高性能计算机

摘要： 经过几十年发展,我国已基本建成一套相对完整的“云、网、端”信息化基础设施体系%云计算、云存储、云操作系统、云应用等系列云基础设施,解决了信息资源的高效集中配置问题.由移动网络(4G、5G)、无线网络(WIFI)、有线网络、通讯设备所构建的网络,实现了无处不在的万物互联.而个人电脑、智能手机、高性能计算机、物联感知设备、移动APP等从软件到硬件丰富的“端”基础设施,也已深入应用到经济社会的各个方面.

摘要： 高性能计算机的冷却,多年来一直是热控技术领域的研究热点。本文综合行业动态,介绍了高性能计算机多种冷却技术,从早期应用的各种冷却方式,到后来常用热管散热器强制风冷,到近期应用热点技术包括液冷、间接蒸发冷却等,并介绍了相关技术的应用和性能状况。为应对未来更高功率芯片冷却以及节能环保需求,一方面可以研究强化液冷、微通道冷却、相变冷却、蒸发腔等高热流密度冷却技术的复合应用,另一方面可以结合系统设计优化、智能控制等手段实现节能目标。

摘要： 超高密度互连(UHDI)的定义I P C一技术小组确定了超高密度互连(UHDI:ultra high-density interconnections)的概念,UHDI定义为PCB设计线路和间距小于50微米、介质层厚度小于50微米和微导通孔直径小于75微米。UHDI板应用领域有穿戴设备、植入式医疗设备、5G设备、助听器、可食药丸摄像头、高性能计算机等。

摘要： 【目的】本文根据2022年11月发布的中国高性能计算机TOP 100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。【结果】中国TOP 100的入门性能门槛仍然超过TOP 500。中国TOP 100上的超级计算系统冠军再次更新,其Linpack性能超过200 PFlops0联想为系统数量冠军,联想、曙光和浪潮三强争霸的局面逐步演化为联想和浪潮的竞争。算力服务这一应用领域的占比继续增长,充分反映当前算力经济发展趋势。【结论】本文根据二十一届排行榜的性能数据,详细阐述了算力经济发展现状,并对未来中国大陆高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。

摘要： 人工智能(artificial intelligence,AI)的3块基石是大数据、高性能计算、深度学习算法,大数据被称为"算料",高性能计算被称为"算力",深度学习算法被称为"算法".人工智能主要的研究领域就是算料、算力和算法.算力基础设施作为处理人工智能应用的基石,一直被各个国家给予高度重视.由于人工智能应用的飞速发展,适用于人工智能应用的新一代超级计算机不断诞生.对比了传统超级计算机和人工智能算力系统,论述了人工智能算力系统的发展和人工智能算力评估方法研究的现状.

摘要： 随着我国近几年人工智能新基建与大规模计算系统的逐步落地,为了使大规模人工智能计算系统健康持续发展,需要一个能够有效地评价计算系统的人工智能算力的评价指标,而现有的测试方法无法满足这一需求。目前,已有一些大规模计算系统的评测程序,例如Linpack是一个目前被广泛使用的高性能计算机双精度浮点运算性能基准评测程序,国际超算Top 500榜单依据Linpack值来进行排名。

摘要： 据国外媒体报道,在5G、高性能计算机需求强劲的推动下,为苹果、AMD等众多公司代工芯片的台积电,去年的业绩也创下了新高。去年的业绩创下新高之后,台积电仍在为未来的发展投资,他们预计今年资本支出250亿美元-280亿美元,远高于去年的160-170亿美元。同时由于台积电在芯片制程工艺方面走在行业的前列,他们也获得了大量的订单。台积电营收创下新高并大幅提高今年的资本支出、还有大量的订单,产业链的合作伙伴也将从中受益,推升业绩的增长。

摘要： 如果说神威太湖之光、天河二号代表着尖端超算的顶级水平,那么北京超级云计算中心则占领了通用CPU算力市场第一名。这一突破性的成绩对北京超级云计算中心及整个行业而言都具有里程碑式的重要意义。提到高性能计算,中国的神威太湖之光、天河二号在全球范围内都鼎鼎大名。在2020年11月公布的"2020中国高性能计算机性能排行榜TOP100"(以下简称"HPC TOP100")中,神威太湖之光、天河二号不出意外地占据排行榜头两把交椅,这回的“探花”则多少让人感觉有些出乎意料之外,然而更多的又是喜出望外。

摘要： 基于冯·诺依曼架构的现代计算机体系,在过去的几十年里推动了信息技术的迅速发展,而计算单元与存储单元相互独立的结构设计使其在运算能力、速度以及功耗等方面表现出了局限性,同时在处理非数值问题方面变得不再有效。因此,探索新一代神经形态信息技术,将有助于推动以高性能计算机为基础的人工智能领域的迅速发展。近年来,受到人脑低功耗、高效并行运算方式的启发,人工神经网络的出现为复杂环境下的非数值问题,如模式识别、视觉感知等,提供了新的解决策略。而这,正是一位“90后”男孩执着追求的方向,他就是孙翊淋。

