浅析高性能计算应用的需求与发展 被引量：30

1

作者 赵毅 朱鹏 +2 位作者 迟学斌 牛铁 曹宗雁 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1640-1646,共7页

高性能计算应用在高性能计算技术的支持下为科技创新做出了巨大贡献,并且和高性能计算技术在相辅相成中不断发展.自2004年以来,中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心针对中国科学院在"十一五"期间的高性能计算需求在全... 高性能计算应用在高性能计算技术的支持下为科技创新做出了巨大贡献,并且和高性能计算技术在相辅相成中不断发展.自2004年以来,中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心针对中国科学院在"十一五"期间的高性能计算需求在全院范围内开展了多次调研活动,对中国科学院在"十一五"期间高性能计算的整体需求及各应用领域需求的分布情况有了比较全面的了解,其调研结果对"十一五"中国科学院高性能计算环境建设和高性能计算应用的发展具有良好的借鉴作用.首先介绍了国内外高性能计算应用的发展现状,并结合中国科学院高性能计算环境建设和高性能计算应用的发展情况,分析了"十一五"中国科学院高性能计算的应用需求,最后对我国高性能计算应用的发展前景进行了展望. 展开更多

关键词 高性能计算应用 高性能计算机 网格 需求 发展

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基于高性能计算环境的科学应用平台工作流设计与实现

2

作者 武傲 李天颜 +2 位作者 张宝花 徐顺 刘倩 《数据与计算发展前沿（中英文）》 CSCD 2024年第4期150-162,共13页

【目的】为了有效解决领域科学应用计算中的复杂多步计算及高通量计算流程繁琐、低效的问题,本文研究科学应用平台工作流的关键技术。【应用背景】本文将基于高性能计算环境的科学应用平台与工作流的理念相结合,同时适用于多领域、多体... 【目的】为了有效解决领域科学应用计算中的复杂多步计算及高通量计算流程繁琐、低效的问题,本文研究科学应用平台工作流的关键技术。【应用背景】本文将基于高性能计算环境的科学应用平台与工作流的理念相结合,同时适用于多领域、多体系的科学计算软件,为相关高性能计算应用的科学研究与工程研发提供有力支撑。【方法】针对不同领域应用需求,本文设计实现了多任务连用工作流和高通量应用计算工作流。多任务连用工作流不仅在服务端和客户端设计了一套通用自定义工作流的逻辑方案,让用户能够自主设计多任务连用,还在高性能计算环境中封装领域特色工作流,满足更特殊专有的需求;高通量应用计算工作流在任务间相互独立的情况下,采用多进程并发以及异步上传文件流的方法提高并发程度,在任务间相互关联的情况下,编写脚本生成批量文件后仅与高性能计算环境交互一次,在申请的计算资源下采用了两层主从模式的负载均衡方案实现子任务间的协同并发。【结果】相较于平台普通提交任务方式,多任务连用工作流可以使用户节省接近10倍的时间,高通量应用计算工作流可以在耗时、易用性和自动化程度等方面展现出显著优势。【结论】本文设计实现的科学应用平台工作流能够更加高效、自动化地解决众多复杂的应用需求,为广大科研人员带来更优质的高性能计算应用服务。 展开更多

关键词 高性能计算应用服务 工作流 科学应用平台

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材料科学中的高性能计算 被引量：2

3

作者 王涛 胡双林 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2017年第2期185-193,共9页

高性能计算是研究材料的成分-结构-性质三者之间关系的有力工具。材料科学中的计算模拟主要使用密度泛函理论研究原子到微米尺度的材料,其并行实现方式主要分为并行k点、并行能带和并行平面波,具有较高的并行效率和大量的软件实现。并行... 高性能计算是研究材料的成分-结构-性质三者之间关系的有力工具。材料科学中的计算模拟主要使用密度泛函理论研究原子到微米尺度的材料,其并行实现方式主要分为并行k点、并行能带和并行平面波,具有较高的并行效率和大量的软件实现。并行k点方式具有较好的扩展性,但不适合于计算大晶胞体系;并行能带方式对于中小晶胞体系效率较高;并行平面波方式适合于大晶胞体系,但对全局通讯的依赖性较高,并行扩展性较差。充分利用最新的硬件技术,如加速卡、众核技术等,改写或重新设计材料科学计算软件已成为最近的发展趋势。 展开更多

关键词 高性能计算应用 材料科学 并行计算

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计算生物学中的高性能计算(Ⅰ)—分子动力学 被引量：1

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作者 王涛 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2014年第12期2242-2250,共9页

分子动力学是高性能计算应用的重要领域,大量的高性能计算资源或机时被用于分子动力学模拟。描述了分子动力学的计算方法和特点,包括常用并行算法、性能改进方式等,介绍了常用的分子动力学大规模并行计算软件及其功能特性,最后展望了分... 分子动力学是高性能计算应用的重要领域,大量的高性能计算资源或机时被用于分子动力学模拟。描述了分子动力学的计算方法和特点,包括常用并行算法、性能改进方式等,介绍了常用的分子动力学大规模并行计算软件及其功能特性,最后展望了分子动力学模拟的发展与挑战。 展开更多

关键词 高性能计算应用 分子动力学 计算生物学

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量子化学中的高性能计算

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作者 王涛 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期109-119,共11页

高性能计算在化学的计算模拟中有着广泛的应用.本文回顾了量子化学并行计算方法的现状,从量子化学的基本原理出发,阐述了不同量子化学计算方法的特点、软件技术和并行实现,并展望了未来的发展.

