高性能计算(HPC)

高性能计算（HPC）概念•指使用多处理器（作为单个机器的一部分）或者某一集群中组织的几台计算机（作为单个计算资源操作）的计算系统和环境。单指令（SIMD）：跨多个处理器的同时执行相同的计算指令和操作，理解为计算单一任务多指令（MIMD）：跨多个处理器的同时执行相同的计算指令和操作，理解为计算多任务计算分类消息传递接口（MPI）:节点间传递计算消息函数库：提供计算过程中所必须的解释工具高性能计算（HPC）机组成•1、计算子系统（可包含CPU、GPU、多路子节点）•2、网络子系统（管理网络；计算网络（Ethernet、IB））•3、存储子系统（本地存储、并行存储）•4、管理子系统（对整个高性能计算平台运行性能进行实时监控和管理功能，同时还实现用户交互接口，用户可以方便地登录到高性能计算平台，申请功能服务器及硬件资源，启动、停止自己功能服务器功能。）•5、软件子系统（系统软件包括操作系统、编程语言、并行环境、数学库、性能调优工具、管理软件、调度软件）高性能计算设备拓扑计算节点高速Infiniband交换机千兆交换机局域网Internet路由器防火墙远程存储阵列内网外网管理千兆交换机控制台本地KVM以太网InfinibandKVM网光纤网管理节点存储节点机房如何做好HPC的销售工作•1、熟悉HPC的核心a)CPU（basic、standard、advanced）b)熟悉Linpack的算法c)两代主流CPU直接的比较d)熟悉内存和硬盘及Raid技术e)了解用户计算软件应用情况f)了解用户计算网络环境需求•2、了解我们能为用户做什么a)机群硬件系统搭建b)机群软件系统安装•Linpack理论峰值计算什么是Linpack？是国际上主流测试HPC浮点运算能力的工具，影响其数值要素为：硬件、软件及执行参数。硬件：CPU、内存、网络软件主要指：MPI、数学库（函数库）执行参数指：矩阵规模（计算一元N次方程矩阵，采用高斯消元法（就是我们说的代入法），通常有100、1000、N即自定义三种。）理论浮点峰值=CPU主频×CPU每个时钟周期执行浮点运算的次数×系统中CPU核心数目所以理论值和实际值是有差距的，目前要求Linpack的人在逐渐减少如何做好HPC的销售工作•Raid技术a)Raid0b)Raid1c)Raid5•计算网络a)千兆网络b)Infiniband高速计算网络如何做好HPC的销售工作•1、计算物理•主要应用软件：VASP了解用户研究方向：物理计算方向有金属、半导体、绝缘体了解关键词：Kpoint4X4X48X8X8CPU选型：advanced内存选型：1、根据CPU2、CPU及Kpoint硬盘选型：I/O量小，SATA网络选型：跟进Kpoint软件线性比：高如何做好HPC的销售工作之应用篇•2、计算材料•主要应用软件：MaterialsStudio了解用户研究方向：分子材料模拟、高分子材料了解关键词：分子动力学；显示输出CPU选型：advanced内存选型：1、根据CPU2、材料不需要大内存，分子动力学需要硬盘选型：材料I/O量小，选择SATA，分子动力学需要SAS网络选型：材料选择千兆，分子动力学选择IB软件线性比：高如何做好HPC的销售工作之应用篇如何做好HPC的销售工作之应用篇•3、计算数学主要应用软件：Gaussian了解用户研究方向：科研基础软件了解关键词：需要CPU高主频，并行效果差CPU选型：advanced内存选型：1、根据CPU2、不需要大内存硬盘选型：I/O量大，SAS网络选型：不建议跨节点，需跨节点选择IB软件线性比：低如何做好HPC的销售工作之应用篇•4、流体力学/分子动力学主要应用软件：CFD(Ansys、Fluent)工程计算软件了解用户研究方向：流体材料、空气动力、化学反应了解关键词：并行效果高，动态负载均衡CPU选型：advanced内存选型：1、根据CPU2、需要大内存硬盘选型：I/O量小，SATA网络选型：需跨节点选择IB软件线性比：高如何做好HPC的销售工作之应用篇•5、量子化学主要应用软件：ADF了解用户研究方向：物理光谱、分子计算、材料计算了解关键词：并行效果高，动态负载均衡CPU选型：advanced内存选型：1、根据CPU2、不需要大内存硬盘选型：I/O量小，SATA网络选型：需跨节点选择IB软件线性比：高如何做好HPC的销售工作之应用篇•6、材料计算主要应用软件：wien2k了解用户研究方向：材料计算、电导率了解关键词：并行效果低CPU选型：advanced内存选型：1、根据CPU2、需要大内存硬盘选型：I/O量大，SAS网络选型：千兆网软件线性比：高如何做好HPC的销售工作之应用篇•6、理论化学计算主要应用软件：NAMD+CHARMM;GROMACS;AMBER了解用户研究方向：理论化学研究；材料计算；分子动力学了解关键词：并行效果高CPU选型：advanced内存选型：1、根据CPU2、需要大内存硬盘选型：I/O量大，SAS网络选型：IB软件线性比：高•应用方向：1、生命科学2、自制程序如何做好HPC的销售工作之GPU应用Tesla系列GPGPU厂商GPGPU硬件产品编程环境CUDA应用情况应用软件的较为广范的支持如何做好HPC的销售工作之GPU应用支持GPGPU的生物计算软件－GROMACS支持GPGPU的生物计算软件－NAMD支持GPGPU的生物计算软件－HMMER支持GPGPU的生物计算软件－MUMmerGPU支持GPGPU的生物计算软件－AxRecon