魔方(曙光5000A)超级计算机的测试与分析
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西安交通大学学报第43卷在国产百万亿次超级计算机曙光5000A上对天体大规模数值模拟软件中的旋转行星球壳内的流体动力学程序进行了性能和可扩展性测试.实验结果体现了曙光5000A良好的性能,同时也对下一步天体大规模数值模拟软件的优化研究有重要的指导意义.曙光5000A高性能计算机是国家“863计划”高性能计算机及其核心软件重大专项支持的研究项目,是面向网格的高性能计算机,可以为网格提供计算服务,同时也是面向信息服务的超级服务器,可以提供多目标的系统服务.曙光5000A系统峰值运行速度达到2.33×1014次/s浮点操作,Linpack运行速度超过1.8×1014次/s浮点操作,是目前国内速度最快的商用高性能计算机系统.2008年11月,曙光5000A在国际超级计算机排名T()P500中列第10位,在中国高性能计算机性能排名TOPl00中名列第l位Ll屯].在天文学的行星研究中,行星流体和磁流体动力学数值模拟是近年来国际关注的重点之一.行星流体动力学中的时空尺度跨度大、非线性耦合、球形几何形状且快速旋转以及极端的动力学参数等特点,使得必须进行大规模的并行求解[3】.本文对天体大规模数值模拟软件中描述行星快速旋转时流体运动过程的并行程序进行了测试,该程序模拟的不同参数下旋转球壳的温度等值面图如图1所示[4’5].(a)慢速旋转(b)快速旋转低Rayleigh数(c)快速旋转中Rayleigh数(d)快速旋转高Rayleigh数图l旋转球壳内计算结果的温度等值面图1天体大规模数值模拟软件简介天体大规模数值模拟软件包中的测试程序是基于有限差分法求解如下的球壳内行星流体动力学方程组[6_7]段f譬+H・Vul+2k×H=一vP+\c,f/鼢三@+EkVZu(1)ro塑+Ⅳ・V(等1/,・H+妻l-'rV2@(2)\r。
V・H一0(3)式中儿0、西分别为球坐标中的半径、余纬度和经度;r为位置矢量,可以写为(r,0,西);“(r,£)、@(,,£)、p(r,£)分别为待求的速度矢量、温度和压强,其中比的3个分量为(U,,no,U。
超级计算技术中的性能评测与性能优化超级计算技术在现代科学和工程领域发挥着重要的作用。
为了充分发挥超级计算机的潜力,性能评测与性能优化是不可或缺的环节。
本文将探讨超级计算技术中的性能评测和性能优化的重要性以及相关方法和工具。
性能评测是评估超级计算机系统性能的过程。
它通过定量和定性分析系统的计算能力、存储能力、通信能力等指标,提供对超级计算机性能的全面了解。
性能评测的目的是为了识别系统的瓶颈,找出性能瓶颈的原因,并寻找性能优化的方法。
性能评测可以从不同的角度进行。
最常用的方法是基准测试,即使用一系列标准化的测试程序来测量系统的性能。
基准测试的优点是简单易行,但也存在一些局限性,如无法涵盖所有应用场景和无法反映实际工作负载。
除了基准测试,还可以使用一些性能分析工具来对超级计算机进行性能评测。
这些工具可以跟踪和分析系统中各个组件的运行状况,帮助确定性能瓶颈的根本原因。
常见的性能分析工具包括TACC、PAPI、MAQAO等。
这些工具提供了丰富的统计信息和可视化界面,帮助用户更好地理解系统性能。
在性能评测的基础上,性能优化成为了提升超级计算机性能的关键环节。
通过识别和解决系统瓶颈,可以提高系统的计算速度、存储效率和通信带宽,从而提升超级计算机的整体性能。
性能优化可以从多个方面进行。
首先,代码优化是提高性能的首要任务。
通过优化算法和数据结构,以及合理利用硬件资源,可以减少计算量和存储需求,从而提高计算速度和内存效率。
此外,合理并行化也是性能优化的重要手段。
通过将任务划分为多个并行的子任务,并使用并行编程模型(如MPI和OpenMP等),可以充分利用计算机集群的计算能力。
