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本帖最后由 coollab 于 2011-11-1 00:49 编辑
高效百亿亿次级 (Exascale)计算研讨会
在这次研讨会上,与会者将讨论未来的超级计算和相关的可扩展科学应用。加入我们,与来自亚洲,美国和欧洲等世界领先的计算科学家分享他们在百亿亿次级(Exascale)计算方面的计划,见解及丰硕成果。
本次研讨会将由英伟达公司Tesla首席技术官史蒂夫斯科特 (Steve Scott)先生主持。
TSUBAME2.0超级计算机上千万亿次级的生物流体模拟
Simone Melchionna,研究员,意大利国家研究理事会
本讲座中,我们将呈现对真实的生物流体现象的多尺度模拟的计算框架。这种模拟涉及到数以亿计的细胞相互作用并与周围的流体组成悬浮。我们采用的方法被用来模拟人类冠状动脉的血流,其空间分辨率可与红血细胞的大小相媲美。在配备有4,000颗英伟达(NVIDIA) M2050 GPU集群的TSUBAME2.0超级计算机上,我们的模拟表现出了出色的可扩展性,并达到接近1 千万亿次的总性能,这代表了对具临床意义的生物流体演变现象的预测能力。同时我们也将介绍用来实现以上这些结果的新颖的数学模型,计算算法,硬件技术,代码调整和优化。
Tsubame 2.0: 满负荷运行具有4 ,000颗 GPU的超级计算机
Satoshi Matsuoka教授,东京工业大学全球科学信息与计算中心
Tsubame2.0自2011年11月1日投入使用以来,一直处于满负荷生产而且很少中断运行。我们遇到的诸多挑战中包括实现机器的稳定性,使成千上万的GPU达到最高性能,以及制定满足2000个多种用户的调度模型。其中最大的挑战之一,是应对福岛灾难后的大幅度电力短缺,这要求Tsubame2能在遵守国家的峰值功率守恒的硬性规定时,同时满足用户的计算任务。TSUBAME2.0获得的荣誉涵盖大量的应用程序和系统研究成果,包括在SC11(超级计算峰会2011)入围的两个戈登贝尔奖。这为我们未来几年内努力实现exascale提供了宝贵的经验。
化学工程中,从自由基到反应器的跨规模超级计算
葛蔚教授,中国科学院过程工程研究所
化学工程的基本挑战之一是从确立化学产品特性的分子结构,到生产这些化学产品的反应器或设备间存在巨大的差异。这个差异是从10-10m 和 10-15s到101m 和 103s的数量级的差异,有时甚至更大。Exascale系统的超级计算能力提供了链接所有这些尺度的一个独特机会。举例说明,物理模型和数学模型的协同设计,以及计算机软件和硬件的设计,已经能让要求严格的分子动力学(MD)模拟在三个维度的微米级达到真正petaflops级的持续性能表现。例如,使用1,728颗GPU的Mole- 8.5系统,能在每天0.77纳秒的速度下模拟由300万个原子或自由基水溶液组成的一个完整的流感病毒粒子H1N1。当天河- 1A系统使用其所有CPU和GPU时,可以petaflops(千万亿次浮点运算)速度模拟超过100亿元的原子组成的晶体硅。在这些例子中,我们可以建立通用的软件和硬件平台来进行离散模拟,为化学工程中,尤其是涉及到令人惊叹的纳米和微观尺度结构的跨尺度模拟提供一个功能强大的工具。
GPU正在超级计算领域掀起革命
Wen-Mei Hwu教授,美国伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校
在世界上所有顶级超级计算机的设计中,功耗已成为一大制约因素。我们已经看到大量记录表明,利用GPU的集群比传统的仅用CPU集群,能达到高得多的每瓦性能。因此,越来越多的世界顶级超级计算机目前在使用GPU。这一变化需要超级计算机应用程序开发也进行一个重大转变。在过去,超级计算机应用程序开发的重点主要集中在越来越多的节点上的分区工作,使每个节点的执行保持顺序进行。随着超级计算机向GPU的转变,应用程序必须支持每个节点内大量高精度的并行执行。这需要新的物理模型,数值算法,基本库,编程环境和编程技术。一个主要的挑战是实现未来的可扩展性:这些应用程序必须能够在未来的硬件并行性和数据规模上有效缩放。否则这些投资将在短短几年内失去价值。在这次讲座中,胡教授将会讨论以上课题的最新进展,给科学和工程研究带来的影响,以及未来的研究机会。他将会以实际应用中的案例研究来说明所涉及的工作和其影响的深度。 |
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