摘要： 针对数据中心和服务器的“Sapphire Rapids”下一代英特尔至强CPU由Intel 7工艺生产,在提高计算性能的同时对云、微服务和AI等弹性计算模型上也着重进行了优化。夏秋更迭之际是各大科技公司新产品发布会的密集期。8月19日,英特尔(Intel)在线上召开2021年第三届英特尔架构日活动,发布了若干技术架构的改变和创新。面对各方挑战,英特尔深化IDM2.0战略,着手面向数据中心、高性能计算机AI和客户端计算的未来架构,推出了一系列产品。

摘要： 高性能计算机(High Performance Computer)是国家信息化建设中重要一步,体现了一个国家科研的综合实力,已毋庸置疑成为一种不可或缺的重要战略资源.高性能计算机在整体性运作方面仍存在一定局限性,在高频信号串扰和功耗等主要问题的限制下整体计算性能难以继续提升.要获得全球范围精度的计算,其运算平均速度和计算能力仍需改善.介绍一种高性能光通信解决方案.通过调试、调参、优化等方法,达到通信质量的提高和系统可靠性增强的目的.优化后通信方案使系统数据在长时间传输性能大幅提升,从而实现高性能计算机更高计算能力的目标.

摘要： 性能分析是计算机科学领域的一个重要支撑技术,在系统的需求分析、设计、实现、部署、优化、采购等生命周期过程中发挥重要作用.它有助于揭示系统性能瓶颈,从而指导系统优化.本文提出一种基于有色Petri网的高性能计算机作业调度系统的性能分析方法.该方法支持动态作业负载,支持多队列及多种调度策略.作为一种模型方法,该方法具有易实施、易扩展、低成本等诸多优点.实验表明该方法是可靠的和可行的.

摘要： 本文从高性能计算机计算能力的发展趋势、发展计划等多个角度分析了E量级高性能计算机可能出现的时间,分析了面临的功耗、可靠性、应用性能和适应性等重大挑战以及需要突破的关键技术.

摘要： 高性能计算机在处理更大规模数据时可能遇到内存不足的问题,本文探索了该问题的解决方案.经过对各编程模型的对比分析,本文采用GA(Global Arrays)模型进行优化.GA是PNNL(Pacific Northwest National Laboratory)推出的一种全局数组编程模型,具有编程简洁、运行效率高的优点.但是GA的接口只能在各节点内存上进行操作.当应用程序需要处理更大规模的数据时,会因为内存的不足受到限制.由此,本文提出了DGA(Disk extending Global Array)编程模型,并说明了它的实现方法.然后通过DGA编写的内存受限并行程序,说明DGA会在内存不足时自动将全局数组扩展到磁盘上.通过多种测试用例的实现和评测,证明了DGA可以在不大幅降低程序运行性能的基础上,保障程序的运行.同时文中简单介绍了优化模型已完成的模块,对接下来要做的工作进行了一些展望.最终的DGA将满足在巨型机上的需求.

摘要： 高性能计算已成为开展科学研究的关键要素.经过科技工作者几十年的不懈努力,中国高性能计算机研制水平显著提高,如今已成为与美国比肩的高性能计算机研制生产国.通过介绍中国高性能计算机发展历程,近年来在高性能计算机研制方面取得的辉煌成就,以及中国在高性能计算软件方面的不足,分析了中国高性能计算应用领域发展趋势以及与发达国家的差距,着重探讨了中国高性能计算软件研发及应用领域存在的主要问题,给出了一些启示和建议.

摘要： 飞行模拟器是仿真技术在航空领用的重要应用,本文将分析工程模拟器、试飞模拟器以及训练模拟器的技术特点,介绍三者之间的共同点和差异,并结合典型应用进行阐述,对于后续飞行模拟器的研制具有借鉴意义.对于飞行模拟器而言，不管是工程模拟器，试飞模拟器还是训练模拟器，三者之间具有以下相同特征：采用类似的顶层设计，通常由座舱仿真系统、计算机仿真系统和视景系统、运动系统、操纵负荷系统等组成；采用针对特定机型数据进行性能仿真，强调仿真逼真度；采用高性能计算机，强调仿真的实时性。即使是针对同一型号的飞行模拟器，工程模拟器、试飞模拟器和训练模拟器在主要用途、应用单位、应用对象、使用周期、模型精度、建模目的等方面都存在很多不同。

摘要： 基于GPU加速设备的高性能计算机已经成为目前高性能计算领域一个重要发展趋势.然而,在当前的GPU设备上开发高效的并行程序仍然是一件非常复杂的事情.针对这一问题,本文首先总结了影响GPU程序性能的几个关键性能指标.然后,采用NVIDIA公司提供的CUPTI底层接口,设计并实现了一套GPU程序性能分析工具集,该工具集可以有效地分析GPU程序的性能行为.最后,本文采用该工具集对著名的GPU评测程序集Rodinia中17个程序和一个真实应用程序进行了负载特征分析.总结出常见性能瓶颈的典型原因,并给出一些开发高效GPU程序的建议.