此外,还可以通过优化I/O操作、减少通信开销、降低能耗等方式来进一步提高系统性能。
为了实现性能优化,可以借助一些性能优化工具和框架。
例如,Perf、Intel VTune、HPCToolkit等工具提供了丰富的性能分析和调优功能,可以帮助用户找到性能瓶颈和优化的潜在机会。
2011-12学年度第一学期期中初一IT检测题一、选择题:1.开机进入系统画面之前,电脑通常会在DOS界面下显示一些相关的信息,如Main Processor:Intel(R) Pentium(R) 4 3.60GHz(200*18)Memory Testing:1.87GB 其中,1.87GB指的是()A.内存的大小 B.CPU频率 C.硬盘的大小 D.电源风扇的转速2.在DOS命令用户界面下,如果你输入一条命令后,屏幕够示出“……不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件”,说明你输入的命令()。
A.正在运行 B.错误 C.已转入后台 D.正在查询3.想要使大写指示灯变亮,我们应按下()键。
A.Shift B.Enter C.Tab D.Caps Lock 4.下列()标记的菜单下有对话框。
A.▲ B.… C.V D. II5.以下设备中属于输出设备的是() A.键盘 B.鼠标 C.打印机 D.扫描仪6.我们要打开一个文件,通常的操作是() A.单击 B.双击 C.右击 D.三击7.Delete键的功能是() A.插入 B.删除 C.复制 D.粘贴8.实现移动的功能,通常的操作步骤是()。
A.剪切复制 B.复制剪切 C.复制粘贴 D.剪切粘贴9.选择连续的几个文件时,我们一般是选定一个文件后,按住()键再单击某个文件。
A.Ctrl B.Tab C.Shift D.Alt10.在你遇到技术难题的时候,首先想到的就是要查看软件所提供的()文档。
A.帮助 B.属性 C.查找 D.主题11.切换输入法时,我们常用的热键是()A.Ctrl+Shift B.Alt+Shift C.Shift+Caps Lock D.Shift+Tab12.使用智能ABC输入法或全拼输入法时,键入相应的拼音后,若显示的汉字中没有你需要的汉字,可以按()键前后查找。
A.}或{ B.\或/ C.]或[ D.+ 或- 13.访问网站常用的方法有两个,一个是通过输入网址来访问,另一个就是通过()转向相应网站。
[键入文字]
初一下册生物第四章随堂检测:第一节信息的获取
为了让学生尽快进行自我调整,明确奋斗目标,进入最佳的学习状态。
因此,编
辑老师为各位老师准备了这篇初一下册生物第四章随堂检测,希望可以帮助到您! (1)要想获得我国超级计算机曙光5000A(魔方)的相关信息,你认为通过( C )方式最快捷效果最好。
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①百度②学校的校园网③Google ④搜狐
A.①②
B.①②③
C.①③④
D.①②③④(5)下列关于尊重他人知识产权的说法中正确的是( B)
A.可以复制他人信息作品的内容
B.如果需要在自己的作品中引用他人的作品,应注明引用信息的来源、作者
C.可以使用盗版书籍、软件、光盘等
D.对于作者声明禁止使用的作品,不需要尊重作者的意见
(6)一同学要搜索京剧脸谱,他访问Google 搜索引擎,键入关键词( B ),搜索范围
1。
曙光5000A曙光超级计算机相关机构及超算网格介绍2003-12-16 11:20--------------------------------------------------------------南方网讯上海超级计算中心(SSC)是2000年上海市一号工程--上海信息港主体工程之一, 既是上海重要的信息技术基础设施,又是加速上海国民经济和社会发展、提升上海技术创新能力的高科技基础设施。
