD茅P功耗匪只有22绩5W。SC弦12上的破重要贯产品Xe萝on浴P笋hi产品消对比SC史12上的锦重要河产品Xe擦on私P臣hiXe万on市P垫hi的发耽展前健景Xe盯on像P驾hi从最订初的管设计急到不丽断的澡调试根,经肚过用抓户的冬测试甜之后乖性能自的确砖有所鄙改进无,最好近一泰年的破变化鸽也非丢常明帆显,基并且糟已经盾和美丈国得饿州超钓算中灿心进贝行合斧作,眼从这声些方糖面来丙说Xe套on守P仙hi已经驰有了乏长足丘的进派步——国际戒高性治能计着算咨筝询委轿员会冠主席Gi箱la引d烦Sh得ai扛ne症rXe稀on需P仿hi系统新具备摄了可代编程搅性和皱高性练能,略从这2个角笼度来凳说Xe杆on慌P步hi相比弊其他摧平台堆来说遗具备障优势社。而逢且英梨特尔携在自鉴身也件对于Xe诵on果P似hi有了响完整虎的发盐展规传划,优已经升有实左际的拢路线宿图出余现,越这也校证明粮英特承尔对面此非爬常具云有信父心——圣地邻亚哥厕超算秆中心Ri钞ch暑ar鸦d敲Mo淋or察e主任我们唉始终忘认为巴,Xe权on春P扩hi的出早现无己论对来英特捏尔、掌对于膛行业赶应用闯还是纤对于介用户朵选择棍来说枕都是主一件短好事吩。对垒于第订一代Xe铃on归P扶hi,我另们不启应该畅求全界责备察,毕称竟即悼便是统英特扭尔这横样的曲国际志大厂钥,也舟要对紧产品单有不稿断的堪升级声和完烂善。俊未来悉,Xe乳on迁P壁hi绝对趣是一恭款能纠够与Te尿sl袜a平起光平坐歇的产扣品,击我们映期待简着这把一天泄早日奏到来三、HP栏C应用HP等C应用HP叹C应用陪简介PC的应接用可费以分追为四般个领容域:谋科学恳,工哈程,球商业依和安粱全。绑下面樱分别纸对这傍四个鹊方面秒举例点说明保。科便学方皆面:HP波C在科言学方仗面的敏应用坝是最够为广双泛的码,天安气预堤报是HP恢C在科袄学方遵面的迁一个手典型迫应用殃,随姥着天初气预颜报准崭确度恐的不锋断提牺升,们天气箩预报伪所需雾要收肿集并浮且处确理的辛数据膏就要奋求比殿原来董更多字,以擦前看产天气具预报撑误报团的概雨率相从对于据今天墓误报放的概民率大违得多蜡,这宋其中颤包含认着收就集和擦处理士数据基量上贵巨大之的差造异,救高准撇确度剃的天转气预畅报需蜓要对敌每个舰测量串点不何同时宇间发哗送回凭来的慢数据王进行蚕分析医处理绿,而颗这个杆时间烂间隔火以及窄每次砖传回购的数赏据量劫随着写精确呼度的福提高仪不断圈变化薯,可振想而润知要午对这笑些日攀益增职长的简数据听量进搁行快禁速的鞋分析盗处理锐是需倦要多圣么强锋大的询计算斑能力赚。下姨面我椒会着号重介羞绍HP钳C在航株空航据天CF抚D数值序模拟搬上的彩应用裕。工泡程方拌面:怜动漫隙与影街视创另作是HP酬C在工柄程方呢面的腰一个冰典型要应用酱,随垫着人伸们精饮神文蛮化需刑求的本日益撒增大妙,动睬漫与更影视盾产业却近几静年的减发展笔十分予迅速呜,由县于人独们对躲画质伙和效突果的球要求售也越熔来越箭高,左动漫述与影兴视技膝术也闻在随洪着人奸们的滔欲求毁而不贵断更筝新,赵其中酿面临况的一愈大考质验便镰是数怖据处讲理的掏问题播,高冶质量焦的动府漫与出影视烦创作袜涉及赶到的馆数据溜量会莫很大姨,一躲部无传损的25分钟昆帧率慌为23的72住0P视频虽容量搏约为11岗8.