摘要： 当前高性能计算系统中性能与功耗的矛盾愈演愈烈.内存作为系统性能的重要指标,研究其配置的合理性可进一步优化系统的能耗.通过搭建Intel sandy bridge的平台环境对目前主流内存条进行测试,根据不同配置条件进行分析,期望找到合适的结点内存配置方案,使系统性能和功耗达到最优的折衷.最后给出了几点合理配置内存的结论.

摘要： 随着高性能计算机系统规模的不断扩大,作业启动的时间越来越长,大作业的启动时间逐渐成为影响系统规模扩展的一个重要因素.同时,元器件数目快速增长带来的更频繁的故障也使大规模并行应用在完成前可能经历多次反复提交,因此作业任务的启动效率也直接影响着系统计算资源的有效利用率和用户使用体验.本文介绍了一种层次式并行作业任务启动模型,对其在不同作业规模下的性能进行了测试、分析与优化.经过优化后该模型能够支持一个大规模系统的作业任务启动与控制,并具备较好的扩展性.

摘要： 系统性的评测工作是全面评价和优化HPC系统的重要手段,作用日益突出。当前,针对HPC的评测缺乏专门的评价体系、缺乏对可靠性、功耗、复杂性、扩展性等瓶颈问题的系统性评测方法,以及自动化水平低的问题。本文在总结历代“神威”超级计算机评测的基础上,从测试级别、功能模块和测试类型三个维度,研究并实现了HPC系统评测框架TESTER@HPC,包括HPC评测技术体系和基于该评测技术体系的自动化测试系统两部分。rn HPC评测技术体系分两个层次:(1)系统级评测规范,共6类134项评测要求；(2)子系统级评测规范,针对主机节点、海量存储、互连网络、并行语言和编译器四个关键子系统,分别建立了评测目标集合,以及与之对应的评测方法集合和评测X-具集合,共17类936项评测要求。自动化测试系统集成了HPC评测技术体系的所有内容,对所有可自动化执行的测试项,支持多节点并发的远程作业执行、监控和结果回收,可进行大规模并发的功能、性能、稳定性自动化测试,并实现了故障注入子系统,用于多种模式的故障注入测试。rn 使用TESTER@HPC在“神威”蓝光上进行了多轮测试,共发现224个问题,包括5个致命问题,66个严重问题66个,153个一般问题,并提出44个建议改进项,98.8％的问题在系统交付前得到解决,为提高“神威”蓝光的成熟度和系统的稳定运行发挥了作用,测试效率提高了113％,推动了HPC系统评测工作的系统化和规范化.

摘要： 本发明公开了一种面向高性能计算机的海量计算节点资源监控管理方法，包括控制节点通过中间节点发送消息发送请求的下述步骤：控制节点取出一个消息发送请求，生成一个用于处理该消息发送请求的工作线程；通过该工作线程选择一个正常的中间节点；通过该工作线程向选择的中间节点转发该消息发送请求，然后等待由该中间节点返回的消息，且在收到该中间节点返回的消息后跳转执行下一步；工作线程处理返回的消息，工作线程更新中间节点和计算节点的状态，工作线程结束。本发明在控制节点与海量计算节点间增加一层中间节点以分担控制节点在对海量计算节点资源进行监控和管理的过程中的负载，同时降低计算节点在这一过程中的相关负载。

摘要： 本发明提供了一种匹配于高性能计算机结构的多级嵌套数据驱动计算方法，该方法主要是为了适应于高性能计算机的体系结构，包括：匹配计算资源即计算节点-处理器-处理器核的进程-线程组-线程的三级嵌套并行计算组织，其中，在进程以及线程组两级采用静态数据分配方法且在线程组内支持任务动态调度，以及匹配网络-内存-缓存的三级嵌套数据通信与数据划分。本方法解决了现有技术在实现数据驱动并行计算时面临的计算并行性与数据局部性方面的低效问题，达到了有效负载平衡并提高通信、访存和计算效率的技术效果。