目前,上海超级计算中心正在为全市各行各业提供海量信息处理,为高科技领域的研究开发和技术创新提供高性能计算服务,在气象预报、地质勘探、生物医药、基因研究、飞机制造、汽车设计、新材料研究等领域已有大量成功应用。
上海超级计算中心在高性能计算领域不遗余力的推广和强大的技术支持促进了上海地区高性能计算用户的不断增长和应用水平的提高。
当前,上海超级计算中心的计算资源已不能满足日益增长的需求,为能更好地满足上海及上海周边地区乃至部分国内的高性能计算用户的需求,上海超算中心订购了10万亿次曙光高性能计算机,作为国内最大的网格主节点,曙光4000A到位后,上海超算将成为我国信息技术领域的三峡大坝。
曙光信息产业有限公司曙光信息产业有限公司成立于1995年6月,是以国家"863"计划重大成果为基础的股份制企业,曙光公司总部设在深圳,在全国20多个省市设有平台办事机构,在全国分布有1000多家代理商并于2001年5月在香港成功上市。
目前曙光为国内服务器领域前三甲的供应商,为国内高性能计算机领域最有影响力的品牌。
曙光公司以中科院计算所、国家智能计算机研究开发中心和国家高性能计算机工程中心强大的技术和人才为后盾,开发推出了三大系列30多种型号的服务器,已经实现了从巨型计算机和超级服务器的供应商到全系列服务器产品供应商的角色转变,向用户提供了从PC服务器到RISC服务器、价格从一万元到一亿元的全系列服务器产品,形成了以曙光天潮系统超级服务器、曙光天阔PC服务器和曙光天演UNIX系列服务器三大系列为主的30余款曙光全系列服务器产品。
超级计算技术的性能评测与优化指南超级计算技术在现代科学研究、工程设计和商业决策中起到了至关重要的作用。
性能评测和优化是确保超级计算机系统运行高效且最大化利用其计算能力的关键步骤。
本文将介绍一些评测超级计算机性能的方法,并提供一些优化指南,以帮助提高超级计算技术的效率和性能。
首先,对于性能评测,我们需要了解超级计算机的硬件和软件架构,以便确定评测方法。
在评测过程中,我们关注的主要指标是计算能力、内存访问速度、并行性和通信效率。
1. 计算能力评测:计算能力是指系统每秒能够执行的浮点运算次数。
常见的计算能力评测方法包括LINPACK基准测试和高性能计算基准测试(HPCG)。
通过这些测试,我们可以了解计算系统的基本性能特征,如处理器速度、运算器数量和数据传输速度等。
2. 内存访问速度评测:内存访问速度对超级计算机的性能至关重要。
评测内存访问速度的常用方法有STREAM基准测试和latency测试。
这些测试可以帮助我们确定内存系统的带宽和延迟,从而为优化内存访问提供指导。
3. 并行性评测:并行计算是超级计算技术的核心,也是评测和优化的关键考量之一。
并行性评测可以通过使用OpenMP、MPI和CUDA等并行编程工具和库来实现。
通过编写并行程序,我们可以测量并行运算的性能,并发现瓶颈和优化机会。
4. 通信效率评测:超级计算机中节点之间的通信是系统性能的重要组成部分。
通信效率评测方法包括使用PingPong测试和MPI通信测试。
这些测试能够帮助我们确定节点之间的通信延迟和带宽,以及可能存在的瓶颈。
一旦我们完成了性能评测,就可以利用优化指南来提高超级计算系统的效率和性能。
以下是一些优化指南供参考:1. 并行化和向量化:通过使用并行编程技术,如OpenMP和CUDA,将问题划分为更小的子问题,并使用多个处理器或GPU同时处理。
此外,利用高级语言特性和编译器优化选项,将循环向量化以提高计算效率。
2. 数据局部性优化:提高数据访问局部性可以减少内存访问延迟,通过重用缓存中的数据来实现更快的数据访问速度。
超级计算技术的性能评测与优化指南随着科学技术的迅猛发展和计算需求的不断增加,超级计算技术扮演着越来越重要的角色。