关键词 高性能计算应用 量子化学 并行计算

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计算生物学中的高性能计算(Ⅱ)—序列分析

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作者 王涛 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2015年第1期7-13,共7页

序列分析是高性能计算应用的一个重要方向。随着高通量测序技术的发展,基因数据呈现爆炸性增长,对高性能计算的需求也更加迫切。介绍了高性能计算在序列分析中的应用和序列分析算法的并行实现,包括序列比对、检索、重测序、拼接等。

关键词 高性能计算应用 计算生物学 序列分析

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高性能计算之源起——科学计算的应用现状及发展思考 被引量：15

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作者 金钟 陆忠华 +2 位作者 李会元 迟学斌 孙家昶 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第6期625-639,共15页

现代科学研究和工程技术中,高性能计算应用将建模、算法、软件研制和计算模拟融为一体,已成为高性能计算机实现在重大科学发现的前沿基础科学研究领域应用的必要纽带。文章从高性能计算机的发展趋势、不同科学计算应用对高性能计算机的... 现代科学研究和工程技术中,高性能计算应用将建模、算法、软件研制和计算模拟融为一体,已成为高性能计算机实现在重大科学发现的前沿基础科学研究领域应用的必要纽带。文章从高性能计算机的发展趋势、不同科学计算应用对高性能计算机的需求谈起,回顾和剖析了来自中国科学院多个学科的科学家协同通关,发挥学科深度交叉的优势,在'曙光1000'并行计算机上完成了多个应用软件并在天然DNA的整体电子结构理论计算、激光晶体材料(LBO)电子态理论分析及广义本征值并行计算等方面取得了令人瞩目的高水平成果的案例。多年来,中国科学院始终位列我国科学计算应用发展的前沿。在应用水平、计算规模及成果显示度均取得了长足进步的背景下,文章选取了大气科学、生命科学、高能物理、计算化学和材料科学等典型传统科学计算应用,从科学家的视角对它们的现状、领域发展促进及未来趋势作了介绍,以期能引发读者更深入的思考与关注。最后,提出了进一步发展我国科学计算的若干建议。 展开更多

关键词 科学计算 高性能计算机 高性能计算应用

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基于高性能计算环境的科学计算应用平台设计与实现 被引量：6

8

作者 陈新宇 刘倩 +1 位作者 张宝花 金钟 《科研信息化技术与应用》 2016年第5期43-51,共9页

为了提升高性能计算环境的易用性并降低使用门槛,本文提出了一种基于高性能计算环境的通用科学计算应用平台构建方案,旨在为用户提供更便捷、体验更友好、简单高效的科学计算服务。用户通过访问网页即可输入计算参数、提交任务、查看执... 为了提升高性能计算环境的易用性并降低使用门槛,本文提出了一种基于高性能计算环境的通用科学计算应用平台构建方案,旨在为用户提供更便捷、体验更友好、简单高效的科学计算服务。用户通过访问网页即可输入计算参数、提交任务、查看执行结果并集中管理不同应用的计算任务和历史数据,无需安装相关工具或者记忆操作命令。该方案设计充分考虑了应用间的差异性,拥有良好的扩展性,易于部署和迭代,同时拥有良好的安全性。 展开更多

关键词 高性能计算应用 超级计算环境 计算平台

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新型高性能计算系统与技术 被引量：31

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作者 廖湘科 肖侬 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第9期1175-1210,共36页

高性能计算技术是信息时代世界各国特别是发达国家激烈竞争的技术制高点.本文针对未来新型高性能计算技术的挑战,从微处理器、高性能计算机系统、高性能并行算法与应用等多个核心技术来分析高性能计算技术的国内外发展现状、趋势与挑战... 高性能计算技术是信息时代世界各国特别是发达国家激烈竞争的技术制高点.本文针对未来新型高性能计算技术的挑战,从微处理器、高性能计算机系统、高性能并行算法与应用等多个核心技术来分析高性能计算技术的国内外发展现状、趋势与挑战,从基础研究的角度阐述我国未来高性能计算系统理论与技术领域需重点开展研究的领域(或科学问题)与相关政策建议. 展开更多

