6-工业超算为工业互联网提供最强计算力

工业超算—为工业互联网提供最强计算力2018年10月以先进计算为核心的新一代工业智能工业4.0中国制造2025战略军工行业军民融合上升为国家战略信息化与工业化深度融合中国高性能计算能力走向世界前列国防科工对CAE软件提出自主可控要求超算的发展和应用现状全球TOP500最新排名

（2018年06月）中国TOP100排行榜应用分析工业对超算的需求上海超算中心近年工业计算资源的各领域使用情况传统模式遇到的问题问题1：仿真人员快速高效便捷地像使用单机一样使用HPC集群系统基于HPC集群的大型仿真时代已经到来基于高速互联的HPC集群的日益平民化由单机仿真过滤到HPC多机并行仿真，由Windows系统过渡到Linux系统，由资源独享变成HPC资源共享HPC资源使用要求高、配置复杂问题2：企业需要的仿真工具越来越多，投入越来越大，维护成本越来越高企业产品研制需要越来越高全专业CAE工具越来越多，投入越来越大，维护成本也越来越高问题3：设计仿真对桌面显示资源要求越来越高需要大量支持3D图形加速的高性能桌面系统

自建：投资巨大。容易出现大量空闲时间，资源不能得到充分利用问题4：如何获得仿真专家支持，及时解决工作中的问题

产品设计仿真分析是一项专业性很强的工作仿真工程师在工作中会遇到各种问题，对于大多数企业来说，缺少一个良好的环境，支持仿真工程师及时与内外部同行沟通向企业内外专家提出问题，及时获得内外专家的支持，有效解决仿真过程中的各种问题问题5：仿真知识如何沉淀和重用专业仿真工具的使用对人员能力要求较高大量企业在长期研发中形成的仿真过程经验与知识没有得到有效的梳理、固化和管理，共享与应用少，从而造成仿真知识的损失与流失

工业超算-系统架构数据管理模块CAD设计桌面Portal与监控用户注册修改密码跨平台PDM/PLM/OA/…用户管理模块工业云OS层管理层应用部署应用发布应用封装服务管理用户管理服务计费许可管理安全审计身份认证补丁管理应用门户层数据管理系统管理系统作业提交云桌面与应用云盘用户系统工业云OSHPC资源池设计资源池存储资源池硬件资源层业务资源池硬件资源层工业超算云平台工业超算云服务门户人工智能云平台超算云平台一站式用户体验，业务系统，设计仿真系统，仿真计算系统。

三维可视化，传输效率更加、网络延迟更小。应用Portal、可视化桌面、支持共享桌面、协同工作、应用订阅，发布电塔智能设计APP混合动力系统智能设计APP电子产品振动仿真APP法兰智能设计APP工业超算--工作流程千兆交换机局域网Internet路由器防火墙远程控制内网外网以太网交换机控制台本地KVM以太网光纤网Infiniband网KVM管理网登陆/管理节点机房环境并行存储系统高速Inifiniband交换机