然而,超级计算机的性能评测与优化是一个复杂而关键的任务。
本文将介绍超级计算技术的性能评测与优化指南,帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。
性能评测是评估计算机系统性能的关键步骤。
在超级计算机领域,性能评测通常包括三个方面:浮点性能、整型性能和通信性能。
其中,浮点性能是衡量超级计算机处理器计算能力的重要指标。
它通常以每秒浮点运算次数(FLOPs)来表示,FLOPs越高,超级计算机的计算能力越强。
整型性能则是衡量超级计算机处理器整数运算能力的指标,它一般以每秒整数运算次数(IOPS)来表示。
通信性能则是衡量超级计算机内部节点之间和与外部存储设备之间数据传输速度的指标。
在性能评测的基础上,优化超级计算技术也是至关重要的。
超级计算机的优化可以从硬件和软件两个方面入手。
在硬件层面,选择高性能的处理器、存储设备和网络设备是关键。
硬件优化还包括合理配置计算节点和存储节点,以及优化计算节点与存储节点之间的数据传输效率。
在软件层面,合理选择和优化算法、并行编程技术和计算任务分配策略是关键。
并行编程技术如MPI和OpenMP可以充分发挥超级计算机的并行计算能力,提高计算效率。
此外,选择高效的编译器和优化器,合理使用内存和缓存,也可以提高超级计算机的性能。
在超级计算技术的性能评测和优化过程中,还需要充分利用性能分析工具。
性能分析工具可以帮助开发者找出程序中的性能瓶颈和优化空间。
常用的性能分析工具有Gprof、VTune和PAPI等。
这些工具可以提供关键的性能指标和分析结果,帮助开发者更好地理解程序的性能特征,并根据性能分析结果进行针对性优化。
此外,超级计算技术的性能评测和优化也需要注意以下几个方面。
首先,要充分考虑超级计算机的可扩展性。
超级计算机通常由成千上万个计算节点组成,要充分利用这些节点的计算能力,必须保证程序的可扩展性。
曙光5000高性能计算机详细介绍关于“高性能计算机...”的内容本站搜索更多关于“高性能计算机网络”的内容/thread-58582-1-1.html曙光5000A高性能计算机是国家863计划高性能计算机及其核心软件重大专项支持的研究项目,是面向网格的高性能计算机,可以为网格提供计算服务,同时也是面向信息服务的超级服务器,可以提供多目标的系统服务。
曙光5000A采用网格技术,体系结构以构件性(Component)、标准性(Standard)、协作性(Coordinate)为基准,采用服务化(Service)、安全化(Security)、专业化(Specialization)、智能化(Intellengce)的3SI技术路线.曙光5000A的第一套超大型系统将于08年11月份落户“上海超级计算中心”,该系统的计算节点机采用四路四核AMD Barcelona (主频2.0GHz)处理器,每个节点64GB内存,胖节点机采用八路四核AMD Barcelona(主频2.0GHz)处理器,每个节点128GB内存,整个系统由1650个节点组成庞大机群,共有6000颗CPU与100T海量内存,其理论浮点峰值为每秒230万亿次,采用20GB,延迟小于1.3us的Infiniband高速网络进行互联,采用了WCCS + SuSe Linux 双操作系统.曙光5000A已成功运行证券指数计算、电力安全评估、建筑工程抗震性评估、天气预报、石油地震资料处理、核能开发利用、汽车碰撞、电磁辐射、计算流体力学、基因匹配与拼接、蛋白质结构分析和材料科学等领域的20多项应用.作为面向国民经济建设和社会发展的重大需求的网格超级服务器,曙光5000A适用于各种大规模科学工程计算、商务计算.