掠45俭G,那腐么对锤这么送大的逐数据细量进睁行处约理就茄需要HP绒C的支愿持了贱。商垄业方落面:艰以淘虚宝网焰为例柴,淘苦宝网装是中栏国最仍大的剑电商唯网站仪,顾平客可编以在抓淘宝赢网上狡买到船线下夹可以稀买到钢的一储切商扰品,省如今的网上扇购物桃已经欧逐渐意成为页了人喜们购泼物方怎式的帮首选候,随仆着购锁买人撑群的畅快速暖增长镜,淘灶宝网喷面临厅着能仿否快临速处吓理数仪据的切考验祖,据劝统计累淘宝椒网每弱天产蒜生的稻数据抛量高李达7T,对奔这么咬大的达数据痰信息拼进行仁处理子如果衰没有柳很强穗的计捡算能偿力作写为支糕持,裳很容假易造雁成交烟易失慢败等己后果置,而垃这种狮后果六很有值可能军对网叹站造指成很沈大的追负面谎影响陕,所盲以HP涝C就显雅得尤宰为重息要了灶。安妖全方垮面:熔密码遇解密启是HP编C在安纱全方瞧面的泊一个培典型穷应用秘,DE买S的56比特华秘钥则有7.忠2*旋10怒^6个可蛮能的独值,19虏97年破撑译密午钥长揉度为56比特粱的DE筝S需要厌上万繁名志仪愿者窝花费96天才系成功笔找到DE嘱S的密特钥,19幸98年电桨子前抬沿基侄金会休用一貌台25万美什元的兽电庄脑在56小时乱内成部功找记到了DE慨S的密帮钥,19触99年还课是电吓子前晃沿基育金会巩只花苹了22小时15分钟普就宣貌布破负解了DE叼S密钥批,可催见在牌现有杠的计草算水豆平下兽,DE涉S已经茄被宣担布为美不安布全的睡密码乒。HP贤C应用HP芝C在航贸空航辞天CF济D数值忍模拟踪蝶应用(1)CF锹D简介CF冠D,全爬称Co揪mp贫ut累at飞io辨na召l虾Fl齿ui咸d戒Dy博na份mi谎cs,意铸为计淹算流洗体力玩学,脸形成繁于20世纪60年代封,它时是利僻用计衬算机扭和数毛值方乖法求级解流代体动握力学恒方程咳以获司得流颜动规胞律并回解决故流动袍问题闭的专交门学闪科,佛随着坟数值望方法莫的不澡断进猾步以个及计开算机熟和计琴算技播术的立迅速戴发展罪,CF役D在航喇空航买天领骄域的雾作用京和优伴势越照来越啦明显酱,现炕在已荒成为怀与理趟论分架析和海风洞诵实验稿相并漫列的尾三种拣主要绍研究倡手段君之一助在飞屠行器洞优化逝设计裕和气荷动特搅性分已析中漫发挥袭越来塞越重骆要的糖作用绞。在21世纪卸,伴渠随着卖计算虹机和CF耻D技术劝的进牵一步炼发展诞,CF逐D将给监气动粒设计赏带来沿一场淡革命摄。未遗来飞奋行器某性能其的确烤定,承将依舌赖于社在“哑虚拟云风洞(即CF剑D)扣”数据泛基础薯上产虹生的达“虚挂拟飞贞行”盲。从鸣早期灵的简侮化外券形(平板俯、圆斥柱)的计费算,熟到诸每如航苹天飞壤机这趁样的贼复杂含外形庆的全良机整眼体外逆形计论算,CF远D的研惠究内逐容不倘断更旺新、蔽扩展粗和深颤化,矛研究垄的问或题越序来越药复杂壳,CF厅D的计播算能径力越烫来越述强大侍,对傅高性日能计男算的鲜需求关越来沟越迫颜切,迈计算陵性能脱需要界达到枯每秒食百亿糕、千披亿、棚甚至腰上万这亿次顺级运嘱算能哗力。负受元利器件趴及工搬艺水遭平的依极限属限制奴,单望处理皆器仍趟然无恨法满静足大晴规模伯的流顶场计丛算,疗通过扰多处讲理器悉并行种计算译是解追决大碧规模块工程艳问题材的有宏效方引法。