关键词 高性能计算 微处理器 计算机体系结构 高性能计算应用

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国内

10

《中国科技奖励》 2020年第6期65-65,共1页

付昊桓荣获"中国青年五四奖章"4月28日,"全球变化及应对"重点专项项目"地球系统模式公共软件平台研发"课题负责人付昊桓教授获颁第24届"中国青年五四奖章"。付昊桓教授长期从事高性能计算应用... 付昊桓荣获"中国青年五四奖章"4月28日,"全球变化及应对"重点专项项目"地球系统模式公共软件平台研发"课题负责人付昊桓教授获颁第24届"中国青年五四奖章"。付昊桓教授长期从事高性能计算应用研究,以多维度并行及系统性优化的新方法,高效支持了大气模拟、地震模拟等关键科学应用在国产超算系统上千万核规模的并行运算。 展开更多

关键词 并行运算 五四奖章 课题负责人 公共软件平台 地震模拟 地球系统模式 大气模拟 高性能计算应用

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中国HPC强有几何

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作者 施建忠 《信息系统工程》 2005年第8期106-109,共4页

以上海超算中心、中科院计算机网络信息中心、国家海洋环境预报中心、新疆油田公司等单位所构建的高性能计算机正在为我国教育、科研、石油勘探、天气预测等多领域提供计算服务支撑。

关键词 中国 HPC 高性能计算机应用 运算速度 个性服务能力

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We are Ready

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作者 本刊编辑部 《软件世界》 2007年第16期1-1,共1页

软件，就是应人类工作、生活需求而生的程序，是架设在挑战与方案之间的桥梁，在IT高速发展的今天，软件正在成为解析人类各种疑问的新的图腾。

关键词 开源软件 软件产业 高性能计算机应用软件 软件市场

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国内大型超算中心系统及应用发展态势比较分析 被引量：1

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作者 顾蓓蓓 迟学斌 +1 位作者 武虹 赵青 《科研信息化技术与应用》 2017年第5期86-93,共8页

超级计算机系统的计算能力与高性能计算的应用水平作为国内外超级计算发展的重要标杆,已日愈受到高度关注和重视,本文主要从超级计算机系统建设和高性能计算应用两方面,对国内几个具有代表性的大型超算中心的发展态势进行比较分析,探讨... 超级计算机系统的计算能力与高性能计算的应用水平作为国内外超级计算发展的重要标杆,已日愈受到高度关注和重视,本文主要从超级计算机系统建设和高性能计算应用两方面,对国内几个具有代表性的大型超算中心的发展态势进行比较分析,探讨促进我国大型超算中心可持续发展的相关问题与建议。 展开更多

关键词 大型超算中心 超级计算机系统建设 高性能计算应用情况 可持续发展

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基于网络的新型虚拟研究组织——计算化学虚拟实验室

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作者 陆忠华 金钟 +1 位作者 孙衍华 迟学斌 《科研信息化技术与应用》 2008年第3期46-54,共9页

2004年,一批来自国内外20多个单位的化学家和计算数学、信息技术科研工作者,在中国科学院计算机网络信息中心联合组建了一个新型的基于网络协同工作的虚拟研究组织——计算化学虚拟实验室。本文介绍了它的发展历程及长期发展目标,并总... 2004年,一批来自国内外20多个单位的化学家和计算数学、信息技术科研工作者,在中国科学院计算机网络信息中心联合组建了一个新型的基于网络协同工作的虚拟研究组织——计算化学虚拟实验室。本文介绍了它的发展历程及长期发展目标,并总结了自成立以来在科学研究、自主软件开发和国内外学术交流等方面取得的突出成果。文章最后展望了实验室在‘十一五'期间的工作和任务。 展开更多

关键词 计算化学虚拟实验室 基于网格的分子可视化建模软件Gridmol 高性能计算化学应用系统SCChem

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精打细算LINUX

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作者 行者 《微电脑世界》 2004年第3期32-38,共7页

连续不断的自动重启,昔日温顺驯服的电脑仿佛身患强迫症的臆想病人,显示器上简短而略带揶揄口味的提示映照着王小林日渐惶恐痛苦的表情,染上冲击波电脑病毒、绝望的他最后拔下了连接电脑的网线,如同切断最初呱呱坠地的婴儿与母体之间那... 连续不断的自动重启,昔日温顺驯服的电脑仿佛身患强迫症的臆想病人,显示器上简短而略带揶揄口味的提示映照着王小林日渐惶恐痛苦的表情,染上冲击波电脑病毒、绝望的他最后拔下了连接电脑的网线,如同切断最初呱呱坠地的婴儿与母体之间那种相濡以沫的脉脉温情…… 展开更多

关键词 LINUX 服务 管理 采购成本 移植成本 基础服务器应用 中小型数据库 高性能计算应用 计算密集型应用 系统运行管理 支持 安全 风险

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