刀片集群GPGPU节点计算系统存储系统

SMP胖节点2算例上传作业提交本地建模1本地建模1101100011010100100010010010010011000110101001000100100110001101010010001001001100011010100100010010000100100110001101010000100100110001101010000100100110001101010000100100110001101010作业运行3数据访问与存储4系统管理与用户管理7数据后处理65结果下载CAD建模网格剖分求解分析后处理APP封装价值价值1：用户不需购买任何工具软件和IT硬件资源，即可开展仿真分析用户不需购置任何软硬件资源即可开展仿真分析工作。以服务方式提供仿真分析所需的CAE工具软件、高性能计算资源、存储资源、网络资源、高性能图形显示资源等，通过大量用户的分时使用，也使昂贵的CAE工具、计算资源和三维图形显示资源得到充分利用。价值2：用户按实际使用资源付费，实现共享研发平台根据用户使用的CAE软件工具类型、计算资源类型和数量、存储资源容量、远程桌面规格，以及各种资源使用的时长进行计量计费，只需对自己实际使用的资源进行付费，实现共享研发。价值3：简化仿真求解高性能计算将求解器模板界面固化，规范CAE仿真求解过程，简化仿真求解高性能计算，避免复杂的Linux命令和操作，为仿真工程师提供友好的交互界面，使普通仿真工程师和设计工程师也可进行仿真分析。价值4：实现设计仿真数据的统一存储和管理平台将设计建模、仿真参数、仿真过程数据、仿真结果数据集中存储和管理，为仿真参数重用、仿真结果对比分析建立基础。价值5：建立仿真生态环境通过平台，将建立仿真生态环境，使安世亚太开发者、外部开发者、加盟企业等采用仿真中间件、仿真APP等方式共同建设云平台，使平台提供的服务越来越丰富。大中企业、微小企业即是平台用户，也是平台服务提供者，为平台提供专家、知识等服务，使生态环境不断完善，发挥更大的价值，为广大企业提供一个创新的平台。特点：工业CAE仿真引擎和APP商店流体、热分析SAAS服务控制系统数字仿真SAAS服务结构静力、动力学分析SAAS服务光、机、热耦合分析SAAS服务多学科联合仿真SAAS服务提供SAAS的专业领域集成的主要CAE软件：AnsysMechanical、CFX、Fluent、Ls-dyna、AutoDyn、MAXWELL、HFSS、Recurdyn、GENESIS、Optislang等，自研程序可以定制添加。凝聚工业知识，并加工成微服务和APPn.0 n.1n.1.1n.1.2n.2n.2.1n.2.2n.3n.3.1n.3.2n.4n.4.1n.4.2实物-数字化数据-标准化信息-结构化模式-范式化技术-模型化行业工业APP的算法商店特点：集群作业调度与监控管理高性能集群综合管理平台多视角监控全功能管理多方式告警复杂报表高效率运维一键配置集群用户管理Ssh/Rsh配置Nfs配置磁盘配额管理IPMI配置智能批量开关机时间同步用户配额申请用户最大资源申请用户申请审批故障报告与审批短信、邮件、声光基于整机柜的定制化监控工业超算-服务的行业重度用户航空航天上飞院中国航发商发805所509所631所钢铁机械宝钢研究院西马克上海煤科院…汽车工业上汽集团延锋集团麦格纳蔚来汽车思致汽车华人运通…船舶工业中船动力沪东重机708所702所上海船研所…能源工业上海电气中研院上海电气电站上海核工院…市政工程上海隧道院上海市政研究院中铁14局…工业超算案例>>>>>>>>>>>>工业超算案例>>>>>>>>>>>>工业超算案例>>>>>>>>>>>>打造国家工业超算产业创新示范基地国家先进计算产业创新中心

小核心20+家股东单位多平台50家左右国家、行业、区域、军民融合平台大网络200家左右会员单位广覆盖6-7个区域分中心第1步：到2020年，初步建成先进计算产业创新中心第2步：到2025年，基本建成功能完备、国内领先的先进计算产业创新中心第3步：再经过5-10年的发展，全面建成国际领先的先进计算产业创新中心北京青岛苏州广州成都上海深圳合肥发展思路全国布局建设阶段目标重点方向：基于E级计算的工业超算应用

微观结构到宏观性能材料多尺度模拟的研究方法ExascaleComputingProject(ECP)，美国E级计算项目，，在核能这一领域中，E级计算机将支撑反应堆LES模拟，2014年在CASL总结报告中提出：E级计算机上能实现全堆芯大涡模拟使用集总参数法模拟全堆芯使用子通道模型获得大尺度上的轴向流动参数—预测横向流动高精度的局部模拟在局部区域采用大涡模拟：部分组件、蒸汽发生器、上腔室高精度的全堆模拟全堆芯的大涡模拟

重点方向：工业3D增材智造应用领域教育医疗汽车航空航天和国防消费产品