在大规模科学工程计算方面,可以担纲电力电网安全评估、汽车碰撞、电磁辐射、石油勘探开发、气象预报、核能与水电开发利用、各类航天器及飞机汽车舰船设计模拟、各类大型建筑工程安全性评估、生物信息处理等重任,在大规模商务计算方面,它可以为证券、税务、银行、邮政、社会保险等行业和电子政务、电子商务等提供服务.在大规模信息服务方面,它可以在各类游戏网站、门户网站、信息中心、数据中心、流媒体中心、电信交换中心和大型企业信息中心中发挥作用.对基于海量存储的数据大集中应用,完全兼容32位计算的具有64位地址空间的曙光5000A网格超级服务器更可大显身手.同时曙光5000A还可以广泛的应用于信息服务,电子政务,网络游戏等商业应用.在这些领域,曙光5000A可以广泛作为Web服务器,应用服务器,数据库服务器.曙光5000A可以在1秒钟内是实时完成10000个5000万瓦以上的并网发电机组,和22万伏变电站构成的全国电网的电力安全评估,为避免类似美加大停电的电力故障提供决策支持,保证供电系统的稳定.曙光5000A可以在30秒内完成上海证交所10年的1000多支股票交易信息的200种证券指数的计算,能够实时提供金融衍生产品.曙光5000A可以在3分钟内,可以同时完成4次36小时的中国周边、北方大部、北京周边、北京市的2008年奥运会需要的气象预报计算,包括风向、风速、温度、湿度等,精度1公里,即精确到每个奥运会场馆.曙光5000A可以在6分钟内,可以同时完成20次上海黄埔江过江隧道三维结构的地震数值分析的计算,能够精细评估隧道的抗震性能.曙光5000A系统峰值运算速度达到每秒230万亿次浮点运算(230TFLOPS),LINPACK 运算速度超过每秒160万亿次浮点运算,是目前国内速度最快的商用高性能计算机系统.曙光5000A使中国成为继美国之后第二个能制造和应用超百万亿次商用高性能计算机的国家,也表明我国生产、应用、维护高性能计算机的能力达到世界先进水平.该系统在大规模机群计算和网格使能技术方面有所突破,形成了鲜明的技术特色,将我国通用高性能计算机系统的研制水平提升到一个新高度.(1)突破230万亿次峰值运算能力曙光5000A采用国际高性能计算机主流的机群结构,整个系统规模达到1650个节点,每个节点为4CPU的4核SMP系统,采用AMD Barcelona 2.0GHz处理器,峰值运算速度为230TFLOPS.整个系统通过两套网络互连,包括Infiniband、千兆以太网.系统的主要配置如下:230T FLOPS峰值运算速度6600个CPU1650个结点100TB内存700TB存储两套互联网络曙光Grid view机群软件(2)高密度对于大规模高性能计算机系统而言,如何提高系统密度并降低功耗是研制人员面临的关键问题之一.为提高曙光5000A的系统密度,中科院计算所联合曙光公司,研制了具有自主知识产权的4CPU 4核高密度刀片主板和基于该主板的世界上第一款7U高度的10片4路4核64位CPU的工业标准刀片服务器.该刀片服务器可以实现单机箱40CPU,160核的超高计算密度,并实现了单节点内部的并行计算.(3)全自主中科院计算所联合曙光公司自主设计了包括主板,体系结构,刀片服务器,刀片机箱系统,网络交换系统,水冷散热系统在内的全部系统.曙光5000A的设计也完全符合中国刀片服务器标准.在自主创新的研制过程中,曙光在业界实现多个第一:首次实现了4路16和的高密度刀片系统,首次实现了单刀片机箱40克CPU的高密度机箱设计,首次实现了基于DDR的Infiniband的交换结构,实现了20GB高速互联和小于1.3us的低延迟.首次采用了水冷散热系统,降低了高性能计算机对机房系统的要求,降低了系统功耗.(4)高效能由于采用高密度服务器,曙光5000A能大约75平方米的占地面积内聚集230万亿次的计算能力,而其满负载运行时不带水冷系统功耗只有700千瓦,代水冷系统的功耗仅为1000千瓦.这一方面提高了机群系统的可扩展性,另一方面降低了整个系统地运行成本.