宝德科技在HPC领域一直与Intel在技术的后端有深层次的合作,基于在一些项目上积累的经验,在Intel的帮助下,和北京大学建立联合共建HPC实验室计划,为Intel IA架构高性能计算服务器在高校高性能计算领域的推广起到积极的促进作用。

  同时,也为网格计算领域建设了一个十分有意义的局域网应用实例,基于Infiniband互联技术,在局域网内实现并行多任务应用的计算。在优化的通讯库MPI技术的成熟应用下,可以在基于Infiniband互联技术的高性能计算系统中,计算数据的传输带宽保证6Gbit/Sec甚至10Gbit/s,延时可以小到1.46us。

  按照高性能计算系统的层次构建解决方案

  1.高性能计算的应用:

  北京大学HPC系统的应用类别包括:固体力学、材料力学、流体力学、分子力学、有线元分析、高等数学理论研究等支撑软件、应用软件以及绘图系统。

  √多媒体运算主要使用整型和双精度运算。包括图形图像处理和三维图像生成的高性能计算系统,强调计算节点的多媒体计算功能。本应用中采用了Nocona的SSE3指令可以优化这种应用。

  √科学计算主要使用浮点运算功能,这也是目前高性能计算系统的最主要应用领域。包括高分子运动分析、有限元分析等。

  √数据库应用主要使用逻辑计算和I/O操作。包括数据库集群系统和网格数据库系统的应用。强调计算节点有很强的I/O处理能力,同时,整个高性能计算系统具有足够的外接存储空间。计划采用SCSI直连技术构建后端存储区域来实现这类应用。

  2.中间件:Scali商业中间件

  √界面友好,易于安装和使用,同时兼容各类互联平台和技术√专注于HPC MPI 通讯软件和集群管理软件

  √Scali MPI Connect (符合MPI 1.2标准)和Scali Management已在很多大型项目(如沙特石油)中被很好的应用。

  √资源管理和规划:提供进程作业调度管理资源优化分配

  √提供集群管理终端工具,图形化前端-可视的图形界面,用户可以方便地对集群各节点计算机进行任务分配及监控管理工作。

  √提供用户环境的操作:模块化和切换操作

  √在HPC环境下实现节点软件安装和分发

  √文件存储和发送:提高文件访问的效率,提高I/O访问的性能

  √性能优化-对零长度信息包,传输延迟小于3.5微秒,在64位/66MHz的PCI总线上,持续传输带宽超过300兆字节/秒;

  √支持多进程-可以充分利用ScaMPI,能够同时进行请求服务和通讯管理操作;

  √容错性-ScaMPI能迅速发现暂时的网络错误,重新选择互连排列或改变路由;

  √自动选择物理传送路径-ScaMPI可自动为MPI选择最佳的传送方式,共享存储,利用SCI将各结点连接;

  √UNIX命令复制-命令行自变量应用程序可自动提供全部MPI程序,避免冗余分析;

  √MIMD支持-ScaMPI支多指令流持多数据流;

  优化编译工具和通讯库:

  在应用编程环境 C/C++,Fortran,Java等条件下,以上所述工具的详细列出如下:

  √并行编程接口:PVM, MPICH(MPI最新版本), MVAPICH, Intel LilyTask并行程序设计语言(包括计算模型)。

  √数学库/程序库:Intel MKL, Intel IPP Library, OpenMP, ATLAS, GotoATLAS, PETSC, FFTW, Intel LilyTask任务并行库

  √编译器:GCC,SUN JAVA SDK,Intel Compiler(SSE3),(for C/C++,Fortran 77/90, JAVA)√并行调试工具:Totalview√外部应用调试工具:带有GBD的GCC

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