HP食C应用(2)CF鼠D并行克计算旱技术CF喷D并行舱计算粪是扩纤大计基算规缘瑞模,算提高血计算腾速度宪的有棕效途划径,CF暴D并行亮最为净通用牛的做罗法是矩分区浙并行淘计算核方法载,主半要具揭有如急下优匹越性考:a.将大配问题裳分解睬为小词问题纽奉,缩疼小了疑计算时规模览。b.将形椒状不美规则跪的整稠体区控域分桐解为如形状炮规则状的子察区域耳。c.允许各在不眼同子雁域选煤取不葱同的霉物理伴模型威。HP耽C应用(3)CF触D并行侧算法典型挑的连左续介侵质流层体力欠学控绑制方群程是Na站vi挽er龟-S洪to昏ke秀s方程油组,轿该方厦程组番描述识了自柴然界萄和工垃程中粮经常哨遇到旧的许亏多流讨动现冒象,晌在适债当给昨定初蒸、边概值条名件下觉,采皮用数反值方屯法求踏解该狮方程目组即撕可得邀到相强应的哀流场召结果泳。Na炒vi奖er稠-S毙to林ke俯s方程属组包练括质仆量守木恒、戒动量绘守恒厘和能尊量守蓬恒方拴程,匪直角膨坐标勺系下蜘,三驳维守井恒型NS方程哑形式齐如下番:经过蜂几十昆年的戚不断镰发展躺,CF绕D已经绕形成价了一迎套体逼系完辣整的雀数值屈求解依流程斩和方泉法:更计算耕开始仪前,标首先便对求箭解的树流场绸区域巨划分甩网格它、分筛解区社域,愈输入您来流谢计算纵参数质、设袜置边税界条仇件;观初始伶化流宫场、晴并进恼行网偿格相庄关几正何量粗计算宵,计码算中播主要除是在伞整个姑流场稻区域鞋对NS方程橡的离越散化潜求解尝,包遣括采圾用适窄合的搁差分进格式少和数毫值方像法进棚行迭术代步简进,挖直至呈计算牺收敛灶;计障算完多成后斜的后演处理集则是协对计胡算所涛得到桥流场杂进行哄显示可,求弄解所投关注遵的气挂动力/热数猾据,翁探讨枝流场复结构张和流狐动机采理,姜为气罗动特扶性分陡析和族优化贷设计渔提供甲支撑毙。CF吊D并行浩计算疾是通让过对蝇流场犹进行桂区域玩分解子,将歼整个逐流场货划分活多个刚子区牢域,击将每殊个子歉区域软分配美到节室点上因计算医,在骗每个徐子区眠域内落进行运单节算点或昆单CP犹U的串鲜行迭辱代,衬每一腾步计塑算完耗成后脏,根聋据拓遥朴关爽系,固相邻具子区谢域问种交换咽数据名,进丈而开竿始下干一步开计算水,如闭此循元环直政至计体算收何敛。弊这种杯并行厕算法涌的优芳点是焦在流土场区割域内膀部点粮的计那算时炎各CP宿U独立恋处理充被分苦配到扮的计趋算区就域内雨部网选格点猎,并典行度竹较高轿,只冤有在浑区域贿边界远的计润算时眨才需年要通核过网党络交伸换数伤据,杂对于谅三维刻流场嗽的计鼠算,寄数据递的交烤换仅屈仅发势生在羊几个佳二维爸的区利域边绵界上曾,数奸据交难换量清很少抢,因杨此并里行效铜率较捞高HP嗽C应用每一冲步迭弄代中恭,每暗个子旬区内想计算搬流程难完全庆等同宵于单培区串编行程塞序,炉只是衬在边哀界处悼理中脖通过牌并行水语句挠传递以和交恶换交薄界面/线上辩的数独据。顿这样辫的并乌行策财略可浊以方壮便的会将原呜先调户试好出的单浩区程袄序移辞植于随并行勉框架踢中,续快速即实现熄并行比功能李。整耻个过忆程如眉图HP释C应用(4)CF改D数值蠢模拟窗对高赌性能骄计算疾的需董求对于保真实强风洞季实验原,首棚
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