摘要： 本发明公开了一种高性能计算机系统中不满足计算精度要求的问题结点检测方法。技术方案是先选择基准测试程序并在高性能计算机全系统2

摘要： 本发明公开了一种用于高性能计算机系统的隔离方法及高性能计算机系统，本发明方法包括针对高性能计算机系统进行结点级隔离、拓扑级隔离以及用户级别隔离，其中结点级隔离包括为各个计算结点配置路由表，在路由表中为计算结点对之间配置有效的路由信息；当任意源计算结点与目标计算结点进行通信时，首先根据配置的路由表来查找与目标计算结点之间是否存在有效的路由信息，若存在有效的路由信息，则源计算结点与目标计算结点进行通信，否则源计算结点放弃与目标计算结点进行通信。本发明能够针对高性能计算机系统进行网络安全隔离，在确保高性能计算资源弹性扩展和高可用的前提下保证高性能计算机的安全可靠。

摘要： 本发明公开了一种面向高性能计算机的海量计算节点资源监控管理方法，包括控制节点通过中间节点发送消息发送请求的下述步骤：控制节点取出一个消息发送请求，生成一个用于处理该消息发送请求的工作线程；通过该工作线程选择一个正常的中间节点；通过该工作线程向选择的中间节点转发该消息发送请求，然后等待由该中间节点返回的消息，且在收到该中间节点返回的消息后跳转执行下一步；工作线程处理返回的消息，工作线程更新中间节点和计算节点的状态，工作线程结束。本发明在控制节点与海量计算节点间增加一层中间节点以分担控制节点在对海量计算节点资源进行监控和管理的过程中的负载，同时降低计算节点在这一过程中的相关负载。

摘要： 本发明提供了一种匹配于高性能计算机结构的多级嵌套数据驱动计算方法，该方法主要是为了适应于高性能计算机的体系结构，包括：匹配计算资源即计算节点-处理器-处理器核的进程-线程组-线程的三级嵌套并行计算组织，其中，在进程以及线程组两级采用静态数据分配方法且在线程组内支持任务动态调度，以及匹配网络-内存-缓存的三级嵌套数据通信与数据划分。本方法解决了现有技术在实现数据驱动并行计算时面临的计算并行性与数据局部性方面的低效问题，达到了有效负载平衡并提高通信、访存和计算效率的技术效果。

摘要： 本发明公开了一种高性能计算机系统中不满足计算精度要求的问题结点检测方法。技术方案是先选择基准测试程序并在高性能计算机全系统2

摘要： 本实用新型公开了一种便于固定的高性能计算机用的高性能显卡，包括主体组件和固定组件，所述主体组件包括方形凹槽板体、第一方形板体、第二方形板体和散热扇；所述主体组件的内部安装有固定组件；所述固定组件包括第一板体、显卡本体；所述方形凹槽板体的下表面均匀固定连接有显卡本体，所述显卡本体的前表面开设有第一通槽。本实用新型通过手持显卡本体上的第二板体在第一通槽内移动，从而使凹槽内的齿条在圆形齿轮上转动，当显卡本体移动至固定位置后，通过弹簧的弹性势能推动杆体向下移动至圆形齿轮的通孔内，既能辅助显卡本体进行更换，又能快速对显卡本体进行增强固定，防止显卡本体晃动损坏。

摘要： 本实用新型公开了一种高性能计算机用于恶劣环境中的保护装置,包括壳体，所述壳体的外壁滑动套设有缓冲座，所述缓冲座的内底壁转动连接有两个连杆，两个所述连杆的上端均转动连接有滑动设置在壳体下侧壁的滑块一，两个所述连杆之间共同固定连接有伸缩弹簧，所述缓冲座内对称固定连接有两个固定杆，两个所述固定杆的外壁均滑动套设有与壳体外壁固定连接的滑块二，每个所述滑块二的上侧壁与缓冲座的内顶壁之间均共同固定连接有缓冲弹簧。本实用新型通过伸缩弹簧和缓冲弹簧的弹力，能够减小壳体的晃动幅度，从而起到一定的缓冲作用，对壳体进行保护，提高了家算计的使用寿命，同时通过冷凝管对计算机发热元器件的冷却降温，进一步提高了计算机的使用寿命。

摘要： 本实用新型公开了一种高性能计算机用降低运输损伤的机箱，包括机箱主体和缓冲机构，所述缓冲机构包括连接箱、横板、定位杆、移动板、第一弹簧和气囊。本实用新型机箱主体通过第一连接块带动对应的第二连接块向下移动，第二连接块通过竖块在对应的竖杆的外侧滑动对第二弹簧进行压缩，竖块通过第二连接杆带动对应的移动块移动，移动块通过第一连接杆带动对应的移动板移动，移动板在对应的定位杆的外侧滑动对对应的第一弹簧和气囊进行挤压，在第一弹簧、气囊和第二弹簧的反作用力下，达到了缓冲的效果，使得计算机机箱在运输的过程中具有缓冲的功能，避免造成机箱内部的零件损坏。