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高性能计算的星河梦与探索之路

2018-7-11 10:07| 发布者: admin| 查看: 91| 评论: 0

赵珏 王众  2018年07月10日 18:16评论()

“既异想天开,又实事求是,这是科学工作者特有的风格,让我们在无穷的宇宙长河中去探索无穷的真理吧!”郭沫若先生的话语虽短,但是高度概括了宇宙科研方面的工作人员的工作风格。

自1963年我国开始进行天体物理研究以来,经历了从头建设到经历坎坷再到平稳发展的道路。而随着我国天体物理研究水平的提高和在国际上影响力的增强,天体物理研究也同时进入快速发展阶段。

清华星空探索之路

作为当代中国最著名的学府之一,清华大学始建于1911年,因水木清华而得名。享有

U.S.News全球综合类高校榜单中排名57、全球工程类高校榜单中排名第1等光环,熠熠生辉。

在学校的发展历程中,创造了大量的科研成果和知识财富,对中国乃至社会的发展起到了重要的推动作用。于2001年成立的跨系科学研究中心奠定了清华天文物理中心在天体物理学上深厚的基础。研究范围涵盖星系形成、宇宙学、超新星和时域天文学、等离子体天体物理学以及空间天文学和仪器等领域。

近几年来,清华天文物理中心开展宇宙结构起源课题研究,表示未来十年将是银河动力学的黄金时代,GAIA卫星将为十亿颗恒星提供运动信息,而SDSS-IV将为邻近的10000个星系提供解析运动学信息。如何从这些数据集转化为星系的动态模型仍然是理论家们尚未遇到的巨大挑战。在引力透镜方面,清华天文物理中心仍会确定更多的引力透镜,并将它们实用于各个方面。

当然,科学研究的目的始终是探索人类未知的领域,发掘并经过改善,造福人类。也就是说,任何脱离实践的科研都是没有意义的,清华大学天体物理中心的研究范围,最终会转化为社会生产要素的一部分,为人类走近星空、移居太空等想法提供了无限可能。

高性能计算的星空梦:助力天体物理研究

宇宙结构起源问题,一直是天体物理研究的热门方向之一。研究早期宇宙有两个重要工具,一是宇宙微波背景辐射,另一个是来自宇宙早期的中性氢辐射。人们对于前者的探索,已经可以建立完善的理论架构,而对于后者的研究却处在起步阶段。

计算机作为生产工具和存储设备自问世以来,一直服务于社会的发展。起初作为计算工具,用于各类科学研究,后来随着生产力的提高以及社会发展的需求,逐渐普及应用于我们工作和生活中。而支持现代天体物理学发展和突破的是高性能计算。

清华大学天体物理中心开展宇宙结构起源课题研究,主要针对宇宙早期中性氢的辐射进行研究,在研究设备上出现模拟应用程序跨节点运行效率低下,因此需要具备大容量共享内存、计算能力强大的单节点高性能计算系统支持。

宇宙路漫漫,华为助清华

对此,华为联合上海华算信息科技有限公司为清华天体物理中心开展宇宙起源课题研究提供高性能计算联合解决方案。

此次合作中,上海华算信息科技有限公司选择华为KunLun做为计算平台的胖节点。同时,作为该方案的平台,华为KunLun以Intel? Xeon? E7 4800/8800处理器为核心、华为自研芯片实现计算互连的x86架构系统,本期初始配置16个处理器共256个计算核心,4TB超大内存,最大可扩展至32个处理器,24TB内存。

KunLun关键业务服务器可以提供开放架构关键业务服务器最高的可靠性,采用RAS2.0技术和BMC管理芯片,将开放的X86生态与媲美小型机的可靠性完美结合,适用于核心数据库、业务应用整合、内存计算、高性能计算(HPC)胖节点等场景。

华为KunLun具备以下几点特征:

可靠,给科研提供全方位的保驾护航。华为KunLun采用RAS2.0技术,此技术可以提供主动式故障分析引擎PFAE,可以自动检测计算机在运算时出现的问题,随时保证运行的安全性;搭载业绩唯一支持CPU和内存模块在线更换技术,在出现问题时,可在保证计算机征程运行的情况下,更换CPU和内存模块,可以保障宇宙科研工作的持续性,不会因为设备出现问题而导致数据丢失或损坏。

灵活,高效利用计算资源。由于宇宙科研需要进行建立大量的数据模型、分析各项结果,故需求可以对资源进行合理划分的高性能服务器,华为KunLun是业界唯一同时支持物理分区和逻辑分区的计算机服务器,也就是说,华为KunLun可按需求灵活分配物理计算资源、合理规划分区、提升计算机各区域的利用率。

生态开放,华为KunLun拥有业内最完整和成熟的产业链生态环境,可以提供端到端的解决方案。KunLun服务器配置180TB存储容量,性能和容量可弹性扩展。

华为&华算联合解决方案并行可以模拟宇宙大尺度变化过程和数据存储。由于华为KunLun使用共享内存的并行化方案,省去了集群运算中的信息传递时间,极大地提高了运算速度,可满足清华用户未来5到10年的业务增长需求。

值得关注的是,华算在与华为的合作上,提供了软件安装和定制开发、HPC性能优化、运维保障等服务,两者强强联合完美解决了清华天文研究的需求。

每个科研人员内心都有属于自己的一份执念,或是满足自身的探索欲,或是为人类进步贡献的风险,或是不断超越的追求欲……宇宙是未知的,也是可知的。相信我国同样有很多的科研机构和清华大学天体物理中心一样,带着人类的未知探索宇宙。华为KunLun作为关键业务服务器,也会协助更多的科研机构、企业用户,实现星空梦,传承未来探索之路。【责任编辑/古飞燕】

(注:配图与文章所述品牌无关)

来源:科技界

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