
2006年8月24日,由我院信息网络中心承担的水利部2004年度“948”项目“水利科学计算与仿真分析大型服务器系统”在京通过水利部“948”项目管理办公室组织的验收。我院汪小刚副院长出席了验收会并讲话,水利部水利信息中心辛立勤副总工任验收专家组组长并主持验收会。
该项目引进了美国Sun公司新一代的Sun Fire 6800服务器,并以此为依托构建了高性能并行计算平台,重点解决我国水利水电大型科学计算,以及复杂水利水电科学问题的求解分析,为大型科学计算与仿真分析提供技术支撑。
系统硬环境采用Sun Fire 6800高性能服务器配有4个1.2 GHz UltraSPARC III Cu CPU(可扩至24颗CPU),内存8GB(可扩至96GB)。软环境以Sun Studio 9编译软件、Sun HPC ClusterTools 5并行程序开发管理软件,以及Sun N1 Grid Engine 6资源管理软件,形成了作业管理和服务器系统的软硬件资源管理体系。
该项目构建的高性能并行计算平台,是一个开放式的、基于网络的、可共享的大型科学计算分析环境,平台的构建实现了科学计算资源的高度共享,最大限度的提高相关资源使用效率,为计算分析与数值模拟提供强有力的硬件和系统支撑,为水利水电大型复杂关键问题的计算求解和分析提供了高精度、高速度、高可靠性的科学研究和技术开发环境。同时,也为今后引进和自行开发高端专业软件提供了支撑环境和开发标准,另外大规模科学计算能力的构建也是一流中国水科院建设的重要指标之一。
为保障高性能并行计算平台的开放、共享,课题组制定了相应的管理办法,构建了并行计算门户网站,提供技术支持,组织专家学者举办了高性能并行计算学术交流会、并行计算与高性能数学库培训班、上机实习辅导,普及高性能并行计算理论知识,促进了并行计算技术在我院的推广应用,并通过实例改造了部分水利科学计算程序,在结构分析、抗震计算等数值模拟研究项目中得到了较好的应用,取得了显著成效。
通过广泛的普及和推广应用,目前通过院内局域网,经终端访问已经形成:
1、将原有Fortran程序直接提交高性能并行计算服务器,经编译后直接运行,利用服务器多CPU、64位、海量内存和大容量硬盘、高稳定、高可靠性的特点,提高计算效率,并且可以提交4个作业同时进行计算,提高了资源的共享率,减少了各研究所计算服务器的配置成本;
2、通过对原有程序中算法的简单并行改造,将程序中原来调用的串行函数库改造调用系统提供的并行函数库,以提高计算效率,初步实现并行计算;
3、对成熟的、大型复杂的科学计算问题进行专业化的并行改造,充分利用高性能并行计算平台的并行计算能力,大幅度提高计算效率,例如在“混凝土三维细观力学模型研究”课题中,通过对随机参数数值模拟程序进行串行优化和并行算法改造,对相同规模的计算问题,计算时间由串行程序的15天减为并行程序的2小时零2分钟。
高性能并行科学计算平台的构建极大地缓解了我院科学计算能力的“瓶颈”,同时也为我院科技人员掌握并行计算技术、通过并行计算提高问题分析求解能力提供了支撑,也为我院高性能水利水电计算软件的研制、软件产品走向市场提供了与国际标准接轨的研发平台。
相关链接:
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