(5)高速互联曙光5000A采用基于DDR的Infiniband高速网络实现计算网络和存储网络合一.实现了20GB的节点间传输速度,实现业界最快的小于1.3us延时.(6)应用广泛曙光5000A不仅可以应用于高性能计算,还可以应用于信息服务,电子政务,网络游戏等常见商业应用.在高性能计算领域,曙光5000A可广泛运行证券指数计算、电力安全评估、建筑工程抗震性评估、天气预报、石油地震资料处理、核能开发利用、汽车碰撞、电磁辐射、计算流体力学、基因匹配与拼接、蛋白质结构分析和材料科学等20多个应用领域.在商业应用方面,由于曙光5000A使用Suse Linux 和WCCS ,可广泛运行目前Linux 和Windows下的主流的行业软件.曙光5000高性能计算机介绍(7)节能曙光积极响应世界环保组织节能减排得号召,在曙光5000A中采用了多项节能措施,使曙光5000A在满负载运行时不带水冷系统功耗仅700千瓦,带水冷系统的功耗仅为1000千瓦.采用了低功耗的CPU,每年节电55万度采用了低功耗的内存,每年节电5万度采用了刀片结构,电源效率优化,每年节电100万度采用了水冷散热体系,每年节电200万度采用了曙光自主研发的自适应功耗管理软件, 每年节电200万度(8)高效冷却系统曙光5000A首次采用了水冷系统,通过使用水冷系统,降低了高性能计算系统对客户机房的要求,同时提高了冷却效率.水冷系统的设计实现了水电分离,保证了系统的安全性.同时水冷系统还包括备份的被动散热系统,可以在水冷失效的情况下保证系统的正常运行,提高了系统的稳定性.(9)高性价比通过选择AMD Barcelona和自行研制的主板,曙光5000A的价格优势更是十分显著,是新型信息化思路的产物,能大幅降低高性能计算机的成本,使曙光5000A具有很好的性能价格比.在曙光5000A的研制过程中,曙光公司延续了以往艰苦奋斗的精神,使得曙光5000A具有极高的性能价格比.实现230万亿次的计算速度的曙光5000A总造价约2亿元.(10)自主创新的管理软件在大型机研制过程中,曙光不仅追求最快,同时也在系统管理方面最求完美.曙光5000A 中,曙光自主开发了Grid View 集群管理管理系统.曙光新一代Grid view大型机综合管理系统提供统一的集中式监控平台,具备可扩展性、集成性、可靠性和易用性,提供对各种商用、自己研发的管理工具的集成接口,包括直接以Portal的方式集成和抽取各已有管理工具的监控数据以便上层平台能够分析利用,从而满足同时对分布式广域局域网高效能百万亿次可扩展计算机的环境、硬件、软件等各方面进行监控的需求.曙光Grid view大型机综合管理系统具有高可靠性,具有一定容错性和健壮性,使得当部署运行环境等发生异常时系统能够运行在可控的范围内,并进行准确的异常定位提示.系统具有易用性,提供简单灵活的系统部署,人性化的界面和功能设计,方便最终用户的使用,包括灵活方便的个性化设置、多样的内容展现形式.管理系统同时提供个性化、自定义报表输出功能.曙光新一代Grid View 可有效解决大型机管理的复杂性问题,保障了管理的扩展性、可靠性、自主性和贴近应用需求.Grid View管理系统不仅适用于曙光5000大型群集系统,也是用于全系列的曙光服务器.(11)与国际厂商AMD、微软战略合作意义重大通过曙光5000A项目,计算所、曙光公司与AMD公司进一步加强了战略合作关系.采用AMD Barcelona处理器,使中国用户能更早地、更廉价地、更容易地得到64位计算能力;同时引入充分竞争,为中国用户带来更多的技术选择,更大的价格利益,并从国家利益的高度有利于改善中国计算机产业的格局.通过曙光5000A项目,曙光公司与微软公司建立了战略合作关系.采用微软的WCCS服务器,提供了用户的管理友好性,同时也让曙光5000A可以运行Windows下的大量行业软件.。